CA - technologie ÚVODold.fst.zcu.cz/_files_web_FST/_dokumenty_FST... · M. HYNEK : Přednáška...

M. HYNEK : Přednáška CA-technologie: ÚVOD str.1

CA - technologieÚVOD

CA CA -- technologietechnologieÚÚVODVOD

Martin HYNEKZápadočeská univerzita v Plzni

Katedra konstruování strojůe-mail: hynek@ kks.zcu.cz

únor 2009


Obsah pObsah přřednednášáškyky

ÚvodCA-systémy˜ CA-technologie˜ Aspekty nasazení a použití˜ Technické prostředky˜ Rozdělení CA-systémů

CA-technologie na ZČUConcurrent Engineering


70%

6%

20%

36%

7%40

%

3%18

%

0

10

20

30

40

50

60

70

Vliv na výrobní náklady

Náklady na vlastní činnost

KonstrukceVývoj

TPV Výroba

NákupMTZ

ProdejAdministrativa

OvlivnOvlivněěnníí výrobnvýrobníích nch náákladkladůů


CACA--systsystéémymy(pojmy, technick(pojmy, technickéé prostprostřředky, edky,

rozdrozděělenleníí systsystéémmůů, vývojov, vývojovéé trendy)trendy)


CAD HistorieSketchpadAD2000CD2000MedusaAnvilSDRC IDeasComputer VisionCATIA 4CADDS 5IntergraphUnigraphicsCADKeyEuclidAutoCAD

Nová generace CAD systémů

ProESolidEdgeSolidWorksInventorCATIA v5NX (unigraphics,ideas),

PřetrvávajíCATIA v4 (aut. prům.)CADDS 5 (loď. let. prům., )I-deasAutocad 2007


CAD HistorieCAD (srovnání s papírovou výkr. dokumentací)˜ 2X - 10X zvýšení produktivity u stejné konstrukce ˜ Více jak 200X - 1000X zvýšení produktivity v oblasti

konstrukčních změnProč Objemové Modelování?˜ Reálná počítačová representace˜ Pasování(Fit)/kolize(interference)˜ Virtualní prototypy˜ Společná data pro

Analysis (FEA, FDM, Boundary Element, Kinematics, etc.)Rapid prototypingCAMData exchange

˜ Automatizování výkresů


CAD HistoryCAD nevýhody (zápory)˜ Přehnaná očekávání (od nových uživatelů)˜ Cena zavedení a podpory˜ Změny ve skladbě zaměstnanců˜ Legacy data˜ Cost to stay in the game!˜ Neustále se zvyšující složitost SW a tím i

nároky na HW˜ Provázanost -> chyba se projeví i v dalších činnostech (Propagation of error)

˜ Exponenciální růst množství data˜ Potřeba PDM systemů pro správu dat˜ Ztráta kreativity ?


CAD TerminologyFeature-based˜ Tělesa jsou definována pomocí pokročilých prvků

jakými jsou vytažení(extrusions), tažení po křivce (sweeps), odřezání (cuts), díry (holes), sražení(chamfers), zaoblení (fillets, rounds), kapsy (slots),žebra (ribs) atd. spíše než pomocí základní geometrie jako např. čáry (lines), oblouky (arcs), a kružnice (circles)

Parametric˜ Fyzický tvar tělesa je řízen kótami (dimensions),vazbami

(relations), a vlastnostmi (attributes) jeho prvků(features), jenž mohou být kdykoli změněny, a kteréautomaticky se projeví v geometrii tělesa.

Obousměrná asociativita (Bi-directional associativity)

˜ Změny provedené ve skice, partu, sestavě, nebovýkresu se automaticky projeví ve všech datech.


Rodič/potomek vztahy (Parent/child relationships)˜ Všechny prvky (features) jsou svázány minimálně s s jedním

dalším prvkem (feature). Prvek(feature)-potomek je závislý na prvku(feature)-rodiči. Změna rodiče může změnit prvek-potomek. Smazání prvku-rodiče způsobí ztrátu prvku-potomka. ProEpoužívá koncept vazeb Rodič/potomek, a umožňuje řízení a přesměrování těchto vazeb.

Hierarchický přístup (Hierarchical approach)˜ Všechny prvky (features) mají rodokmen, znamenající pořadí a

rodiče˜ Jednoduchý ale robustní přístup k parametrickému CADu˜ Obtížně podporuje ne-parametrické postupy v CAD modelech

Variační přístup (Variational approach)˜ Více “matematický” přístup k CAD˜ Méně strukturovaný, ale více výpočetně náročný přístup˜ Podporuje ne-parametrické postupy v CAD modelech

CAD Terminology


CAD TerminologyObjemové modelování (Solid Modeling)˜ Těleso je modelováno matematikou pro objemy. Všechny

typické informace pro objem jsou dostupné, jako např. hmotnost, těžiště, momenty setrvačnosti atd. Pomocíobjemového modelování nelze vytvořit vysoce komplikovanou geometrii.

