Model-Based Definition

Model-Based Definition (MBD) oder modellbasierte Definition ermöglicht eine vollständige digitale Definition eines Produkts innerhalb eines virtuellen 3D-CAD-Modells, welches ein geometrisches, physisches Produkt beschreibt.

Im Kontext der Produktentwicklung beinhaltet ein MBD-Modell alle Angaben für Folgeprozesse und benötigt keine 2D-Zeichnung mehr.

In den ursprünglichen Standards (z. B. ASME Y14.41;MIL-STD-31000) bezeichnete Model-Based Definition die Spezifikation der Geometrie durch Form- und Lagetoleranz sowie Längen- und Winkelbemaßungen mit den zugehörigen Toleranzen.

Aktuell bezieht sich Model-Based Definition nicht nur auf die geometrische Spezifikation, sondern beschreibt auch alle anderen Festlegungen der Konstruktion, wie Materialien, Metadaten, Konstruktionsstücklisten, Simulationsvoraussetzungen, Montageschritte, technologische Anmerkungen und vieles mehr.

Jedes MBD-Produktmodell besteht aus verschiedenen Formelementen, die bestimmte Funktionen erfüllen. Diese Funktionen müssen durch eine exakte Spezifikation sichergestellt werden, wofür das Normensystem für die Geometrische Produktspezifikation, ISO-GPS, die Grundlage bildet. In den Grundsätzen der ISO-GPS DIN EN ISO 8015 ist das Sicherstellen von Funktionen ein zentrales Element. Beim Erstellen von MBD-Modellen spricht man daher vom „Funktionalen Konstruieren und Spezifizieren“.

Die einzelnen Funktionen können in modernen 3D-CAD-System in einzelnen Ansichten abgebildet und spezifiziert werden. Die DIN-ISO 16792 gibt weitere Hilfestellung bei der Erzeugung von MBD-Modellen.

Mit ISO-GPS kann 3D-Geometrie eindeutig und widerspruchsfrei beschrieben werden. Zwar kann ISO-GPS auch auf 2D-Zeichnungen verwendet werden, aber erst durch die Verknüpfung (Semantik) der Spezifikationen mit 3D-Geometrie werden 3D-Modelle maschinenlesbar. Zum Beispiel können Anwendungen wie Mess- und Toleranzanalysesoftware die Angaben korrekt interpretieren. Durch diese wichtigen Vorteile für Folgeprozesse wird ISO-GPS für MBD-Modelle verwendet.

Verwendung

Ein vollständiges MBD-Modell kann eine abgeleitete 2D-Zeichnung ersetzen und ermöglicht die Unterstützung aller Folgeprozesse wie Fertigung, Qualitätssicherung, Montage usw. der Produktentwicklung. Die Einbindung dieser Folgeprozesse wird oft als Model Based Enterprise (MBE) bezeichnet.

Im MBE-Konzept löst das technische Datenpaket (TDP) die 2D-Zeichnung ab. Es sollte möglichst automatisch vom MBD-Modell abgeleitet werden können, alle benötigten Informationen beinhalten – optional auch das MBD-Modell selbst – und menschenlesbar sein.

Literatur

DIN EN ISO 8015:2011 "Geometrische Produktspezifikation (GPS) - Grundlagen - Konzepte".  In den Grundsätzen ist der Bezug zu Funktionen zu finden.

DIN ISO 16792:2025 "Technische Produktdokumentation - Praktische Anwendungen von digitalen Produktdefinitionsdaten".  Hinweise zur Spezifikationsangabe am MBD-Modell

Weblinks

• Technical Data Packages MIL-STD_31000B

Zeitschrift Konstruktionspraxis 2021 „Was ist eigentlich Model Based Definition?“

Zeitschrift Konstruktionspraxis 2021 „ISO-GPS Warum eindeutige Form- und Lagetoleranzen so wichtig für die Konstruktion sind“