CAD-Systeme

Verwendung von Elektronik-, Fluid- und
Pneumatikdaten aus CAD-Systemen zur
Serviceunterstützung an Werkzeugmaschinen
Seminarvortrag
Stefan Heruth
Matrikelnummer: 826979
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Gliederung
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Einleitung
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CAD-Systeme
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Unigraphics NX 7
4
Servicegeschäft
5
Zusammenfassung und Fazit
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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
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Einleitung
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Unigraphics NX 7
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Servicegeschäft
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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
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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
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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
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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);
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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
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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
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Unigraphics NX 7: Datenformate
Importdatenformate
Exportdatenformate
 Modelle als Grafik exportierbar
 Möglichkeit Modelle einzulesen,
zu erweitern und im selben
Format zu exportieren
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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
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Unigraphics NX 7: Modellierung einer Sechskantschraube (2)
 Polygon mit sechs
Kanten
 Extrusion der
Kanten
 Abrunden der Oberfläche
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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
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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%)
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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
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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
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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
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