Knieps, Marcus:

Entwicklung von Konstruktionsrichtlinien für die Hanhabung von 3D-CAD-Systemen zur Generierung komplexer Maschinenbaugruppen

Duisburg-Essen (2004), II, 178 Bl.
Dissertation / Fach: Maschinenbau
Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Dissertation
Abstract:
In der vorliegenden Arbeit wird ein Konzept entwickelt, welches den effektiven Einsatz moderner 3D-CAD-Systemen für die Entwicklung von komplexen Produkten sicherstellt. An Hand eines charakteristischen Referenzunternehmens wird zunächst die konventionelle Umgebung der Produktentstehung analysiert. Aus einer zusammenfassenden Betrachtung der festgestellten Defizite wird klar, dass vor allem ein 3D-CAD-System für Erstellung eines zentralen Datenmodells erforderlich ist. Ausgehend von den festgestellten Defiziten, werden in der Folge die Anforderungen an einen 3D-CAD-basierten Entwicklungsprozess formuliert. Die Hauptforderung besteht dabei in einer Optimierung der Entwicklung. Dies bedingt neben dem Einsatz von geeigneten EDV-Systemen auch den Einsatz neuer Entwicklungsmethoden. Auf der Basis der dargestellten Anforderungen wird nunmehr gezeigt, welche Kriterien zur Auswahl der einzelnen Systemkomponenten maßgebend sind. Der Schwerpunkt dieser Arbeit befasst sich mit dem Thema, wie die Dokumente erzeugt werden. Hier gilt es, den erfahrenen 2D-Konstrukteuren Richtlinien zur Verfügung zu stellen. Diese gewährleisten, dass die in der Konstruktion entstehenden 3D-Daten möglichst optimal für die Weiterverarbeitung aufbereitet sind. Das Konzept zeigt, wie ein vorab definierter Katalog von allgemeinen Konstruktionsrichtlinien zu einem so genannten Konstruktionshandbuch vervollständigt und anschließend dem Anwender zur Verfügung gestellt werden kann. Da dieses Konstruktionshandbuch naturgemäß eine sehr umfangreiche Sammlung von Regeln beinhaltet, deren konsequente Einhaltung für das Erreichen der definierten Ziele unabdingbar ist, stellt das hier entwickelte Konzept darüber hinaus auch Mechanismen zur Verfügung, um die Einhaltung der formulierten Richtlinien soweit wie möglich sicher zu stellen. Die dazu erforderliche Integration aller beteiligten Software-Komponenten wird durch Eingriffe in die zentralen Systeme CAD und PDM durchgeführt. Diese entwickelten Integrationswerkzeuge liefern auf unterschiedlichen Ebenen die bestmögliche Unterstützung der Anwender im Sinne einer Arbeitsweise, die den zu Grunde liegenden Konstruktionsrichtlinien entspricht so dass für den Benutzer die Möglichkeit einer falschen Arbeitsweise gar nicht besteht. Das hier entwickelte Konzept wurde in dem vorab ausgewählten mittelständischen Referenzunternehmen eingeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass vor allem die Umstellung der Arbeitsweise in der Konstruktion, die mit der Einführung eines 3D-CAD-Systems verbunden ist, zunächst problematisch war, da die Konstrukteure oftmals versuchten ihre gewohnte Arbeitsweise aus dem 2D-Bereich auf das neue System zu übertragen. Dennoch wurden die Erwartungen erreicht und Teilweise sogar übertroffen.

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