Számítógépes tervezőrendszerek c. tantárgy

1. Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Alkalmazott Matematikai Intézet Mechatronikai Mérnöki MSc Számítógépes tervezőrendszerekc. tantárgy 2. Laboratóriumi gyakorlat Termékmodellező rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben, termékstruktúra Horváth László egyetemi tanár http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

2. Ez a prezentáció szellemi tulajdon. Hallgatóim számára rendelkezésre áll. Minden más felhasználása és másolása nem megengedett! A prezentációban megjelent képernyő-felvételek a Dassault V5 és V6 PLM rendszereknek, az Óbudai Egyetem Intelligens Mérnöki Rendszerek Laboratóriumában telepített installációján készültek, valóságos működő modellekről, a rendszer saját eszközeivel. V5 és V6 PLM rendszerek a Dassult Systémes Inc. és a CAD-Terv Kft támogatásával üzemelnek laboratóriumunkban Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

3. A kurzus laboratóriumi gyakorlatai 1. Számítógépes rendszerek termékek életciklusú menedzseléséhez 2. Termékmodellező rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben, termékstruktúra 3. Kontextuális mérnöki objektumok definiálása integrált termékleírások számára. 4. Alak-centrikus leírás, egységes geometriai (NURBS) és topológiai ábrázolás. 5. Alaksajátosságokkal való módosításon alapuló alkatrészmodellek építése 6. Elemzések a véges elemek elvén. 7. Mechanikai rendszerek leírása 8. Szándékok, tapasztalatok és ismeretek ábrázolása 9. A virtuális tér kapcsolata a fizikai világgal 10. Mérnöki csoportmunka, portálok 11. Integrált termék-információs modell (STEP) 12. Termékadat menedzser (PDM) rendszerek 13. Entitás (IGES) és referencia modell alapú adatcsere tervezőrendszerek között. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

4. Tartalom Funkciók csoportjai integrált modellező rendszerben Objektumok definiálása és kapcsolatai Termékstruktúra Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

5. A V6 PLM rendszer felépítése SZT 2.1.1. Laboratóriumi gyakorlati feladat: PLM rendszer fogalmi szintű megismerése A PLM rendszerek logikai, strukturális és funkcionális felépítését a reprezentáns V6 PLM rendszeren keresztül ismerjük meg. ENOVIA Mérnöki közösség rendszer, folyamat és tartalom szintű integrálással CATIA Termékmodell fejlesztés és tudás újrahasznosítása SIMULIA Valósághű szimuláció a virtuális világban DELMIA Széles értelemben vett gyártási folyamat definíció és szimuláció Modell kommunikáció: ISO STEP AP242 (ötvözi az AP203 and AP214 protokollokat, járműipar, repülőgépipar). Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

6. Mérnöki közösség rendszer, folyamat és tartalom szintű integrálással ENOVIA Virtual Product Lifecycle Management (VPLM) Csoportmunka környezetet biztosít A rendszer szerepei Hozzáférés definíciók és értékelések adataihoz A projekt review ésszimuláció adatait menedzseli. Ez egy experimenter. Kreátor, amely a műszaki megoldásokat (pl. RFLP, PPR) definiálja. Projekt adminisztráció (személyek, szerepek, erőforrások) PLM adminisztrátor. Hasonló privilégiumai vannak, minta projekt adminisztrációnak, de minden projektre kiterjedően. Az ember szerepei ( fentiekkel összhangban) Project Administrator, Project Leader, Creator, Experimenter, Viewer Élettartamú termékinformáció kezelés Öt maturity state (státusz az élettartamban): The names of each lifecycle status (REMOVED, IN_WORK, FROZEN, RELEASED, OBSOLETE). Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

7. Termékmodell fejlesztés és tudás újrahasznosítása (CATIA) CATIA Live Shape Új alak-koncepció fejlesztési paradigma egyszerű, életszerű modellező környezetben. Systems Dinamikus viselkedések modellezése (a Dymola dinamikus modellezőt alkalmazzák, amely a Modelica nyelven kommunikál). Logikai rendszerek felépítése Funkcionális és logikai komponensek diszkrét viselkedése RFLP (Requirements – Functional – Logical – Physical) környezetben. Shape Generatív, szabadformájú és funkcionális felületek. Kapcsolat capture, képi és Gyors prototípus környezetekkel. Mechanical Alkatrészek és kapcsolataik, mechanizmus Alap, védett, funkcionális, módosító és extrakciós sajátosságok Asszociatív testek Kötőelemek modellezése Mérnöki kapcsolatok definiálása Síkbeli ábrázolások és annotációk Gyártási eljárás orientált modellezés Knowledge (pl. kötőelemekhez) Funkcionális csoportok Funkcionális tűrések. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

