Das virtuelle Produkt

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1 Günter Spur / Frank-Lothar Krause Das virtuelle Produkt Management der CAD-Technik mit 360 Bildern Carl Hanser Verlag München Wien

2 I L IX Inhaltsverzeichnis Vorwort 1 Deutung der Produktentwicklung Einführung Produktforschung Produktentwicklung Produktplanung Produktkonstruktion Produkterprobung Produktherstellung Produktionsplanung Produktionssteuerung Produktionstechnik Produktmarkt Produktdistribution Produktgebrauch Produktabwicklung 29 Literatur zu Kapitel Produktentwicklung im Wandel Über das Konstruieren Rechnerunterstütztes Konstruieren Produkt- und Prozeßmodellierung Management der Produktentwicklung 63 Literatur zu Kapitel Grundlagen der Rechnerunterstützung Allgemeines Rechnersysteme Aufbau von Rechenanlagen Einteilung von Rechnern Bewertung von Rechnern Parallelarbeit in Rechnern Betriebssysteme Aufgaben und Komponenten Betriebsarten Systemgenerierung und -bewertung Beispiele von Betriebssystemen Netzwerkbetriebssysteme und Netzwerkmanagementsysteme Peripheriegeräte für die Produktentwicklung Allgemeines Eingabegeräte Ausgabegeräte Peripheriegeräte der Virtuellen Realität 106 V

3 X Inhaltsverzeichnis 3.5 Datenkommunikationssysteme Allgemeines * Netze Systeme zur rechnerunterstützten Gemeinschaftsarbeit 123 Literatur zu Kapitel Bausteine der virtuellen Produktentwicklung Geometrisches Modellieren Allgemeines Systematik geometrischer Objekte Geometrische Grundelemente Repräsentationsformen Analytische Repräsentationsformen Repräsentationsformen.für Freiformgeometrien Modellbildung Geometrie und Topologie Algorithmen der geometrischen Datenverarbeitung Parametrisches Modellieren Ausblick Feature-verarbeitende Systeme Feature-Ansatz Klassifizierung von Form-Features Erzeugen des Feature-Modells Systembeispiele Überblick Feature-Modelliersystem FEAMOS Feature-Modelliersystem PART System Pro/ENGINEER Ausblick Graphische Softwaresysteme ; Allgemeines Mathematische Grundlagen Transformationen Projektionen Datenstrukturen graphischer Systeme Graphikschnittstellen Graphische Benutzungsoberflächen Ausschnittbildung Visibilitätsverfahren Beleuchtungsmodelle Wirklichkeitsgetreue Graphik Datenbanksysteme Eigenschaften Aufbau von Datenbanksystemen Strukturkonzepte für Datenbanksysteme Verteilte Datenbanksysteme 246

4 4.5 Engineering Data Management Systeme - Product Data Management Systeme « Begriffsbestimmung Architektur und Komponenten Datenhandhabung in EDM-Systemen mittels Hypermediatechnik Systemauswahl und Einführung Zukünftige Weiterentwicklungen von EDM-Systemen Numerische Berechnungssysteme Allgemeines Methode der Finken Elemente Randelementemethode Simulationssysteme Allgemeines Modellbildung Darstellung der Ergebnisse Anwendungsgebiete Virtuelle Realität Methoden der Künstlichen Intelligenz Einleitung Wissen und Wissensrepräsentation Expertensysteme Künstliche Neuronale Netze Genetische und evolutionäre Algorithmen Entwicklungswerkzeuge für Kl-Systeme Anwendung von KI-Methoden in der virtuellen Produktentwicklung CAD-Schnittstellen Allgemeines Normung von CAD-Schnittstellen Konzepte für Systemarchitekturen Allgemeines Integration von Anwendungsmodulen und Modelliererkern Verteilte Systemarchitekturen Offene Systemarchitekturen Referenzmodell für CAD-Systeme Systemarchitektur des CAD-Referenzmodells 366 Literatur zu Kapitel Virtualisierung der Produktentwicklung Überblick Konzept von Prozeßketten Konzept des Digital Mock-Up und Virtualisierung der Produktentwicklung Integrierte Modellierung Methodische Orientierung Design virtueller Produkte Virtuelle Konstruktion Konstruieren als virtueller Prozeß 422 XI i

5 XII Inhaltsverzeichnis Methodischer Ansatz Virtualisierung der Teilprozesse * Virtualität durch CAD-Technik Verfahren der virtuellen Konstruktion D-Modellierung D-Modellierung Parametrische Modellierung Feature-Modellierung Baugruppenmodellierung Weitere Anwendungen im Konstruktionsprozeß Versuch und Erprobung Versuchsmethodik Rapid Prototyping Planung der virtuellen Fertigung Aufgabenfelder der Fertigungsplanung Informationsmodelle zur Unterstützung von Fertigungsplanungsaufgaben Systematik realisierter Systeme zur Fertigungsplanerstellung Prozeßplanung Technologische Prozeßplanung Kapazitätsorientierte Prozeßplanung Operationsplanung und NC-Programmierung für spanendebearbeitungsprozesse Vorrichtungsplanung NC-Planung von Bearbeitungsprozessen Operationsplanung und NC-Programmierung für Prüf- und Meßprozesse Fertigungsplanung für generative Fertigungsprozesse Prozeßketten zur Entwicklung virtueller Produkte Einteilung und Systematisierung von Prozeßketten Produktdatenintegration als Basis für die Realisierung von Prozeßketten Ablauforganisatorische Unterstützung von Prozeßketten Vorgehensweise zur Gestaltung von Produktdatenmodellen Methoden und Werkzeuge zur Beschreibung von Prozeßketten 557 Literatur zu Kapitel Managementkonzepte Verteilte virtuelle Produktentwicklung Allgemeines Kooperative und simultane Vorgehensweise Rechnerunterstütztes Projektmanagement Informationstechnische Unterstützung verteilter Produktentwicklung Informationstechnik für das Qualitätsmanagement in der Produktentwicklung Einführung 599

6 XIII Methoden des Qualitätsmanagements Integrationsansatz « Qualitätsnormen und Zertifizierung 640 Literatur zu Kapitel Einführung und Ausbau der virtuellen Produktentwicklung Allgemeines Strategische Planung Operative Planung Allgemeines Analyse des Ist-Zustandes Grobanalyse der verfügbaren CAx-Systeme Analyse von Prozeßkonzepten Prozeßketten als Gestaltungsobjekte Möglichkeiten zur Beschreibung von Prozessen Integriertes Soll-Konzept Anforderungen an Prozesse und Systeme Prozeßgestaltung Benchmarking Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Systemeinführung Einführungs- und Umsetzungsvorbereitung Pilotanwendung Ausbau der virtuellen Produktentwicklung Ersatzinvestition 693 Literatur zu Kapitel Anwendungssysteme Einordnung anwendungsspezifischer Systemerweiterungen Ausgangssituation Klassifizierung anwendungsspezifischer Systemerweiterungen Planung anwendungsspezifischer Systemerweiterungen Allgemeines Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Anforderungen an den Entwurf von Anwendungsprogrammen Entwicklung von Anwendungsprogrammen Rechnerunterstützte Anwendungsprogrammierung Wissensverarbeitung in Anwendungssystemen Zielsetzung Entwicklung wissensbasierter Anwendungsprogramme Integration in konventionelle Softwareumgebungen 724 Literatur zu Kapitel Verzeichnis der Abkürzungen 728 Stichwortverzeichnis 738

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