Grundlagen des CAE/CAD
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- Melanie Sommer
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1 Grundlagen des CAE/CAD Vorlesung für Bachelor of Science Computational Engineering 2. Vorlesung: Prozessketten Architektur der CAx-Systeme CAE/CAD CM Folie 1
2 BMW Ideenwettbewerb Wie willst Du arbeiten? Wie wollen junge Ingenieure 2020 arbeiten? Auch als Abschlussarbeit möglich. Weitere Informationen beim Ansprechpartner und unter: Ansprechpartner: Oliver Weitzmann, DiK, CAE/CAD CM Folie 2
3 Organisation Übungen: Raum: S (IiM) 5 Termine: Di, Di, Di, Di, Di, Uhrzeit: 15:00 16:30 Quelle: Anmeldung unter: Anmeldezeitraum: 18. April April 2011 CAE/CAD CM Folie 3
4 Inhaltsübersicht Vorlesung Datum Themen 01. Vorlesung Einführung und Themenüberblick Ostermontag keine Vorlesung 02. Vorlesung Prozessketten & Architektur der CAx-Systeme 03. Vorlesung Einführung in CAD (Geometrisches Modellieren I) 04. Vorlesung Einführung in CAD (Geometrisches Modellieren II) 05. Vorlesung Einführung in CAD (Geometrisches Modellieren III) 06. Vorlesung Einführung in CAD, Einzelteil- und Baugruppenmodellierung, 07. Vorlesung parametrische 3D CAD-Systeme Pfingstmontag keine Vorlesung 08. Vorlesung Prozessketten, CAD FEM 09. Vorlesung CAD FEM, CAD - MKS 10. Vorlesung CAD MKS, CAD CFD 11. Vorlesung Prüfungsvorbereitung Klausur Übung 01. Übung ( ) Einführung, Einzelteilmodellierung 02. Übung ( ) Einzelteil-, Baugruppenmodellierung 03. Übung ( ) CAD FEM 04. Übung ( ) CAD MKS 05. Übung ( ) CAD CFD CAE/CAD CM Folie 4
5 Gliederung Vorlesung CAECAD am Vorlesung Grundlagen des CAECAD 1. Produktlebenszyklus und Produktlebensphasen 2. Prozessketten und Ablauforganisation 3. Architektur der CAx Systeme CAE/CAD CM Folie 5
6 Informationsverarbeitung im Produktentstehungsprozess CAE/CAD CM Folie 6
7 Ziele und Ansatz der Produktdatentechnologie CAE/CAD CM Folie 7
8 Begriffserklärung CAx Prozessketten CAD: CAE: CAE/CAD CM Folie 8
9 CAx-Prozessketten MKS RPT MC TPD 3D CAD FEM DMU NC RC CAE/CAD CM Folie 9
10 Begriffserklärung CAx Prozessketten FEM MKS RPT DMU TPD NC RC MC CAE/CAD CM Folie 10
11 Definitionen zu Prozesskette und Prozessnetz Definition Prozessketten und Prozessnetze Unter einer Prozesskette wird die formale, hierarchisch strukturierte Zusammenfassung von Informationsverarbeitungsprozessen (Erzeugung, Verarbeitung und Austausch von Informationen), die einem gemeinsamen Prozessziel dienen, verstanden. Da jedoch vielfach auch Prozessketten miteinander verbunden werden und auch miteinander interagieren, entstehen Prozessnetze. CAE/CAD CM Folie 11
12 Virtualität Konzepte der Virtuellen Produktentwicklung Virtuelle Produktentstehung Virtuelle Produktentwicklung 3D-CAD Digital Mock Up (DMU) Functional DMU (Virtuelles Produkt) Virtuelle Fabrik (Virtuelle Produktion) + Geometrie, + Zusammenbau + Features, Informationen + Material, + Produktstruktur + Funktionelle Informationen + Software-Code + Elektrische Signale... + Ablauf- und Aufbauinformationen + Simulationsergebnisse + Controlling + Logistik und Finanzen Informations- Integration Integriertes Produktmodell CAE/CAD CM Folie 12
13 Anwendungsbeispiel Digital Mockup (DMU) CAE/CAD CM Folie 13
14 Nutzen der DMU-Technologie Aufwand für Entwicklung und Konstruktion Konzept Entwicklung / Konstruktion Versuch / Test Werkzeug Produktion Neuentwicklung Vorgänger Vorverlagerung und Verdichtung von Entwicklungstätigkeiten Verkürzung der Produktentwicklung Zeit CAE/CAD CM Folie 14
15 Beispiele Virtueller Prototypen 1 CAE/CAD CM Folie 15
16 Beispiele Virtueller Prototypen 2 CAE/CAD CM Folie 16
17 Beispiele Virtueller Prototypen 3 CAE/CAD CM Folie 17
18 Virtuelles Produkt CAE/CAD CM Folie 18
19 Simulation eines Fertigungsprozesses CAE/CAD CM Folie 19
20 Simulation eines Fertigungsprozesses Quelle: Adam Opel AG CAE/CAD CM Folie 20
21 Aufbau der integrierten Anwendung von CAE/CAD Architektur von CAE/CAD-Systemen Fokus: Produktentstehungsprozess Fokus: PDM für integrierte und gekoppelte CAx-Systeme Fokus: PDM als Integrationsdrehscheibe Durchgängigkeit der Informationsflüsse gekoppelte CAx-Systeme integrierte CAx-Systeme CAE/CAD CM Folie 21
22 Architektur ingenieurwissenschaftlicher Anwendungssoftwaresysteme Benutzungsschnittstelle Methoden Datenbank CAE/CAD CM Folie 22
23 Simultaneous Engineering Simultane Entwicklung von Produkt- und Produktionseinrichtung PEP CAD FEM PDM Req. Man MKS CAQ Fachbereich 16 Datenverarbeitung in der Konstruktion Prof. Dr-Ing. Anderl CAE/CAD CM Folie 23
24 Fokus: PDM für integrierte und gekoppelte CAx-Systeme CAD FEM Req. Man API Schnitt- PDM stellen MKS CAQ CAE/CAD CM Folie 24
25 Produktdaten in CAx-Prozessketten Produktdefinition Produktrepräsentation Produktpräsentation CAD FEM MKS PDM Req. Man CAQ CAE/CAD CM Folie 25
26 Produktdefinition und Produktpräsentation Modelltransformation FEM Numerisches Näherungsverfahren Finite Elemente Modell z.b. Festigkeitsberechnung CAD Geometriemodell, Featuremodell, Toleranzmodell PDM Metadaten administrative und organisatorische Daten MKS Mehrkörpersimulation Starrkörpermodell Bewegungssim. Modelltransformation Speicherung der CAD/FEM/MKS Modelle in Dateien im PDM-System CAE/CAD CM Folie 26
27 Produktdefinition und Produktpräsentation Modelltransformation CAD Modelltransformation FEM MKS PDM Speicherung der CAD/FEM/MKS Modelle in Dateien im PDM-System CAE/CAD CM Folie 27
28 Hintergründe zur Bedeutung von PDM: Produktdatenmanagement als Integrationsdrehscheibe Produktdaten- Management- System Arbeitsplanung Arbeitsplanung : Unternehmensfunktion : Informationsfluss Fachbereich 16 Datenverarbeitung in der Konstruktion Prof. Dr-Ing. Anderl CAE/CAD CM Folie 28
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