SweepB-RepConstructive Solid Geometry (CSG)

Modelování drátové (Wire Frame Modeling)˜ Těleso je modelováno pomocí čar, oblouků, a křivek

definovaných koncovými a řídícími body. Plošné modelování (Surface Modeling)˜ Těleso je modelováno pomocí “mozajky” (e.g. quilt)

matematických ploch (e.g. planes, or splined surfaces).


CAD TerminologySweep˜ 2D profil tažený podél trajektorie˜ Intuitivní, jednoduché pro uživatele˜ Náročné výpočetně, náročný popis a reprezentace

Obálková (Boundary) Representation (BREP)˜ Reprezentuje plochy jako plošnou síť “mesh”˜ Může popisovat plochy např soch, modelů.˜ Náročné výpočetně, náročný popis a reprezentace˜ Výpočet objemových informací je možný

Constructive Solid Geometry (CGS)˜ Kombinuje základní stavební bloky k tvorbě těles˜ Používá Booleovské operace k tvorbě komplexních těles˜ „Fairly straight-forward internal representation“˜ Náročné výpočetně˜ Nelze popisovat plochy např soch, modelů


CIM - Computer Integrated Manufacturingautomatizovaná výroba

CAD - Computer Aided Design Computer Aided Disasterpočítačem podporovaný návrh počítačem podporované neštěstí

CA CA -- technologietechnologie

MCAD - Mechanical Computer Aided Designpočítačem podporovaný návrh ve strojírenství

CADD - Computer Aided Design and Draftingpočítačem podporovaná tvorba výrobních výkresů

CAE - Computer Aided Engineeringpočítačem podporovaná analýza návrhu (výpočty)

CAM - Computer Aided Manufacturingpočítačem podporovaná výroba


CAP - Computer Aided Process Planningpočítačem podporované plánování

CAT - Computer Aided Testingpočítačem podporované testování

CAQ - Computer Aided Qualitypočítačem podporované řízení kvality

CAA - Computer Aided Assemblypočítačem podporovaná montáž (podobně CAR - ... Robotics)

PPS - Product Planning Systemprodukčně plánovací systém

PDM - Product Data Managmentspráva dat o produktu

EDM - Electronic Data Managment



Concurrent Engineering a Cooperative Engineering

Digital Prototyping, Virtual Prototyping,

Virtual Manufacturing

Rapid Prototyping

Reverse Engineering

. . . . .



CIMCIM

Konstrukce Příprava výroby Výroba

C I MC I M

CAE

CAD

CAPP

CAM

CAR

CAQ


Aspekty nasazenAspekty nasazeníí CA CA -- technologitechnologiíí

TECHNOLOGIE

HW : PC x PW x WS, periferie, sítě, ... SW : OS, “malé x střední x velké” CAD,

PDM, ...

PROCESY

organizace řízení, přístup k datům,řízení procesů, změny syst. práce,

technologická kázeň, .....

LIDÉteoretický x praktický potenciál

(zkušenosti, znalosti x přispůsobivost)noví lidé (nové znalosti, kreativnost,

pružnost, ....)

“... samotná technologie bez změny procesů přinese max. 15% celkovéhodosažitelného přínosu ...” (Zdroj : A.T.Kearney)


TechnickTechnickéé prostprostřředky :edky :

PC (Personal Computer)Izolované pracoviště

˜ počítač (od 15 tis. Kč)˜ tiskárna (od 5 tis. Kč)˜ plotr (od 60 tis. Kč)˜ základní software˜ CAD/CAM software˜ Důležité

paměťmonitorCAD/CAM software

Síťové řešení˜ server ˜ sdílený plotr˜ sdílená disková kapacita˜ Důležité

více účelůtopologie sítěvýběr software


Pracovní stanice (Windows XP)˜ stanice - od 30 tis. Kč˜ periferie jako u PC˜ paměť od 1 GB˜ provoz středních i velkých CAD/CAM systémů˜ hardwarová podpora 3D grafiky


PW (Personal Workstation)VW (Visual Workstation) -SGI


Pracovní stanice (UNIX)˜ stanice (SGI,HP, IBM,SUN) - od 300 tis. Kč˜ periferie jako u PC˜ paměť od 4 GB˜ provoz velkých CAD/CAM systémů˜ Důležité

hardwarová podpora 3D grafikyoperační systém UNIX (síťová podpora)


