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Cax systeme final
Das Dokument behandelt CAX-Systeme, deren Bedeutung sowie methodische Grundlagen in der Produktentwicklung. Es werden die Vorteile wie Kostenvermeidung, Produktmodularisierung und die Notwendigkeit der Systemintegration in der Prozesskette hervorgehoben. Zudem werden Herausforderungen und Strategien zur Einführung und Migration von CAX-Systemen diskutiert.
Cax systeme final
- 1. CAx - Systeme Sommersemester2011 Bearbeiter: Lukas Ott Betreuer: Prof. Dr. Armin Denner und Dipl.-Ing. (FH) Alexander Palatnik Datum: 6.5.2011
- 2. Gliederung 1. CAx –Systeme – warum und wozu? 2. Methodische Grundlagen 3. Grundlagen der Modellierung 4. Modellerstellung und –anwendung 5. Rechnergestützte Arbeitsplanung 6. Systemintegration in der Prozesskette 7. Einführung und Migration von CAx-Systemen 8. Quellen 6.5.2011 2CAx - Systeme
- 3. 1 CAx-Systeme warum undwozu? 1.1 Kostenvermeidung 1.2 Zusammenrücken von Unternehmensbereichen (SE) 1.3 Produktmodularisierung 6.5.2011 3CAx - Systeme
- 4. 1.1 Kostenvermeidung FortwährendeInnovation Zunehmender Variantenreichtum Wettbewerbsfähigkeit Bessere Qualität Niedrigere Herstellkosten Schnellere Entwicklungszyklen 6.5.2011 4CAx - Systeme
- 5. 1.2 Zusammenrücken von Unternehmensbereichen Interdisziplinäre Projektteams „Simultaneous Engineering“ „Concurrent Engineering“ „Supplier Integration“ „Outsourcing“ „Follow the Sun“ 6.5.2011 5CAx - Systeme
- 6. 1.3 Produktmodularisierung BesseresVariantenmanagement „Design for Manufacturing“ (DfX-Systeme) 6.5.2011 6CAx - Systeme
- 7. 2 Methodische Grundlagen 2.1Produktdokumentation 2.2 Konstruktionsmethodik 2.3 Produktmodellierung auf der Basis von Eigenschaften 6.5.2011 7CAx - Systeme
- 8. 2.1 Produktdokumentation „DigitalMaster“ Produkt Daten Management (PDM) Server-Client (Netzwerkarchitektur) Quelle: 1) S.89 6.5.2011 8CAx - Systeme
- 9. 2.2 Konstruktionsmethodik Quelle: 1)S.26 6.5.2011 9CAx - Systeme
- 10. 2.3 Produktmodellierung Analyse→ Synthese → Lösung CAD → CAE → CAO 6.5.2011 10CAx - Systeme
- 11. 3 Grundlagen derModellbildung 3.1 Bedeutung und Nutzen von Modellen 3.2 Systeme und Modelle 3.4 Modellbildung 6.5.2011 11CAx - Systeme
- 12. 3.1 Bedeutung undNutzen von Modellen Quelle: 1) S.100 6.5.2011 12CAx - Systeme Objektive Realität Subjektive Realität Modell der Realität Wahrnehmung (unbewusste Abstraktion) Modellierung (bewusste Abstraktion)
- 13. 3.1 Bedeutung undNutzen von Modellen Quelle: 1) S.100 6.5.2011 13CAx - Systeme Problem (Fragestellung) Lösung Modell Modelllösung Realitätsebene Abstrakte Modellebene Problemlösungsprozess (Lösungsfindung, Realisierung ) problemspezifische problemspezifische Abstraktion Interpretation
- 14. 3.2 Systeme DefinitionSystem: „Ein System besteht aus einer Menge von Elementen, die Eigenschaften besitzen“. Das System ist von der Umgebung abgegrenzt und steht mit der Umgebung durch Ein- und Ausgabegrößen in Verbindung. Quelle: 1) S.101 6.5.2011 14CAx - Systeme
