Short overall presentation of Mathcad in Finnish

1. Mathcad – taustatietoa ja käyttöesimerkki

2. Mathcadin yleiskatsaus
3M
Mathcad on ollut johtava teknisen Airbus
laskennan työkalu yli 20 vuoden ajan BAE Systems
Useiden toimialojen johtavien yritysten Bechtel Corp.
käyttämä Boeing
Caterpillar
Yli 2 miljoonaa aktiivista käyttäjää DuPont
Eli Lilly
Yleisesti käytössä opetuksessa General Dynamics
Hewlett-Packard
Palkittu Honeywell
Hyundai Heavy
Huhtikuu 2006 Desktop Engineering ilmoittaa Lockheed Martin Corp.
lukijoiden valinneen Mathcad 13 vuoden Los Alamos National Lab
tuotteeksi
NASA
Mathcad saa neljän tähden luokituksen PC Northrop Grumman Corp.
Magazinelta - Marraskuu 2004 Parson Brinkerhoff
Lokakuu, 2006 – Lockheed Martin Engineering Raytheon
Process Improvement Center (EPIC) on Rolls Royce
lisännyt Mathcadin tärkeiden tuotteiden Schlumberger
valikoimaansa. Siemens
Universal Studios
Westinghouse
2 © 2006 PTC

3. Tilaisuus lisäarvon kehittämiselle
Perinteiset teknisen laskennan välineet eivät ole nykyisten vaatimusten mukaisia
– Käsikirjat ovat edelleen tärkeä työkalu arvioinnissa, varmistuksessa ja suunnittelun alkuvaiheessa
– Laskimia, taulukkolaskentaohjelmistoja, ohjelmointikieliä ja paperimuistioita käytetään teknisen
laskennan dokumentointiin
– Yleensä tämä tieto kadotetaan, muut eivät ymmärrä sitä tai se on lukittuna fyysisissä välineissä
Liian monta iteraatiota
– Intuitiota ja kokemusta käytetään yhdessä tietokonesuunnittelun ja prototyyppien kanssa johtaen
pitkään ja tehottomaan suunnitteluprosessiin
Kasvanut liikkuvuus ja vanhentuva suunnittelijakunta
– Insinööritaito, vakiintunut tieto ja monien teknisten päätösten perustelut häviävät
Globalisaation lisääntyessä vakiintunutta tietoa menetetään ja parhaat käytännöt hylätään
– “Best practices” käytäntöjen vakiinnuttamisessa tarvitaan yhteneviä formaatteja ja dokumentointia
Säännösten noudattaminen
– Monien yritysten täytyy täydellisesti dokumentoida tuotteidensa kehittämiseen käytetyt tekniset
laskelmat
– Nykyiset dokumentointimenetelmät ovat usein hitaita käyttää ja viivästyttävät näin markkinoille
tuloa ja lisäävät yritysten riskiä
3 © 2006 PTC

4. Perinteiset menetelmät ja kaaviokuvat ovat tärkeitä, mutta -
…..irrallisia ja työläitä käyttää
1987
Käsikirjat ovat tärkeitä arvioinnissa,
varmistuksessa ja suunnittelun
alkuvaiheessa
1919 Lout
Rdriven Rout
Kaaviokuvia käytetään OUT
suunnittelun idealisoinnissa Bearing B Bearing A
Ongelman asettelu Rdrive
Loogisten yhteyksien esittäminen IN
Tärkeimpien mitoitusten esittäminen Lgears
Lbearing A
Tarjoaa puitteet käsikirjamenetelmien Lin
käytölle
4 © 2006 PTC

5. Taulukkolaskennan menetelmät ovat laajalti käytössä, mutta epätäydellisiä
Epäkohtia
Tulokset muuttuvat
reaaliaikaisesti, mutta
kaavoja on hankala
lukea
Ei “yksikköjen” hallintaa
Tarkastus on hankalaa
Ei tukea
kehittyneemmille
matemaattisille laskuille
– Kalkyyli
– Differentiaaliyhtälöt
– Jne….
5 © 2006 PTC

