Komputerowe wspomaganie konstruowania - narzędzia i obszary ich zastosowao. Dariusz Skibicki

Transkrypt

1 Komputerowe wspomaganie konstruowania - narzędzia i obszary ich zastosowao Dariusz Skibicki

2 Plan wykładu Historia komputerowego wspomagania Dwuwymiarowe obiekty geometryczne Modelowanie przestrzenne Wspomaganie obliczeo konstrukcyjnych Zarządzanie dokumentacją inżynierską Zarządzanie wiedzą inżynierską Zarządzanie cyklem życia produktu Podsumowanie 2D PDM KM PLM

3 Historia 1974 Powstaje firma M&S Computing (później Intergraph) 1975 Powstaje Electronic Data System Corporation, producent Unigraphics 1993 Autodesk produkuje program Mechanical Desktop 1996 Powstają programy SolidEdge, SolidWorks 1999 Autodesk produkuje program Inventor Lata 70 Pierwsze firmy Lata 80 Pierwsze programy Lata 90 dla MŚP Wiek XXI Integracja systemów 1981 Powstaje Dassault Systems, producent CATIA 1982 Powstaje CATIA Version 1 (, powierzchnie, programowanie NC) Zostaje założony Autodesk, producent Auto, powstaje Auo Powstaje Bentley Systems, na rynku pojawia się program MicroStation 1985 Powstaje Parametric Technology, producent Pro/ENGINEER Integracja systemów dla MŚP: Inventor oraz Master i Solidworks, Inventor i Ansys. Wspomaganie całego cyklu życia produktu.

4 Historia - Wersja 2.6 Auto, 1987

5 Procesy powstawania utworu i wytworu oraz ich wybrane etapy Proces konstrukcyjny Proces produkcyjny Projekt wzorniczy Dobór cech konstrukcyjnych Dokumentacja konstrukcyjna Proces technologiczny Narzędzia komputerowego wspomagania CAID Computer Added Industrial Design Computer Added Design 2D Computer Added Manufacturing

6 2D Dobór cech konstrukcyjnych Dokumentacja konstrukcyjna Zalety: Szybkośd konstruowania i przygotowania dokumentacji: łatwośd tworzenia nowych elementów, możliwośd korzystania z istniejącego zapisu, łatwośd modyfikacji istniejącego zapisu. Normalizacja dokumentacji konstrukcyjnej: unifikacja dokumentacji przez wymuszenie stosowania norm m.in. w zakresie: formatów arkuszy, linii rysunkowych, wymiarowania, oznaczeo i itp.

7 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa Modyfi kacje specjalne Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

8 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

9 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

10 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

11 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

12 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

13 Profil Bryła podstawowa Biblioteki części gotowych Wbudowane Producentów specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

14 Profil Bryła podstawowa Biblioteki części gotowych Wbudowane Producentów specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

15 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM spawane

16 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM spawane gięte

17 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM spawane gięte Instalacje: elektryczne, hydrauliczne.

18 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM Tworzenie więzów par kinematycznych

19 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM 1 2 Symulacja ruchu łaocuchów kinematycznych

20 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

21 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

22 Profil Biblioteki części gotowych Bryła podstawowa specjalne Modyfi kacje Zespoły Więzy Dokumentacja Zespołów BOM

23 CAID Kreatory węzłów konstrukcyjnych Wbudowane Producentów Computer Added Engineering

24 CAID Kreatory węzłów konstrukcyjnych Wbudowane Producentów

25 CAID Kreatory węzłów konstrukcyjnych Kolizje Właściwości masowe Analiza konstrukcji Wytężenie Sztywnośd Dynamika Wykryta kolizja śruby z otworem

26 CAID Kreatory węzłów konstrukcyjnych Kolizje Właściwości masowe Analiza konstrukcji Wytężenie Sztywnośd Dynamika

27 CAID Kreatory węzłów konstrukcyjnych Analiza konstrukcji Kolizje Właściwości masowe Wytężenie Sztywnośd Dynamika

28 CAID Kreatory węzłów konstrukcyjnych Analiza konstrukcji Kolizje Właściwości masowe Wytężenie Sztywnośd Dynamika

29 CAID Kreatory węzłów konstrukcyjnych Kolizje Właściwości masowe Analiza konstrukcji Analizy sprzężone Rodzaje analiz sprzężonych w pakiecie ANSYS/Multiphysics: wytrzymałośd materiałów + termodynamika, wytrzymałośd materiałów + mechanika płynów, wytrzymałośd materiałów + elektrostatyka, wytrzymałośd materiałów + magnetyzm, wytrzymałośd materiałów + akustyka, termodynamika + elektrycznośd termodynamika + elektromagnetyzm mechanika płynów + elektrycznośd mechanika płynów + elektromagnetyzm

30 CAID Obliczenia wstępne - kreatory węzłów konstrukcyjnych Obliczenia sprawdzające - analiza konstrukcji Kolizje Właściwości masowe Wytężenie Sztywnośd Dynamika Warunki dla obliczeo wstępnych x 2 x 2 Konstrukcja dobra Warunki dla obliczeo sprawdzających Obszar możliwych rozwiązao x 1 x 1