- 15. 3.2 Modelle DefinitionModell: „physikalisches-mathematisches Abbild eines technischen Bauelements, einer Baugruppe oder eines komplexen Systems.“ „Modelle sind abstrakte, materielle oder immaterielle Gebilde, die geschaffen werden, um für einen bestimmten Zweck ein Original zu repräsentieren.“ Quelle: 1) S.129/130 6.5.2011 15CAx - Systeme
- 16. 3.3 Modellbildung Quelle: 1)S.153 6.5.2011 16CAx - Systeme Betrachtetes System (Original) Simulationsergebnisse Modellbeschreibung für Simulation Modell Experimentieren Modellbildung Durchführung der Simulation Umsetzung Implementierung
- 17. 4 Modellerstellung und -anwendung 4.1CAD- Modellierung und Anwendung 4.2 Voraussetzungen 4.3 Festlegungen 4.4 Finite-Elemente-Modellierung (FEM) 4.5 Kopplung CAD-MKS (Mehrkörpersysteme) 6.5.2011 17CAx - Systeme
- 18. 4.1 CAD –Modellierung und Anwendung Quelle: 1) S.172 6.5.2011 18CAx - Systeme
- 19. 4.1 CAD- Modellierung Quelle:1) S.173 6.5.2011 19CAx - Systeme Wissensbasiertes CAD Fähigkeit,Schlussfolgerungen aus der aktuellen Konstruktionssituation (Geometrie- sowie Hintergrundinformationen) zu ziehen Featurebasiertes CAD Erfassen und Verarbeiten von Geometrie und hinterlegten Informationen(„Semantik“), z.B. Funktion, Fertigungstechnologie CAD(parametrisch) Erfassen und Verarbeiten von geometrischen Elementen mit variablen Bezügen a) chronologiebasiert : editierbare Modelliergeschichte(„History“) b) constraintbasiert : editierbare Gleichungssysteme CAD(konventionell) Erfassen und Verarbeiten von geometrischen Elementen mit festen Werten
- 20. 4.2 Voraussetzungen Berücksichtigungvon Erfahrung Verteilung von Aufgaben Kooperatives Entwickeln - Schnittstellen - Know- How Schutz 6.5.2011 20CAx - Systeme
- 21. 4.3 Festlegungen Bauraum Aufbau und Strukturierung Modellgenauigkeit Einbindung von Teilebibliotheken Parametrisierungsrichtlinien Dokumentationsrichtlinien 6.5.2011 21CAx - Systeme
- 22. 4.4 Finite-Elemente Modellierung (FEM) Nährungsverfahren „Prinzip der virtuellen Verrückungen“ Fehler: - Modellierungsfehler - Diskretisierungsfehler 6.5.2011 22CAx - Systeme
- 23. FEM-System 4.4 FEM Quelle: 1)S.260 6.5.2011 23CAx - Systeme Physikalisches Problem Reales System (Original) Fragestellung Modellbildung Struktur- beschreibung Lastfälle Mathematisches Modell
- 24. 4.4 FEM Vorteilevon FEM: - Zeit- und Kostenersparnis - Berechnungsnachweise (Qualitätsnachweise) - Variantenstudien/Parametervariationen - Analyse von nicht zugänglichen Bereichen - Analyse von Systemen (Beispiel: Erdbebenbelastung) - 3D – Analyse von Verteilung physikalischer Größen 6.5.2011 24CAx - Systeme
- 25. 4.4 FEM Nachteilevon FEM: - Vernachlässigung molekularer Struktur - Approximation von physikalischen Parametern - Vereinfachung von Randbedingungen - Vereinfachung der Belastung - Vereinfachung der Geometrie 6.5.2011 25CAx - Systeme