6. Kuinka yritykset menettävät rahaa ilman Mathcadia
Luonnostelee
suunnitelman
laskelmasta…
Simo Suunnittelija
Kuinka tämä ohjelma toimii?
Mistä kaavat saatiin?
…ja kirjoittaa ohjelman Mitä oletuksia se tekee?
Kuinka tämä kuvaaja luotiin?
Haluaisin muuttaa sitä, mutta
en ole varma sen ohjelmoinnista…
Tiedot,
menetelmät ja
riippuvuudet
hylätään!
…ajaa ohjelman
tuloksen saamiseksi
6 © 2006 PTC

7. Mathcadin lisäarvo
Prosessin automatisointi
Toistettavaa & tarkistettavaa
– Perinteiset laskelmat
– Sovelluskohtaiset laskelmat
Reaaliaikainen laskenta
Automaattinen yksikköjen hallinta
Välittää teknistä tietoa
Helposti luettavat laskut ja kaavat
XML-muoto mahdollistaa
automatisoidun julkaisun muissa
dokumenteissa
Varmistaa jäljitettävyyden
Voidaan yhdistää
– Dimensiot niihin liittyviin laskelmiin
– Tulokset asiakkaiden ja suunnitelman Mathcad
vaatimuksiin
Worksheet
7 © 2006 PTC

8. Tulokset ovat enemmän kuin pelkkä laskelma
8 © 2006 PTC

9. Mathcad on eniten käytetty teknisen laskennan ohjelmistosovellus
Intuitiivinen
Helppokäyttöinen käyttöliittymä, muistuttaa
perinteiselle paperille kirjoittamista
Luonnollinen matematiikkanotaatio
Kattava
Yhdistää tekstiä, laskelmia, kuvia ja
Mathcadia käytetään nostovoimateorian selittämiseen, kantopintaan
kohdistuvan virtauksen numeerisen analyysin esittämiseen ja annotaatioita yhdellä dokumentilla
kokeellisten tulosten korrelointiin.
Ainutlaatuinen valikoima sovelluskohtaisia
⌠
matemaattisia toimintoja, yksiköiden
Lift
⌠
 p ⋅cos ( θ) d A
⌡

2  u 
2
 0.5⋅ρ ⋅U ⋅ −   ⋅cos ( θ) d A

1  
 U 
hallinta
⌡
Lift
N
Yhteensopivuus
CL
2
0.5⋅ρ ⋅U ⋅A s
CL := ∑ dxj−1⋅0.5⋅( Vj−1 + Vj)
 
j =2
Fig 1: Airfoil Shape using Bezier Curves Helposti yhdistettävissä muiden teknisten
sovellusten kanssa
1
0.5
Yj
Vj
v1s , 1 0 Skaalautuva
v2s , 1
0.5
Toiminnallisuutta voidaan laajentaa
1
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
lisäominaisuuksilla
X j , U j , v1s , 0 , v2s , 0
9 © 2006 PTC

10. Mathcad on osa PTC:n tuotepalettia
Arbortext
Publisher ESI
Pro/INTRALINK &
Software
Workgroup Mgrs Data Mgmt
Pro/ENGINEER DDL, PartsLink,
Supplier Mgmt
CADDS 5 PDMLink
Polyplan/MPMLink
Mathcad
Arbortext ECAD
Editor Workgroup Mgrs
ProductView ProjectLink
& InterComm
10 © 2006 PTC

11. Pro/ENGINEER:n ja Mathcadin integrointi
Kaksisuuntainen integraatio
Pro/ENGINEER:n ja Mathcad
välillä
Suora yhteys sovellusten välillä
mahdollistaa tehokkaan ja
tarkan tiedonvälityksen
Tukee laskelmien ja CAD-
mallien dynaamista,
reaaliaikaista päivitystä Kaksisuuntainen integraatio Wildfire
– Mathcadin laskelmien tulokset Mikä tahansa Mathcad tiedosto voidaan
vaikuttavat CAD-ohjelman yhdistää Pro/ENGINEER CAD tiedostoon
parametreihin ja muuttujiin käyttäen Pro/ENGINEER:n
“analysointiominaisuutta”
– CAD:n parametrit ja muuttujat
voidaan lähettää Mathcadiin
jatkolaskuja varten
11 © 2006 PTC

