PLM rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben, termékstruktúra

Az előadások a következő témára: "PLM rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben, termékstruktúra"— Előadás másolata:

1 PLM rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben, termékstruktúra
Óbudai Egyetem Neumann János Informatikai Kar Alkalmazott Matematikai Intézet Mechatronikai Mérnöki MSc Számítógépes tervezőrendszerek c. tantárgy 2. Laboratóriumi gyakorlat PLM rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben, termékstruktúra Horváth László egyetemi tanár

2 Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/
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

3 A kurzus laboratóriumi gyakorlatai
1. Számítógépes rendszerek termékek életciklusú menedzseléséhez 2. PLM rendszer funkcionalitása. Objektumok modelltérben, termékstruktúra 3. Alaksajátosságokkal való módosításon alapuló alakmodellezés. 4. Alak-centrikus leírás, egységes geometriai (NURBS) és topológiai ábrázolás. 5. Kontextuális mérnöki objektumok definiálása integrált termékleírások számára. 6. Elemzések a véges elemek elvén. 7. Mérnöki kapcsolatok tömör test ábrázolások között 8. Szándékok, tapasztalatok és ismeretek ábrázolása 9. A virtuális tér kapcsolata a fizikai világgal 10. Termékinformáció életciklusú menedzselése, modellek PLM rendszerben 11. Integrált termék-információs modell referencia modellek, alkalmazási protokollok 12. Mérnöki modell RFLP struktúrában 13. Menedzsment és kollaboráció PLM rendszerekben. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

4 Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI http://users.nik.uni-obuda.hu/lhorvath/
Tartalom A V6 PLM rendszer felépítése Kollaborativ mérnöki munka Mérnöki modell definiálása és tudás újrahasznosítása Gyártási folyamat definíciója és szimulációja Szervezett realisztikus multi-fizikális szimuláció Szervezett realisztikus multi-fizikális szimuláció Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

5 A V6 PLM rendszer felépítése
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

6 Kollaborativ mérnöki munka
ENOVIA Virtual Product Lifecycle Management (VPLM) Modellalapú csoportmunka környezetet biztosít A rendszer szerepei Hozzáférés definíciók és értékelések adataihoz A projekt review és szimuláció 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

7 Mérnöki modell definiálása és tudás újrahasznosítása
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

8 Mérnöki modell definiálása és tudás újrahasznosítása
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

9 Gyártási folyamat definíciója és szimulációja
Manufacturing Planning Folyamatstruktúrák definiálása (szerelési, rögzítési, anyageltávolítási, anyag hozzáadási, stb. folyamatok) Bill of materials Folyamat 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

10 Gyártási folyamat definíciója és szimulációja
Machining NC megmunkálási infrastruktúra Prizmatikus megmunkálási műveletek Esztergaszerű megmunkálási műveletek. 3 tengelyű felület megmunkálás Soktengelyű felület megmunkálás NC szerszámgép szimuláció NC szerszámgép építő. Ergonomics Emberi tevékenység 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

11 Szervezett realisztikus multi-fizikális szimuláció
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. Multi-fizikális szimuláció. Multiphysics Simulation On Cloud ”A complete suite of features for solving multiphysics problems involving linear and nonlinear solids, fluids, heat transfer, acoustics, vibration, low-frequency electromagnetics, electrostatics, and coupled behavior between these multiply physical responses.” Dassault Systémes Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

12 SZT00Txxxx00 Laboratóriumi feladat SZT 2.1 Modell neve:
Tantárgy azonosító Év T vagy O Hallgatói azonosító Feladat azonosító Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

13 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
Generikus PLM modell fejlesztésének alapjai A feladatban az alábbi fogalmakat ismerjük meg élő virtuális térben: Generikus és példány modell. Sajátosságok definiálása kontextuális kapcsolatban. Alak irányítása referencia síkokkal. Különálló felületek alakjának átadása határfelületnek. Több topológiai darabból álló tömör test. Paraméterek és kapcsolataik kontextuális láncokban. A „propagate” funkció célja a PLM modell építése. PLM modellbázis. Modellek integrálása PLM modellben. Tömör testek közötti mérnöki kapcsolat. Ebben a feladatban tömör testet definiálunk alaksajátosságaival. Az alaksajátosságok ábrázolása B-rep. A tömör test mint alkatrész épül majd a PLM modellbe, azonban itt nem modellezzük annak alkalmazását. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

14 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
Tömör test alakját négy referencia sík kontextusában fogjuk definiálni, amelyek definiálása (lásd fent!) a koordináta fősíkok kontextusában történik. Az offset értékeket később külső hatást érvényesítő paraméter fogja beállítani. Az XY koordináta fősíkban a Sketch.1 zárt B-szplájn görbét definiálunk, amelyet kontextuális sajátosságként fogunk felhasználni. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