- 26. 4.5 Kopplung vonCAD und MKS Quelle: 1) S.300 6.5.2011 26CAx - Systeme Definition Kinematik physikalische Eigenschaften Dynamisches Modell Parametrischer CAD-Entwurf MKS- Simulation CAD-MKS Kopplung Ergebnis- auswertung Rückführung Ergänzung Modifikation Ableitung Datenmodell Feature- Beschreibung
- 27. 5 Rechnergestützte Arbeits- planungund steuerung 5.1 Magisches Dreieck der Produktion 5.2 Digitale Fabrik 5.3 Design for Manufacturing and Assembly (DfMA) 6.5.2011 27CAx - Systeme
- 28. 5.1 Magisches Dreieckder Produktion Quelle: 1) S.360 6.5.2011 28CAx - Systeme Kosten QualitätTermin
- 29. 5.2 Digitale Fabrik Quelle:1) S.360 6.5.2011 29CAx - Systeme
- 30. 5.2 Digitale Fabrik Quelle:1) S.389 6.5.2011 30CAx - Systeme
- 31. Höhere Planungsqualität durch Digitale Absicherung, Datenintegration,… 5.2 Digitale Fabrik Quelle: 1) S.389 6.5.2011 31CAx - Systeme Nutzen der Digitalen Fabrik Höhere Planungseffizienz Und –geschwindigkeit durch Automatismen, Standardbibliotheken, … Verbesserte Abstimmungsprozesse Zwischen Entwicklung und technischer Produktionsplanung integrierte Workflows, Visualisierung, …
- 32. 5.3 Design forManufacturing and Assembly (DfMA) 6.5.2011 32CAx - Systeme Modell •Eigenschaften •Vorgaben Produktion •Prozesoptimierung •Dreieck der Produktion Kunde •Bedürfnisserfüllung
- 33. 6 Systemintegration inder Prozesskette 6.1 Product Lifecycle Management (PLM) 6.2 Produkt Daten Management (PDM) 6.3 Enterprise Ressource Planning (ERP-Systeme) 6.5.2011 33CAx - Systeme
- 34. 6.1 Product Lifecycle Management(PLM) Product Lifecycle Management Markt Produkt- planung Produkt- /Prozess- entwicklung Produktions- vorbereitung Fertigung & Montage Vertrieb& Versand Service & Wartung Demontage & Recycling 6.5.2011 34CAx - Systeme Quelle: 7)
- 35. 6.2 Produkt DatenManagement (PDM) 6.5.2011 35CAx - Systeme • Artikel Merkmale, Sachmerkmalsleiste Datenbank Metadaten Dokumente Merkmale 1 Merkmale 2 Merkmale 3 Filesystem Primärdaten CAD-Datei TIFF-Datei Word-Datei Quelle: 2) S.39
- 36. CAD-Geometrien Modell-Strukturen Modellparameter Teilefamilien-Tabellen Drawing CAD 6.2 Produkt DatenManagement (PDM) 6.5.2011 36CAx - Systeme PDM CAD-Modelle/Strukturen Teilefamilien Klassifikationen/SML Zeichnungen/Dokumente Stücklisten Änderungsjournale Versionstabelle Workflowprotokoll Daten für Schriftkopf: •Stücklisten •Änderungsjournal •Versionskennung •Freigabekennung Modellparameter Teilefamilienparameter 3D-Modelle Referenzen Teilefamilien-Tabellen Modellparameter Zeichnungen Quelle: 2) S.82
- 37. PDM-Organisation Quelle: 1) S.90 6.5.201137CAx - Systeme
- 38. 6.3 ERP-Systeme Quelle: 1)S.428 6.5.2011 38CAx - Systeme
- 39. 7 Einführung undMigration von CAx-Systemen 7.1 Gründe für eine Einführung/Migration 7.2 Einführung 7.3 Migration 6.5.2011 39CAx - Systeme
- 40. 7.1 Gründe füreine Einführung bessere Entwurfsqualität bessere Kommunikation mit Kunden und Partnern leichteres PDM leichtere Simulation und Rapid Prototyping Zeitparalleles entwickeln möglich (SE) 6.5.2011 40CAx - Systeme
