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Cax systeme final

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Digital Fabrik - Referat Mai 2011

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Cax systeme final

  1. 1. CAx - Systeme Sommersemester 2011 Bearbeiter: Lukas Ott Betreuer: Prof. Dr. Armin Denner und Dipl.-Ing. (FH) Alexander Palatnik Datum: 6.5.2011
  2. 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. 3. 1 CAx-Systeme warum und wozu? 1.1 Kostenvermeidung 1.2 Zusammenrücken von Unternehmensbereichen (SE) 1.3 Produktmodularisierung 6.5.2011 3CAx - Systeme
  4. 4. 1.1 Kostenvermeidung  Fortwährende Innovation  Zunehmender Variantenreichtum  Wettbewerbsfähigkeit  Bessere Qualität  Niedrigere Herstellkosten  Schnellere Entwicklungszyklen 6.5.2011 4CAx - Systeme
  5. 5. 1.2 Zusammenrücken von Unternehmensbereichen  Interdisziplinäre Projektteams  „Simultaneous Engineering“  „Concurrent Engineering“  „Supplier Integration“  „Outsourcing“  „Follow the Sun“ 6.5.2011 5CAx - Systeme
  6. 6. 1.3 Produktmodularisierung  Besseres Variantenmanagement  „Design for Manufacturing“ (DfX-Systeme) 6.5.2011 6CAx - Systeme
  7. 7. 2 Methodische Grundlagen 2.1 Produktdokumentation 2.2 Konstruktionsmethodik 2.3 Produktmodellierung auf der Basis von Eigenschaften 6.5.2011 7CAx - Systeme
  8. 8. 2.1 Produktdokumentation  „Digital Master“  Produkt Daten Management (PDM)  Server-Client (Netzwerkarchitektur) Quelle: 1) S.89 6.5.2011 8CAx - Systeme
  9. 9. 2.2 Konstruktionsmethodik Quelle: 1) S.26 6.5.2011 9CAx - Systeme
  10. 10. 2.3 Produktmodellierung  Analyse → Synthese → Lösung  CAD → CAE → CAO 6.5.2011 10CAx - Systeme
  11. 11. 3 Grundlagen der Modellbildung 3.1 Bedeutung und Nutzen von Modellen 3.2 Systeme und Modelle 3.4 Modellbildung 6.5.2011 11CAx - Systeme
  12. 12. 3.1 Bedeutung und Nutzen 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. 13. 3.1 Bedeutung und Nutzen 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. 14. 3.2 Systeme  Definition System: „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. 15. 3.2 Modelle  Definition Modell: „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. 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. 17. 4 Modellerstellung und -anwendung 4.1 CAD- 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. 18. 4.1 CAD – Modellierung und Anwendung Quelle: 1) S.172 6.5.2011 18CAx - Systeme
  19. 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. 20. 4.2 Voraussetzungen  Berücksichtigung von Erfahrung  Verteilung von Aufgaben  Kooperatives Entwickeln - Schnittstellen - Know- How Schutz 6.5.2011 20CAx - Systeme
  21. 21. 4.3 Festlegungen  Bauraum  Aufbau und Strukturierung  Modellgenauigkeit  Einbindung von Teilebibliotheken  Parametrisierungsrichtlinien  Dokumentationsrichtlinien 6.5.2011 21CAx - Systeme
  22. 22. 4.4 Finite-Elemente Modellierung (FEM)  Nährungsverfahren  „Prinzip der virtuellen Verrückungen“  Fehler: - Modellierungsfehler - Diskretisierungsfehler 6.5.2011 22CAx - Systeme
  23. 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. 24. 4.4 FEM  Vorteile von 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. 25. 4.4 FEM  Nachteile von FEM: - Vernachlässigung molekularer Struktur - Approximation von physikalischen Parametern - Vereinfachung von Randbedingungen - Vereinfachung der Belastung - Vereinfachung der Geometrie 6.5.2011 25CAx - Systeme
  26. 26. 4.5 Kopplung von CAD 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. 27. 5 Rechnergestützte Arbeits- planung und 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. 28. 5.1 Magisches Dreieck der Produktion Quelle: 1) S.360 6.5.2011 28CAx - Systeme Kosten QualitätTermin
  29. 29. 5.2 Digitale Fabrik Quelle: 1) S.360 6.5.2011 29CAx - Systeme
  30. 30. 5.2 Digitale Fabrik Quelle: 1) S.389 6.5.2011 30CAx - Systeme
  31. 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. 32. 5.3 Design for Manufacturing and Assembly (DfMA) 6.5.2011 32CAx - Systeme Modell •Eigenschaften •Vorgaben Produktion •Prozesoptimierung •Dreieck der Produktion Kunde •Bedürfnisserfüllung
  33. 33. 6 Systemintegration in der 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. 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. 35. 6.2 Produkt Daten Management (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. 36. CAD-Geometrien Modell-Strukturen Modellparameter Teilefamilien-Tabellen Drawing CAD 6.2 Produkt Daten Management (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. 37. PDM-Organisation Quelle: 1) S.90 6.5.2011 37CAx - Systeme
  38. 38. 6.3 ERP-Systeme Quelle: 1) S.428 6.5.2011 38CAx - Systeme
  39. 39. 7 Einführung und Migration von CAx-Systemen 7.1 Gründe für eine Einführung/Migration 7.2 Einführung 7.3 Migration 6.5.2011 39CAx - Systeme
  40. 40. 7.1 Gründe für eine 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. 41. 7.1 Gründe für eine 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. 42. 7.2 Einführung  Vorteil eines 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. 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. 44. Nutzwertanalyse Quelle: 1) S.456 6.5.2011 44CAx - Systeme
  45. 45. 7.3 Migration  Übertragung des Datenbestandes  Anpassungen des Altsystems übernehmbar?  Schulung  Migrationsstrategie: - Parallelbetrieb - Sofort umstellen 6.5.2011 45CAx - Systeme
  46. 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. 47. Schulung Quelle: 1) S.461 6.5.2011 47CAx - Systeme
  48. 48. Fazit  Kaum ein Unternehmen kann heute noch auf CAx-Systeme verzichten  Datensicherheit  Prozessoptimierung 6.5.2011 48CAx - Systeme
  49. 49. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 6.5.2011 49CAx - Systeme
  50. 50. 8 Quellen 1. CAx für 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

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