12. Tuttuja kysymyksiä! Mathcad helpottaa vastaamista näihin:
• Kuinka he saivat tuon tuloksen?
• Mitkä laskelmat riippuvat kuparin myötölujuudesta?
• Käytitkö sinä samaa tiheyden arvoa kuin minä?
• Voimmeko me antaa myyjillemme pääsyn laskelmiin?
• Vastaako dokumentti oikeasti suoritettua laskelmaa?
• Uskallammeko me muokata tätä laskelmaa?
• Mitä olettamuksia tämän luvun takaa oikeasti löytyykään?
• Kuinka me voimme varmistaa, että kaikki käyttävät tätä menetelmää?
…ja moniin muihin
12 © 2006 PTC

13. Mathcad – käyttöesimerkki
Haaste
Kuinka luoda laakeri joka kestää niin kulmavirhettä kuin aksiaalista
siirtymää ja raskaampaa kuormaa — ominaisuuksia jotka eivät
löydy yhdestäkään aiemmasta laakerista. Tuloksena syntyi CARB®
kaarirullalaakeri.
CARB® kaarirullalaakeri
CARB® yhdistää
– tynnyrirullalaakerin itseasennoituvuuden,
– sylinterirullalaakerin aksiaalisen siirtymän,
– mahdollisuuden pieniin ulkomittoihin ja
– neulalaakerin suuren kantokuorman.
Tämä täysin uudentyyppinen laakeri avaa uusia mahdollisuuksia
säästää tilassa, painossa ja järjestelykustannuksissa.
13 © 2006 PTC

14. Mathcad – käyttöesimerkki
Ratkaisu
Mathcad suorittaa kaikki laskelmat aina perusmitoista
valmiiseen tuotteeseen kaikkine toleransseineen. Se valitsee
myös tarvittavat materiaalit ja mitat annettujen sääntöjen
perusteella.
Hyviä syitä suunnitella CARB® Mathcadin avulla
"Mathcad oli ideaalinen suunnittelutyökalu koska sen ansiosta
suunnitteluprosessin seuraaminen on niin helppoa”
“(…) Jokaiselle suunnitellulle laakerille löytyy nyt täydellinen
dokumentointi siitä kuinka ja miksi mikäkin mitta ja toleranssi
on valittu.Näin SKF:n tiukkoja laadunvarmistuksen
vaatimuksia on helppo noudattaa.“
Magnus Kellstrom, Manager of design and development for SKF Industrial Division's Toroidal
Roller Bearings
14 © 2006 PTC

15. Mathcad – käyttöesimerkki
!
Suunnittelulaskelmien hallinta globaalisti
SKF on valjastanut Mathcadin kriittisten
suunnittelulaskelmiensa hallitsemiseksi. Nämä tulokset
saadaan kaikkien tuotantoyksiköiden käyttöön ympäri
maailman käyttämällä Mathcadia yhdessä tietokannan ja
webbiliittymän kanssa.
Mathcad virtaviivaistaa suunnitteluprosessia
Määritetään kriittiset suunnitteluparametrit, kuten
•kuormitettavuus,
•koko
•materiaalivalinnat,
ja suoritetaan estimointianalyysejä erilaisilla laakerikoilla ja
sovelluksilla.
Mathcadin ainutlaatuisen, itsedokumentoivan käyttöliittymän
ansiosta jo laskentaprosessia luodessa syntyy tallenne sekä
tehdystä työstä että sen luomiseen käytetystä ajatteluprosessista.
15 © 2006 PTC

16. K&V