- 41. 7.1 Gründe füreine Migration Verlagerung der Tätigkeitsfelder eines Unternehmens Technologische Lebensdauer erreicht Systemlieferant verliert an Bedeutung Einbindung weiterer Systeme Verringerung der Abhängigkeit von einem einzigen Anbieter 6.5.2011 41CAx - Systeme
- 42. 7.2 Einführung Vorteileines Systems: Durchgängigkeit der Daten Nachteil eines Systems: Überdimensionierung des CAx-Systems Horizontale Einführungsstrategie Vertikale Einführungsstrategie Systemauswahl mit Portfolio-Analyse 6.5.2011 42CAx - Systeme
- 43. 7.2 Einführung Projektteam Quelle:1) S.446 6.5.2011 43CAx - Systeme Projekt-Sponsor aus der Geschäftsleitung Projektleitung AnwendergruppenSupportgruppe Technische IT Vorbereitungsteam Anwendergruppen Technische IT Controlling Umsetzungsteam 1 Anwendergruppen Technische IT Umsetzungsteam n Anwendergruppen Technische IT Kernteam Anwendergruppen Technische IT Administrative IT Controlling Externer Berater Usw.
- 44. Nutzwertanalyse Quelle: 1) S.456 6.5.201144CAx - Systeme
- 45. 7.3 Migration Übertragungdes Datenbestandes Anpassungen des Altsystems übernehmbar? Schulung Migrationsstrategie: - Parallelbetrieb - Sofort umstellen 6.5.2011 45CAx - Systeme
- 46. 7.3 Migration Quelle: 1)S.464 6.5.2011 46CAx - Systeme Nicht übertragbar Gemeinsame Elementeformate (komplett übertragbar) System BSystem A Mit speziellen Vorgehensweise zusätzlich übertragbar (Bypass) Nicht übertragbar
- 47. Schulung Quelle: 1) S.461 6.5.201147CAx - Systeme
- 48. Fazit Kaum einUnternehmen kann heute noch auf CAx-Systeme verzichten Datensicherheit Prozessoptimierung 6.5.2011 48CAx - Systeme
- 49. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 6.5.201149CAx - Systeme
- 50. 8 Quellen 1. CAxfür Ingenieure, Springer Verlag 2. CAD und PDM: Prozessoptimierung durch Integration, Hanser Verlag 3. Koordinationsmesstechnik und Cax-Anwendungen in der Produktion, Hanser Verlag 4. CAD-CAM Magazin Ausgabe 4. Quartal 2010 5. www.cad.de 6. http://www.coretechnologie.de/ 7. http://www.plm-info.de/de/default.html 6.5.2011 50CAx - Systeme
Hinweis der Redaktion
- #11 Produktmodellierung auf der Basis von Eigenschaften -nach Anforderungsliste und Funktionsstruktur
- #18 Übung !
- #27 Beispiel 1: Zug Wagon . Zweifederungen für Räder eine Federung für Passagier (Mehrere Körper im System) Beispiel 2 : Roboterarm auf Tisch Beispiel 3 : Zahnräder
- #30 Die Ausgangssituation Wie sieht es heute aus? Wie könnte es zukünftig aussehen?
- #33 Anders formulieren!
- #36 Basisobjekte
- #37 Datenaustausch im CAD-PDM-Interface
- #39 Modell der Daten und Funktionsverknüpfung in einem Unternehmen
- #41 SE- Simultanous Engineering
- #43 ->Überdimensionierung: deckt nur das Hauptaufgabenfeld ab und weitere Anwendungen sind zwar vorhanden aber nicht so gut ausgebaut bei späterem Bedarf schwierig schnell reagieren zu können ->Horizontal : Funktionsbereich(beispiel Entwicklungsabteiung) ->Vertikal: auf Produkt abgestimmt -> y-Achse Wirtschaftlichkeit und x-Achse Ergebnisse der Nutzwertanalyse