15 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
A Sketch.1 kontextusában, annak normális irányában tabulált felületet definiálunk. A Limit1 és 2 paraméterek értékadását később képlet fogja átvenni. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

16 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
A korábban definiált négy referenciasík és tabulált felület és egyedi zárt vonalláncok kontextusában négy tabulált testet definiálunk. A kontextuális láncokat az eddig definiált sajátosságok paraméterein keresztül kövessük!. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

17 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
A korábban definiált négy referenciasík és tabulált felület és egyedi zárt vonalláncok kontextusában négy tabulált testet definiálunk. A kontextuális láncokat az eddig definiált sajátosságok paraméterein keresztül kövessük!. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

18 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
A korábban definiált négy referenciasík és tabulált felület és egyedi zárt vonalláncok kontextusában négy tabulált testet definiálunk. A kontextuális láncokat az eddig definiált sajátosságok paraméterein keresztül kövessük!. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

19 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
Referencia síkot definiálunk az XY koordináta fősík kontextusában, majd azt felhasználjuk tabulált test definiálásához Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

20 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
Referencia síkot definiálunk az XY koordináta fősík kontextusában, majd azt felhasználjuk a pad.5 tabulált test definiálásához. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

21 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
Érintőben folytonos Fill.1 felületet definiálunk a fenti paraméterekkel. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

22 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
A pad.5 tabulált testet metsszük a Fill.1 felülettel, majd a két korábban definiált felületet Join.1 felületté kapcsoljuk össze, hogy együtt lehessen kontextus. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

23 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
Join.1 felület ofszetjét definiáljuk. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

24 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
A thickSurface1 alaksajátosságt definiáljuk az Offset.1 felület és ofszetje között. A határfelület ábrázolás lehetővé teszi a test több darabban történő definiálását. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

25 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
A thickSurface1 alaksajátosságot definiáljuk az Offset.1 felület és ofszetje között. A határfelület ábrázolás lehetővé teszi a test több darabban történő definiálását. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

26 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
A határfelület ábrázolás nagy komplexitás stabil matematikai kezelését biztosítja. Példa erre a Shell.1 módosító alaksajátosság, amely itt az egész testre, azt alkotó valamennyi (topológiai!) darabra hat. A topológiai feldolgozás számára a sajátosság paramétereként adjuk meg az eltávolítandó (topológiai!) lapokat. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

27 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
További alaksajátosságokat definiálunk. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

28 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
További alaksajátosságokat definiálunk. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

29 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
„Propagate”, hogy a PLM modell-adatbázisban a továbbiakban a test alkatrész alakjaként rendelkezésünkre álljon. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

30 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
További alkatrészt definiálunk tömör test ábrázolásával. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

31 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
„Propagate”, hogy a PLM modell-adatbázisban a továbbiakban a két alkatrész rendelkezésünkre álljon. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

32 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
Termékmodellt definiálunk. Miután dedikáltan mechanizmusként definiáltuk a terméket, a definiálandó csuklók és a hozzájuk rendelendő parancsok is megjelennek a modellben. A PLM modell adatbázisban visszakeressük a két alkatrész modelljét és azokat elhelyezzük a termékmodellben. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

33 Laboratóriumi feladat SZT 2.1
„Propagate”, hogy a PLM modell-adatbázisban a továbbiakban a két alkatrészen kívül a termék modellje is rendelkezésre álljon. A státusz paraméter javítja a feladat megoldásában történt előrehaladás áttekintését Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

34 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
Alakmodell alapvető definiálása (Az SZT 1.1 feladat folytatása) . Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

35 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
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. A Sketch.5 kontextusában a Pocket.1 zseb térfogatcsökkentő alaksajátosságot 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

36 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
Furat alaksajátosság definiálása adott pontból kiindulva a generálási irányban a testen talált utolsó felületig. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

37 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
A Pad.1 és Pad.2 tabulált test alaksajtosságok metsződésénél lekerekítést definiálunk, amely elsőrendű (érintő) folytonossággal kapcsolódik a két tabulált test felületeihez. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

38 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
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

39 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

40 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
A Pad.1 alak (egyben alap) sajátosságból kiindulva tabulált testet definiálunk derékszögű négyszög kontextusában. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

41 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
A Pad.3 tabulált test 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

42 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
A Pad.3 hasáb határának átdefiniálása az Extrude.1 felületre. Az Extrude.1 felület újabb kontextusát hoztuk létre. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

43 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
A Pad.3 alaksajtosságon zseb tabulált térfogatlevonó test alaksajátosságot definiálunk. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI

44 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
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

45 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
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

46 Laboratóriumi feladat SZT 2.2
Újabb lekerekítés a héjjá alakított testen. Figyeljük meg a határfelületben létrejött új felületeket!. Dr. Horváth László ÓE-NIK-AMI