Game Changer für die Prozess-simulation
Fabrikplanung und Virtual Reality leichtgemacht: Mit der Lösung 3D_evolution kann man die Baugruppenstruktur mit wenigen Mausklicks anpassen.
Mit 3D_evolution kann man eine Baugruppenstruktur mit wenigen Mausklicks anpassen
Ein Engpassfaktor in der virtuellen Fabrikplanung sowie für Vranwendungen ist in der Praxis oft die schnelle Umwandlung der stücklistenbasierten Cad-baugruppenstruktur in eine funktionale Struktur der Maschine beziehungsweise verketteten Anlage, die eine kinematische Darstellung in Fabrikplanungs-tools oder die Animation des Modells erlaubt. Die Kinematik beschreibt die Bewegung von Körpern rein geometrisch mit den Größen Zeit, Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung. In Cad-systemen stellt der Umbau der Assembly-struktur ein aufwändiges Unterfangen dar. Denn die Wandlung des fertigungsbezogenen Konstruktionsmodells in ein virtuelles Modell ist sehr umständlich und muss manuell und in vielen Einzelschritten durchgeführt werden. Insbesondere wenn das Modell die Funktionsdarstellung einer Maschine ermöglichen soll.
Mit 3D_evolution lässt sich ein virtuelles Maschinenmodell in einer definierten Struktur, Geometrie und mit vorgegebenen Merkmalen gemäß den Erfordernissen der Kinematisierung mit wenigen Klicks und teilweise automatisch erzeugen. Mit Hilfe von cleveren Assembly-funktionen wird die gegebene Stücklisten-struktur einer Cad-baugruppe mit geringem Aufwand in eine funktionale Struktur für die Simulation umgewandelt.
Optimale kinematische Betrachtung
Ganz nebenbei reduziert das Simplifiermodul der Software (falls erforderlich) auch die Komplexität der Geometrie und erzeugt Hüllgeometrie-solids der Einzelteile ohne Innenleben. 3D-evolution unterstützt die gängigen Cad-systeme und -Formate wie Catia, NX, Creo, Solidworks, Inventor, JT, PLMXML, Step sowie diverse Vr-formate, zum Beispiel FBX und OBJ. Für JT bietet 3D_evolution viele spezielle Speicheroptionen wie monolithische oder extern referenzierte Assemblies mit Plmxml-strukturdatei oder Xt-brep und Jt-brep sowie frei definierbare Level of Detail. So ermöglicht das Tool die schnelle, flexible Erzeugung von leichten, für die kinematische Betrachtung optimierten Baugruppen und bietet eine hohe Performance für die Simulation ohne aufwändige manuelle Prozesse.
Die funktionalen Bestandteile der Maschinen und Roboter werden gruppiert, beispielsweise in Gestelle, Schlitten Achsen, Aktuatoren oder Greifer untergliedert. Die Kinematik beschreibt hierbei die Bewegung von Körpern rein geometrisch mit den Größen Zeit, Ort, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Wichtig für das spätere Hinzufügen der Kinematik ist es, dass 3D_evolution die Geometrie wie Zylinderflächen, Ebenen oder Kegel nicht nur einliest, sondern auch erkennen kann und als solche in das Zielformat konvertiert. Mit Hilfe dieser Referenz-elemente können zum Beispiel Rotationsachsen im Zielsystem einfach definiert werden.
Die während des Prozesses optional erzeugte Hüllgeometrie verbessert zudem die Grafikperformance der Simulation. So erhält man insbesondere bei der Tesselierung mit Unterstützung des Simplifiers sehr leichte Modelle, die aus bis zu 95 Prozent weniger Elementen bestehen. Bei der virtuellen Anlagenplanung ist die Komplexitätsreduzierung großer 3D-cad-modelle ein wichtiges Thema, denn in Sachen Hardware-performance tut sich seit Jahren kaum etwas. Auch durch den zunehmenden Detaillierungsgrad und den Umfang der Cad-modelle sprengt die Anzahl der darzustellenden Elemente ohne die Hüllgeometrie-erzeugung in vielen Fällen die Leistung heute verfügbarer Workstations. Die automatisierte Vereinfachung und Datenreduktion ist für die Beherrschbarkeit großer Datenumfänge in der Praxis also meist unumgänglich. Da der Prozess automatisierbar ist, bietet der Enterprise Datamanager verschiedene Möglichkeiten der Automatisierung. Webbasierte Client-/ Server-lösungen, der Multiprozessor-betrieb, die Bedienung über eine Kommandozeile und der optionale Directory-scanner sorgen bei Bedarf für eine nahtlose Integration in bestehende Plm-umgebungen. Der Directory-scanner überwacht definierte Ordner und verarbeitet darin abgelegte Daten mit der hierfür festgelegten Methodik oder dem definierten Script. Für alle Prozesse, die nicht automatisierbar sind, verfügt das System über eine einfach zu bedienende Grafikoberfläche.
Ein durchgängiger Prozess ohne Showstopper gewinnt für die virtuelle Fabriksimulation immer mehr an Bedeutung. Benötigt werden virtuelle Maschinenmodelle, um eine reibungslose Integration in Plm-systeme oder Fabrikplanungstools zu ermöglichen. Die virtuelle Fabrikplanung ist eine wichtige Grundlage für die frühzeitige Vorhersage von Taktzeiten, Materialengpässen oder auch Kollisionen sowie für die Bediener-ergonomie der Anlagen. Die Erkenntnisse aus dem virtuellen, dynamischen Modell fließen wiederum in die Konstruktion ein und helfen entscheidend, Liefertermine zu gewährleisten, Kosten zu reduzieren und qualitativ bessere Anlagen zu konstruieren. Das virtuelle Modell der Maschine ist somit ein Wettbewerbsvorteil und ein wichtiger Aspekt im gesamten Konstruktionsprozess.