8. Termékmodell fejlesztés és tudás újrahasznosítása (CATIA) Equipment Áramköri lap tervezés elektronikai információ importjával és exportjával (IDF). Elektromos berendezések. Elektromos szerkezeti tervezés (geometria, szegmensek). Szalagkábelek tervezése és konverziója. Alak és elektromos vezeték routing, vezetők hozzákapcsolása. Síkbeli leképezés rajzokhoz. Elektromos logika modellezése. Knowledge ware, advisor and expert Tudásmodellezési nyelv: Enterprise Knowledge Language (egyszerű matematika és fejlett mérnöki). Technológia-típus is an object used in the Automated Design Process workbench. Automatikus tervezési folyamat (típus és halmazok (attribútumok, műveletek)). Saját funkciók és módszerek (C++ programozás nélkül): agumentumok tudástípussal, visszatérés, viselkedés (tudásmodellezési nyelven vagy Visual Basic-ben), valamint workbench. Alkalmazás-menedzselés (PLM objektumok és relációk, projekt erőforrások. Dialóg bokszok létrehozása és ezek integrálása workbench-ekké. Tudástételek és akciók létrehozása. Relatív út definiálása modell tételek elérésére (Bind). Műveletek, műveletsorok, template-ek definiálása. Tudás sajátosságok definiálása: paraméter, függvény, szabály, ellenőrzés, akció, reakció, algoritmus. Szabálybázisok kiértékelése. Termék-optimalizálás. Tudás template komplex sajátosság-struktúrák definiálására. Simulation Kinematikai szimuláció definiálása és futtatása mechanizmus ábrázolással ellátott termékmodellhez. A szimulációs eredmények elemzése kísérlet objektumok segítségével. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

9. Széles értelemben vett gyártási folyamat definíció és szimuláció (DELMIA) Manufacturing Planning Folyamatstruktúrák definiálása (szerelési, rögzítési, anyageltávolítási, anyag hozzáadási, stb. folyamatok) Bill of materials Folyama definiálása. Szerelés tervezése Gyártórendszer tervezése. Szerszámválasztás Standard Time Measurement. Gyártórendszer szimulációja. Robotics Eszközépítés gyártási folyamatokban alkalmazott mechanikai rendszerek számára. (robot szerszámok (megfogók, hegesztőpisztolyok, stb.), helyzet-meghatározó eszközök, kivágó sajtolók, marógépek, esztergák, pályán vezetett járművek, ipari robotok, NC vezérlésű gépek és koordináta-mérőgépek (CMM). Eszközprofilok létrehozása (pontosság, mozgás, objektum, szerszám, mozgásvezérlő, robotvezérlő). Definiálások: Direkt és inverz kinematika, sebesség és gyorsulás, mozgáscsoportok, munkatér, kinematikai relációk. Taszktervező. Realisztikus robot szimuláció. Robot offline programozás. Pont és ív hegesztés. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

10. Széles értelemben vett gyártási folyamat definíció és szimuláció (DELMIA) Machining NC megmunkálási infrastruktúra Prizmatikus megmunkálási műveletek Esztergaszerű megmunkálási műveletek. 3 tengelyű felület megmunkálás Soktengelyű felület megmunkálás NC szerszámgép szimuláció NC szerszámgép építő. Ergonomics Emberitevékenység elemzés. Ember ergonómiai modelljének építése. Ember ergonómiai mérés szerkesztő. Ember testhelyzet ergonómiai elemző. Feladat definiálása ember számára. Automation Gyártórendszerek szimulációjának tervezése és hozzákapcsolása vezérlőprogramokhoz. Gyártórendszer viselkedésének építése és szimulációja. Logikai vezérlés modellező (LCM) nyelv. Gyártórendszer viselkedésének (experience) definiálása és generálása. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

