CAD-Systeme

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Verwendung von Elektronik-, Fluid- und Pneumatikdaten aus CAD-Systemen zur Serviceunterstützung an Werkzeug- maschinen Seminarvortrag Stefan Heruth…
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Verwendung von Elektronik-, Fluid- und Pneumatikdaten aus CAD-Systemen zur Serviceunterstützung an Werkzeug- maschinen Seminarvortrag Stefan Heruth Matrikelnummer: 826979 © WZL/Fraunhofer IPT Gliederung 1 Einleitung 2 CAD-Systeme 3 Unigraphics NX 7 4 Servicegeschäft 5 Zusammenfassung und Fazit © WZL/Fraunhofer IPT Seite 2 Einleitung  Entwicklung von CAD-Systemen seit 1963  Ivan Sutherland gelang die Darstellung von einfachen Modellen durch die Unterstützung computergesteuerter Radarschirme  AutoCAD galt als leistungsstärkstes CAD-System – Betriebsunabhängig – Neutrale Import- und Exportschnittstelle  Fortschritt zu 3 dimensionalen CAD-Systemen Ende der 80er Jahre  Anwendungsgebiete: Maschinenbau, Luft- und Raumfahrtindustrie, Automobilindustrie, Medizin- und Pharmaindustrie © WZL/Fraunhofer IPT Seite 3 Gliederung 1 Einleitung 2 CAD-Systeme 3 Unigraphics NX 7 4 Servicegeschäft 5 Zusammenfassung und Fazit © WZL/Fraunhofer IPT Seite 4 CAD-Systeme: Allgemein  Computerbasiertes System zur Unterstützung von Entwurfsprozessen  Besondere Funktionalitäten: – Ändern und Löschen von Objekten – Funktionen zur Ermittlung von Spezialpunkten, Geraden und deren exakten Koordinaten – Beliebige Perspektiven  Unterscheidung in 2D und 3D-CAD  Modellierung physikalischer Eigenschaften wie Gewicht, Dichte möglich  Gebilde aus geometrischen und nichtgeometrischen Daten definiert ein Produktmodell © WZL/Fraunhofer IPT Seite 5 CAD-Systeme: Bedeutung  Ziel: Kostenreduzierung und Gewinnmaximierung  Verdrängung der Teach-In Programmierung durch Verwendung offline arbeitender Programmiersysteme  Minimierung der Benutzereingaben  CAD-System ermitteln bestmögliche Sequenzen  Vorausetzung:  3 Dimensionales CAD-System  Kollisionsprüfung  Vorhandensein eines rechnerinternen Modells © WZL/Fraunhofer IPT Seite 6 CAD-Systeme: Datenformate  Hersteller von CAD-Systemen verwenden unterschiedliche Datenformate  Informationsverluste entstehen durch Konvertierungsfehler zwischen Datenformaten  Heutzutage bieten CAD-Systeme Schnittstellen an, die Konvertierungsfehler vermeiden  STEP gehört zu den leistungsstärksten Datenformaten  Einheitliche Nutzung eines Datenformates wäre wünschenswert, aber nicht umsetzbar aufgrund unterschiedlicher Interessen © WZL/Fraunhofer IPT Seite 7 CAD-Systeme: STEP  STEP = „Standard for the exchange of product model data“  Speicherung aller Produktdaten vom Erstellen bis zum Speichern eines Modells  Aufbau einer STEP-Datei – Pro Zeile eine Informationseinheit – Informationseinheiten voneinander abhängig – vordefinierte Objekttypen – Jedes Objekt eindeutig durch ID definiert  Beispiel – #565=CARTESIAN_POINT(„,(20.0.13.)); – #543=DIRECTION(„,(-1.,0.,0.)); – #397=LINE(„,#2646,#424); © WZL/Fraunhofer IPT Seite 8 CAD-Systeme: VRML  VRML = „Virtual Reality Modeling Language“  Neben Modellierungssystemen vor allem im World Wide Web verbreitet  Objekte über Knoten definiert  Zylinder, Blöcke und Kegel als eigenständige Knotentypen  Komplexe Objekte werden über Listen aus Linien und Flächen erzeugt  Folge: Darstellung kleiner, aber komplexer Objekte durch viele Knoten © WZL/Fraunhofer IPT Seite 9 Gliederung 1 Einleitung 2 CAD-Systeme 3 Unigraphics NX 7 4 Servicegeschäft 5 Zusammenfassung und Fazit © WZL/Fraunhofer IPT Seite 10 Unigraphics NX 7: Allgemein  CAD/CAM/CAE-System für gesamten Konstruktions- und Fertigungsprozess  