Kontext
Lehrstuhl für Konstruktionstechnik (KTmfk), FAU Erlangen-Nürnberg
Zeitraum
04/2025 – 02/2026
Feld
CAD-Automatisierung, Mehrkörpersimulation
Technologien
TensorFlow, NXOpen API, Siemens NX, PTC Creo, MATLAB Simscape

Von der NX-Baugruppe zum simulationsfähigen Simscape-Modell

Am Lehrstuhl entstehen Mehrkörpersimulationen von Baugruppen. Die Geometrie kommt aus Siemens NX, gerechnet wird in MATLAB Simscape. Der Übergang zwischen beiden war Handarbeit: Bauteile, Zwangsbedingungen und Gelenke wurden manuell übertragen, langsam und fehleranfällig.

Baugruppe und erzeugtes Simscape-Modell.
Baugruppe und erzeugtes Simscape-Modell.

Die Pipeline

Sie liest Geometrie und Zwangsbedingungen über die NXOpen API direkt aus der Baugruppe aus und erzeugt daraus simulationsfähiges XML für Simscape. Der Kern ist die Zuordnung: Jede NX-Zwangsbedingung braucht das passende Gelenk.

Zuordnung als Klassifikationsproblem

Diese Zuordnung übernimmt ein Transformer-Modell, formuliert als überwachte Klassifikation auf das passende Gelenk in PTC Creo. Den Trainingsdatensatz habe ich selbst aufgebaut: öffentliche STEP-Dateien geparst und daraus 1.000 Paare aus Zwangsbedingung und Gelenk extrahiert. Validiert wurde gegen reale Modelle in PTC Creo.

Zwangsbedingung aus NX und zugeordnetes Gelenk.
Zwangsbedingung aus NX und zugeordnetes Gelenk.

Die Pipeline prüft sich selbst

Zum Schluss vergleicht sie die Gelenkpositionen in NX und in Simscape. Weicht etwas ab, gibt es eine Warnung statt eines stillen Fehlers. Das ist der Teil, der den Unterschied macht: ein automatisch erzeugtes Modell, dem niemand traut, spart keine Zeit.

Aus Stunden manueller Übertragung werden Minuten

TensorFlow, NXOpen API, Siemens NX, PTC Creo, MATLAB Simscape
Code für das Klassifikationsmodell