Case-Study WI-Master Prof. Dr.-Ing. K. Schuchard

Transkript

1 Einsatz von HMDs im Produktenstehungsprozess Ein Head-Mounted Display (HMD, Helmdisplay oder VR-Helm) ist ein auf dem Kopf getragenes visuelles Ausgabegerät, das an einem Computer erzeugte, dreidimensionale Bilder auf einem augennahen Bildschirm darstellt. Oculus Rift VR-Brille Seating Buck mit HMD

2 Einsatz von HMDs im Produktenstehungsprozess Das HMD kann in der virtuellen Realität (VR) eingesetzt werden, für Designstudien, Forschungsarbeiten in Medizin, Physik und Technik. Dabei können die Kopfbewegungen des Betrachters über Sensoren ausgewertet und in der Projektion berücksichtigt werden, wodurch der realistische Eindruck verstärkt wird (Head Tracking). Haptic Workstation incl. HMD 1. Die Studierenden sollen herausarbeiten, wo (in welcher Phase des PEP) der Einsatz von HMDs Nutzen bringen kann. 2. Sie erarbeiten, wie (mit welchen Schnittstellen und Datenformaten) die beste Verbindung zwischen der CAD und VR-Software ermöglicht werden kann. 3. Die Studierenden arbeiten sich in die praktische Anwendung des HMD Oculus-Rift und einer zweiten Lösung ein (Unterstützung erfolgt durch einen Tutor), vergleichen die Produkte mit einer Power-Wall und zeigen die Qualitätsunterschiede der Darstellung auf. Teilnehmerzahl: max. 1 Gruppe mit max. 4 Personen

3 Einsatz von 3D-Scannern im Produktenstehungsprozess Reverse Engineering (RE) bezeichnet den Vorgang, bereits existierende Produkte bzw. physische Bauteile wieder in ein virtuelles Produktmodell zu überführen. Hierdurch ist es möglich, Engineering-Aufgaben (FEM, Simulation, Rapid-Prototyping) zu bewältigen, ohne auf bestehende CAD-Daten zurückgreifen zu müssen. Geometrieerfassung

4 Einsatz von 3D-Scannern im Produktenstehungsprozess Der erste Schritt im Reverse Engineering ist die Geometrieerfassung, die heute mit 3D- Scannern oder Tiefenkameras durchgeführt wird. 3D-Scanner Tiefensensor 1.Die Studierenden sollen herausarbeiten, wo (in welcher Phase des PEP) RE welchen Nutzen bringen kann. 2.Sie erarbeiten, welche konkreten Möglichkeiten für eine Erfassung der Geometrie derzeit mit welchen Eigenschaften gegeben sind. 3.Die Studierenden arbeiten sich in konkrete 3D-Scanner-Produkte ein (Kinect/Faro-Focus3D, Unterstützung erfolgt durch einen Tutor), vergleichen diese und zeigen die Qualitätsunterschiede der Messergebnisse auf. Teilnehmerzahl: max. 2 Gruppen mit max. 4 Personen je Gruppe

5 Case-Study Simulation Produktoptimierung durch Simulationstechniken Methoden der digitalen Produktvalidierung werden heutzutage in verschiedenen Branchen in unterschiedlichen Phasen des Produktentstehungsprozesses eingesetzt. Finite Elemente Methode Strömungssimulation dynamische Simulation Spritzgusssimulation 1. Die Studierenden sollen herausarbeiten, wo (in welcher Phase des PEP) welche digitale Simulationen welchen Nutzen bringen können. 2. Die Studierenden arbeiten sich in ein ausgewähltes Simulationstool ein (Unterstützung durch einen Tutor) und 3. erstellen für eine mit dem Dozenten abgestimmten Anwendung (Thema basiert auf einem Vorschlag der Studierenden) eine konkrete Produktvalidierung mit der Simulationssoftware. Teilnehmerzahl: max. 2 Gruppen mit max. 4 Personen je Gruppe

6 Case Study Rapid-Technologies Auswahl Rapid-Prototyping-Technologien Rapid Prototyping (RP) Das Rapid Prototyping ist ein generatives Verfahren im Produktentstehungsprozess. Durch schichtweisen Aufbau von Material (meistens Kunststoffpulver) entsteht so aus einem virtuellen Modell (CAD-Datensatz) ein erstes physischen Modell zu Präsentations- und Funktionstests. Die RP-Verfahren unterscheiden sich maßgeblich durch die Art und Weise des Schichtaufbaus sowie der Benutzerfreundlichkeit in der gesamten Prozesskette. RP-Modelle RP-Metallmodell 3D-Drucker

7 Case Study Rapid-Technologies Auswahl Rapid-Prototyping-Technologien Heute stehen Produktentwicklungsteams zahlreiche Herstellungsverfahren für Prototypen zur Verfügung. Manche Prototyping-Verfahren setzen zur Herstellung herkömmliche Fertigungsmethoden ein. Jetzt gibt es neue Technologien, die innerhalb relativ kurzer Zeit verbessert wurden. Für die Herstellung von Prototypen gibt es Dutzende verschiedene Möglichkeiten. 1. Die Studierenden sollen die Einsatzmöglichkeiten von RP- Technologien im Produktentstehungsprozess aufzeigen und eine Markübersicht zu den gängigen Verfahren und Systemen erstellen. 2. Sie arbeiten für 2 Praxisbeispiele die einflussnehmenden Faktoren und deren Anforderungen in Bezug auf die Auswahl der RP-Verfahren aus. 3. Anhand der beiden Praxisbeispielen soll mittels einer Nutzwertanalyse das optimale RP-Verfahren ausgewählt werden. Teilnehmerzahl: max. 2 Gruppen mit max. 4 Personen je Gruppe