31 CAID Model matematyczny optymalizacji Kolizje Właściwości masowe Wytężenie Sztywnośd Dynamika Optymalizacja konstrukcji Konstrukcja optymalna Q x j x 0 x 2 Iteracje procesu obliczeo optymalizacyjnych x 1

32 CAID Konstrukcja w programach jest modelem: przestrzennym, integralnym i hierarchicznym, sparametryzowanym. Modele zespołów lub części pozwalają na: automatyczne tworzenie dokumentacji rysunkowej, analizę konstrukcji, np. badanie kolizji, obliczenia MES, wykorzystane w innych systemach CAx np. do przygotowania programu CNC, Rapid Prototyping. Parametryzacja modeli pozwala na: łatwe wprowadzanie zmian nawet w bardzo złożonych konstrukcjach, typizację geometrycznej postaci konstrukcji, powiązanie modelu geometrycznego z modelem obliczeniowym, np. w optymalizacji.

33 Wymiana danych CAID Pliki wymiany (dead end) IGES, STEP, DXF.dxf Bezpośrednia konwersja oryginalnego pliku Praca na oryginalnym pliku (ascojatywnośd): automatyczne rozpoznawanie cech bryły, automatyczne nadążanie za zmianami cech.

34 Wymiana danych CAID

35 Zarządzanie dokumentacją inżynierską CAID PDM Product Data Management HTML HTTP ASP Baza danych PLIKI FTP KLIENT INTERNET SERWER

36 CAID PDM poziom I Zarządzanie gromadzeniem, przechowywaniem i udostępnianiem dokumentacji: dane przechowywane w jednym miejscu dane bez nadmiarowości, dane w formie hierarchicznej odpowiadającej strukturze konstrukcji, gromadzenie i udostępnianie z wielu miejsc możliwośd pracy w zespole rozproszonym, udostępnianie przez współdzielenie możliwośd pracy równoległej.

37 CAID PDM poziom II Zarządzanie cyklem istnienia dokumentacji: zarządzanie przepływem dokumentacji przez różne etapy jej powstawania: tworzenie, zatwierdzanie, wprowadzanie zmian (wersje); zarządzanie wariantami konstrukcji.

38 CAID PDM poziomo III Zarządzanie zadaniami i zasobami ludzkimi: definiowanie, delegowanie i śledzenie realizacji zadao, optymalizacja wykorzystania czasu pracy pracowników.

39 Inżynieria współbieżna Inżynieria sekwencyjna RYS1 RYS2 RYS3 RYS4 NC1 NC2 NC3 NC4 RYS1 RYS2 RYS3 RYS4 NC1 NC2 NC3 NC4 Inżynieria współbieżna

40 Zarządzanie wiedzą inżynierską CAID PDM KM Knowledge Management Interfejs użytkownika Mechanizm wnioskujący Baza wiedzy Inżynier Inżynier wiedzy Ekspert

41 CAID PDM KM Rodzaje systemów KM: Systemy dostępne w CATIA: kontrolne diagnostyczne testujące naprawcze projektujące edukacyjne interpretujące planistyczne prognostyczne Knowledge Advisor Knowledge Template

42 CAID PDM KM Knowledge Advisor

43 CAID PDM KM Knowledge Template

44 Zarządzanie cyklem życia produktu Product Lifcycle Management PLM Systemy Narzędzia Procesy Formy

45 Podsumowanie rodzaje komputerowego oprogramowania Typ programu 2D PDM KM PLM Rodzaj obiektu Dwuwymiarowe obiekty geometryczne Geometryczne modele trójwymiarowe Modele obliczeniowe Dokumentacja produktu Pracownicy i zadania Wiedza inżynierów Cykl życia produktu

46 Podsumowanie klasy oprogramowania Producent Program Typ CAx Parametric Technology Corporation Pro/ENGINEER Bentley Systems MicroStation Alias Studio Tools CAID Autodesk Inventor PDM Auto SolidWorks Dassault Systemes Cosmos/M ABAQUS CATIA KM Solid Edge Siemens PLM Solutions I-DEAS NX Nastran NX (Unigraphics) CAID KM

47 Podsumowanie wpływ na proces konstruowania Spełnienie zasad konstruowania w stopniu umożliwiającym uzyskanie: Automatyzacja czynności rutynowych w zakresie: tworzenia zapisu konstrukcji, obliczeo algorytmicznych, wymiany i przetwarzania danych. Praca w zespołach rozproszonych. x 2 x 1 KONSTRUKCJI DOBREJ Doskonalenie modelu matematycznego optymalizacji konstrukcji: numeryczne metody optymalizacji, nowe i zintegrowane rodzaje analiz konstrukcji, - doskonalsze modelowanie cech geometrycznych, PDM i PLM uwzględnienie danych z procesu produkcyjnego i procesu eksploatacji. x 2 x 2 x 1 KONSTRUKCJI OPTYMALNEJ x 1

48 Podsumowanie wpływ na proces konstruowania Typ konstrukcji kompilowana Stopieo komputerowego wspomagania konstruowania przystosowana doskonalona oryginalna eksperymentalna mały nierozproszony duży rozproszony Zespół konstruktorów

49 Pytania CAID PDM