Anwendungsbereiche: Konstruktion, Simulation und Fertigung  Zugriff der Daten eines Modells aus jedem Bereich möglich  Bereitstellung von Volumenkörpern und Funktionen zur effektiveren Umsetzung  Unterstützung verschiedener Datenformate © WZL/Fraunhofer IPT Seite 11 Unigraphics NX 7: Datenformate Importdatenformate Exportdatenformate  Modelle als Grafik exportierbar  Möglichkeit Modelle einzulesen, zu erweitern und im selben Format zu exportieren © WZL/Fraunhofer IPT Seite 12 Unigraphics NX 7: Modellierung einer Sechskantschraube (1)  Bauteil bestehend aus 2 Komponenten – Zylinder mit Gewinde – Polygon mit Extrusion  Schritt 1: Konstruktion der Einzelkomponenten  Schritt 2: Erstellung des Bauteils durch Verknüpfung der Komponenten  Modell kann beliebig oft in größeren Bauteilen integriert werden © WZL/Fraunhofer IPT Seite 13 Unigraphics NX 7: Modellierung einer Sechskantschraube (2)  Polygon mit sechs Kanten  Extrusion der Kanten  Abrunden der Oberfläche © WZL/Fraunhofer IPT Seite 14 Unigraphics NX 7: Modellierung einer Sechskantschraube (3)  Konstruktion des Schraubenhalses wird durch einen Zylinder mit runder Grundfläche realisiert  Mantelfläche des Zylinders mit einem Gewinde verfeinert Quelle: © WZL/Fraunhofer IPT Seite 15 Gliederung 1 Einleitung 2 CAD-Systeme 3 Unigraphics NX 7 4 Servicegeschäft 5 Zusammenfassung und Fazit © WZL/Fraunhofer IPT Seite 16 Servicegeschäft: Bedeutungswandel  Bedeutung des Dienstleistungsbereiches steigt in der Produktionswirtschaft  Ehemalige Industrieunternehmen könnten auch innovative Dienstleistungsunternehmen sein  Dienstleistungen: Diagnose, Wartung, Beratung und Betrieb  Mercer- Analyse von 2003 zeigte:  Bei 200 an der Umfrage beteiligten Unternehmen liegen größten Wachstumspotenziale im Servicegeschäft  40-60% Gewinn allein durch Bereitstellung von Servicetätigkeiten  Beispiele: Zeppelin (50%) und IBM(60%) © WZL/Fraunhofer IPT Seite 17 Servicegeschäft: Potentiale der Zukunft  Teleservice als Servicetätigkeit unbefriedigend  Ziel: Bereitstellung von Informationen um Servicefälle schneller und effektiver zu bearbeiten  Beispiel: Demontage einer Komponente die an einen Stromkreis angebunden ist 1. Maschine abschalten 2. Elektronikverbindungen zur Komponente trennen 3. Komponente demontieren  Generierung der Arbeitssequenz übernimmt das System  Arbeitssequenz basiert auf der Extrahierung von Geometrie-, Elektronik-, Fluid- und Pneumatikdaten aus CAD-Systemen © WZL/Fraunhofer IPT Seite 18 Gliederung 1 Einleitung 2 CAD-Systeme 3 Unigraphics NX 7 4 Servicegeschäft 5 Zusammenfassung und Fazit © WZL/Fraunhofer IPT Seite 19 Zusammenfassung und Fazit  Mit Hilfe von CAD- Systemen ist es möglich Konstruktions- und Simulationsprozesse durchzuführen  Investition in ein gutes CAD-System statt reale Modelle, Prototypen und Simulationen  Großes Innovationspotenzial im Servicegeschäft – Extrahierung servicerelevanter Informationen – Vereinigung geometrischer Daten mit Elektronik-, Fluid- und Pneumatikdaten – Darstellung der Informationen  Inwieweit dies umsetzbar ist, wird die Bachelorarbeit zeigen © WZL/Fraunhofer IPT Seite 20 Quellen  [KAND88] Kandziora, B.: CAD/CAM-System zur Planung und Simulation automatisierter Montaghevorgänge, VDI Reihe 20 Nr. 9, Düsseldorf, 1988  [FUCH79] Fuchs, H.; Kunze, W.: Hydraulik Pneumatik Bauelemente Baugruppen Maschinen, Berlin, 1979  [KOER02] Körner, M.: E-Service-Support im Maschinen- und Anlagenbau, Frankfurt am Main, 2002 © WZL/Fraunhofer IPT Seite 21 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit! Haben Sie Fragen? © WZL/Fraunhofer IPT Seite 22
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