WS (Workstation)


RozdRozděělenleníí systsystéémmůů

Kreslení

2Dmodelování

3Dmodelování

Modelovánívýrobku

Malésystémy

Střednísystémy

Velkésystémy

Očekáváná činnost

PDM/PLM/C3P

CAD/CAM/CAE

Životní cyklusvýrobku


10

100

500

1000

Malésystémy

Střednísystémy

Velkésystémy

Cena (řádově v tis. Kč)



Pentium III500MB

Unix WS2-16GB

Malésystémy

Střednísystémy

Velkésystémy

Hardware

XP PW1GB


Pentium 41GB


Prodej

Základnípodpora

Plnápodpora

Partnerství

Malésystémy

Střednísystémy

Velkésystémy

Podpora uživatele



RozdRozděělenleníí CAD/CAM systCAD/CAM systéémmůů

“Malé” systémy AutoCAD LT, DesignCAD, Drafix, Imagineer, OtherCAD

“Střední” systémy Inventor, CADkey, Cimatron, MicroStation, Solid Edge, Solid Works, VariCAD, TEBISI-DEAS, UG, Pro/Desktop, Pro/Engineer

“Velké” systémy CADDS5, Pro/Engineer, CATIA, Euclid, I-DEAS, Unigraphics

? ? ? ? ??


Stav trhu s CAD/CAM produkty Stav trhu s CAD/CAM produkty (rok 2008)(rok 2008)

AutoCAD LTAutoCAD LT

OtherCADOtherCAD

DesignCADDesignCAD

DrafixDrafix

MalMaléé systsystéémymyStStřřednedníí systsystéémymy

VelkVelkéé systsystéémymy

InventorInventor

CADDS5 CADDS5

CATIA v5 CATIA v5

EuclidEuclid

Pro/EngineerPro/Engineer

MicrostationMicrostation

SolidEdgeSolidEdge

SolidWorksSolidWorks

CimatronCimatron

Pro/Desktop Pro/Desktop

VariCADVariCAD

CADKEY CADKEY

DesignWaveDesignWave

I-DEAS NXI-DEAS NX

Unigraphics NX Unigraphics NX

AutoCADAutoCAD

CATIA v4 CATIA v4


GeometrickGeometrickéé jjáádrodro

ACIS ACIS PARASOLIDPARASOLID CAS.CADECAS.CADE

Geometrické jádro

CAD systémy

AutoCADAutoCAD

EuclidEuclid

MechanicalDesktop 2.0

MechanicalDesktop 2.0

Unigraphics NXUnigraphics NX

UG/CreatorUG/Creator

DesignWaveDesignWave

SolidWorksSolidWorks

CADKEYCADKEY

Solid EdgeSolid Edge

??INVENTOR INVENTOR


VelkVelkéé systsystéémymy

CADDS5 (Computervision, PTC) ????????CATIA (francouzský Dessault, IBM)

Euclid (francouzská Matra Datavision -Dessault, IBM) ????????I-DEAS (Structural Dynamic ResearchCorporation - Siemens)

Pro/Engineer (Parametric Technology Corporation - PTC)

NX U i hi


CACA--technologie na Ztechnologie na ZČČUU


CACA--systsystéémy na Zmy na ZČČUU

“Malé a Střední” CA-systémy :• AutoCAD 2009(multilicence)• Inventor (KKS a FEL)• Solid Works (na Ped.)• Solid Edge (CD pro studenty)

“Střední a Velké” CA-systémy :• I-DEAS NX (multilicence) KKS• Pro/Engineer (multilicence) KKS• Unigraphics NX(multilicence) KKS• Catia v5 (multilicence) KTO,KKS, KME, UUD


“Public” laboratoře UI203:• 11 PC - DELL (P4-windowsXP, 3D grafika, 1GB, 20“ monitory)

KKS laboratoře :• 10 PC HP – UL107 (grafika, min 1GB, 20“)

• 10 PC HP – UL109 (grafika, min 1GB, 20“)

HW pro CAHW pro CA--systsystéémy na Zmy na ZČČUU--KKSKKS

hphp designjetdesignjet500 500 MicroscribeMicroscribe

3D 3D scanerscaner LeicaLeica


ZZáávvěěr a shrnutr a shrnutíí

Date post:	21-Jan-2020
Category:	Documents
Upload:	others
View:	0 times
Download:	0 times

CA - technologie ÚVODold.fst.zcu.cz/_files_web_FST/_dokumenty_FST... · M. HYNEK : Přednáška...

Documents