11. Valósághű szimuláció a virtuális világban (SIMULIA) Simulation A tervezett termék viselkedésének szimulációja valóságos alkalmazások esetében. Akciók definiálása, amelyek szimuláció definiálásához, végrehajtásához és értékeléséhez szükségesek. Szimuláció sajátosságoknak, mint a szimuláció definíciók építőelemeinek a definiálása. Anyagok definiálása és alkalmazása. Szimuláció eredmények értékelése. A színfalak mögött a véges elem modellezés (FEM) amely a véges elem analízis módszerén alapul. Feszültség, frekvencia és hő szimulációja. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

12. Objektumok kontextuális láncban SZT 2.2.1. Objektum definíciója Összefüggések Kontextuális objektumok (amelyek a kontextusában) Kontextuális objektumok (amelyeknek a kontextusában) Paraméterek Interakciók SZT 2.2.2. Laboratóriumi gyakorlati feladat: Alak építése kontextuális láncban elhelyezett elemekből, virtuális térben. Az alaksajátosságokból történő modellépítés megismerése Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

13. Termékstruktúra SZT 2.3.1. A termékstruktúra célja Integrált termékmodell Több mérnöki terület, diszciplína, termék, változat Termék komplexitás Konfiguráció Koordináció Konzisztencia Komplex egységek (helyezés és kinematika) Kontextusok Kötöttségek Méretezés és tűrések Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

14. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez Laboratóriumi feladat SZT 2.3.2 (Az SZT 1.1 feladat folytatása) . Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

15. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez A modell továbbépítéséhez az egyik sík oldalfelületen a Sketch.5 zárt kontúr definiálása történik. A korábban definiált zártkontúrokkal együtt képet kapunk a számos geometriai és kötöttség funkcióról. A Sketch.5 kontextusában a Pocket.1 zseb térfogatcsökkentő alaksajátosségot definiáljuk. A modell továbbépítéséhez az egyik sík oldalfelületen a Sketch.5 zárt kontúr definiálása történik. A korábban definiált zárt kontúrokkal együtt képet kapunk a számos geometriai és kötöttség funkcióról. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

16. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez Furat alaksajátosság definiálása adott pontból kiindulva a generálási irányban a testen talált utolsó felületig. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

17. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez A Pad.1 és Pad.2 alaksajtosságok metsződésénél lekerekítést definiálunk, amely elsőrendű (érintő) folytonossággal kapcsolódik a két hasáb felületeihez. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

18. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez Az eddig felépített testet egységesen 0,3 mm falvastagságú héjjá alakítjuk. Ehhez a testet a megjelölt felületen felnyittatjuk. A modell generálása során a külső felület és ofszetje között jön létre a tömör test. A végrehajtás feltétele az ofszet felület hurkolódás és egyéb rendellenességtől mentes generálhatósága. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

19. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

20. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez A Pad.1 alak (egyben alap) sajátosságból kiindulva hasábot definiálunk derékszögű négyszög kontextusában. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

21. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez A Pad.3 hasáb határolását átdefiniáljuk az Extrude.1 felületre. Ehhez a felület Limit 1-2 határait ki kell terjeszteni a sketch 4 lefedéséhez. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

22. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez A Pad.3 hasáb határának átdefiniálása az Extrude.1 felületre. Az Extrude.1 felület újabb kontextusát hoztuk létre. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

23. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez A Pad.3 alaksajtosságon zseb alaksajátosságot definiálunk. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

24. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez A kijelölt él mentén adott pontok sugárértékének megadásával változó sugarú lekerekítés felületet definiálunk. A felület generálását harmadfokúra specifikáljuk, így köbös NURBS felület jön létre. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

25. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez Hole.2 furat alaksajátosság definiálása adott pontból kiindulva a generálási irányban a testen talált utolsó felületig. Számos térbeli metszetgörbe generálására van szükség a határfelület ábrázolás kibővítésénél. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/

26. Modell építése a modellező rendszer funkcionalitásának megismeréséhez Újabb lekerekítés a héjjá alakított testen. Figyeljük meg a határfelületben létrejött új felületeket!. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/