Počítačová podpora CA systémy a technológie Stručný pohľad na informačné systémy (ICT):  Databázové systémy,  CA systémy,  Expertné systémy /fuzzy ES,.../  Hybridné systémy,.... Nie je nutné každý problém riešiť prostredníctvom CA /napr. ak stačí intuícia, papier a ceruzka/

Stručný pohľad na voľbu ICT:  Ako vybrať vhodný IS ?  Prečo je ťažké túto otázku zodpovedať ? Veď existuje nepreberné množstvo IS. Čo je lepšie systémy šité na mieru alebo štandardné riešenia ? Počítačová podpora CA systémy a technológie Napriek nasadeniu /implementácii/ „najlepších“ a aj najdrahších IS sa očakávania do nich nie vždy splnili. /PC Revue 7/2002 / PREČO ? Je potrebné vyhodnotenie súčasného aplikačného stavu a určenie jeho potenciálu, náročnosti na náklady, konkurencieschopnosti /?!/ a budúceho využitia. Pokryť špeciálne procesy štandardným riešením / je dostupné ihneď / môže byť problém.

Počítačová podpora CA systémy a technológie Komplexné digitálne spracovanie technickej dokumentácie a realizácia inžinierskych výpočtov: - Vektorizácia výkresovej dokumentácie ↓ - OCR spracovanie textovej dokumentácie ↓ Všeobecná charakteristika a rozdelenie CAx: - Pohľad na CAPP systémy ->/Sysklass/, -Pohľad na CAE systémy (FEM,...) -> /MarcDesigner princípy FEM, AutodeskInventor/, -Pohľad na CAQ,... Stručné rozdelenie CA systémov: - CAD /computer aided design/ - CAE /computer aided engineering/ - CAPP /computer process planning/ - CAM /computer aided manufacturing/ - CAA /computer aided assembling/ - CAQ /computer aided quality/ - CAL /computer aided logistics/ - CAT /computer aided testing/ - CIM /computer integrated manufacturing/ - PLM/product lifecycle management/ - kombinácie systémov  MARC/AutoForge,  SuperForge,  SuperForm,  Deform I, II  Forge 2, 3,  Autodesk Inventor, ...

Výrobný proces - etapy:  Predvýrobné, výskum /základný, aplikovaný/, vývoj, TPV: KPV - konštrukčná príprava výroby, TgPV - technologická príprava výroby.  Výrobné,  Povýrobné. Počítačová podpora CA systémy a technológie

Charakter výroby z hľadiska automatizácie:  Automatizovaná, úplne, čiastočne.  Neautomatizovaná /konvenčná/. Počítačová podpora CA systémy a technológie

Charakter výrobného procesu z hľadiska počítačovej podpory:  s počítačovou podporou, úplnou /?/, čiastočnou.  bez počítačovej podpory /?/. Paradigma kvalitnej realizácie výrobného procesu: / manažment vstupných i výstupných informácií /  získanie,  spracovanie,  filtrácia... Charakter informácie:  Konvenčná,  digitálna /nutná podmienka nasadenia CAx/. Počítačová podpora CA systémy a technológie

PLM, PDM, CIM Počítačová podpora CA systémy a technológie Proceedings of DETC2000 The 5 th Design For Manufacturing Conference The 2000 ASME Design Engineering Technical Conferences September 10-13, 2000 in Baltimore, Maryland DETC2000/DFM Information Modeling of Conceptual Process Planning Integrated with Conceptual Design Shaw C. Feng and Eugene Y. Song Manufacturing Engineering Laboratory National Institute of Standards and Technology Gaithersburg, MD Computer-aided tools for integrated conceptual design and process planning are still far from being satisfactory in real-world applications !?

PLM, PDM, CIM Počítačová podpora CA systémy a technológie Dôvod aplikácie, napr: skvalitnenie digitálnej komunikácie v rámci návrhu a plánovania procesu

PLM, PLC, CIM Počítačová podpora CA systémy a technológie Waldner, Jean-BaptisteWaldner, Jean-Baptiste (September, 1992). Principles of Computer-Integrated Manufacturing. London: John Wiley & Sons. pp. 128-p132. ISBN X.John Wiley & SonsISBN X

CE /Concurrent engineering/ Počítačová podpora CA systémy a technológie /full article/

Integrácia CA systémov Rovnocenné zastúpenie počítačovej podpory vo všetkých etapách v rámci TPV Počítačová podpora CA systémy a technológie Formáty prenosu dát:

Integrácia CA systémov - CIM Počítačová podpora CA systémy a technológie Digitálny podnik (digital factory) – pokrýva celú škálu virtuálnej prípravy výroby ?! (Technika a trh 7-8/2010) Simulační programy samy neřídi výrobu, ale napohámají rozhodnutím pro změny ve výrobním procesu (Technika a trh 7-8/2010)

CA systémy a databázy /ICT systémy/ CA systémy a technológie ?! Vo firme redukcia procesov vzhľadom k strojovému parku /v rámci kooperácie možno nie/ Cena je odrazom kvality, normy spotreby času a materiálu ?! „Kvalitné údaje sú najcennejšie aktívum“ „Vyhľadávanie vedomostí v záplave informácií“ Infoware 6-7/ 2010

Databázy a manažment informácií:  zhromaždenie a skladovanie,  filtrácia a triedenie,  aplikácia jazyka SQL. (SQL methods – select, group,... / ISO/IEC : standard/)  IBM-DB2,  Oracle,  Informix,  Sybase,  InterBase,  MySQL,  dBASE, Paradox, ….  MS Excel, Access /kompatibilné !!!/,... CA systémy a databázy CA systémy a technológie

CA systémy a databázy Informačný systém môžeme považovať za nástroj zberu, udržiavania, spracovania a poskytovania informácií. /Infoware 3/2011 / Je to pravda ? Výber databázy pre informačný systém je podmienený: množstvom spracovávaných dát / klient, server /, udržba, kompatibilita, účel / úložisko dát – dátový sklad, modifikovateľnosť /, cena. CA systémy a technológie  Expertné systémy majú odlišný charakter

CA systémy a databázy Databáza – súbor dát odrážajúci charakter objektu,resp. subjektu /sklad materiálu, zoznam študentov, …./. Môže byť:  prázdna, jednotabuľková,  n-tabuľková  relačná  Multidimenzionálna /DATABASE vs. TABLE/ Väzby medzi entitami: 1 : 1 /operátor – stroj, vodič - automobil/ 1 : N /administrátor – počítače v sieti, moslim - manželky/ M : N /šesť manažerov – šiesti technológovia (šiesti robotníci)/ Relačné databázy Relácia – tabulka skladajúca sa zo stĺpcov a riadkov. Stĺpce sú prezentáciou jednotlivých, možných vlastností /atribútov/ entity /prvku/. Riadok představuje aktuálny stav entity Design relačných tabuliek je kľúčový faktor vyvarovania sa potenciálních problémov !!! CA systémy a technológie

CA systémy a databázy CA systémy a technológie

CA systémy a databázy - indexácia Technická príprava výroby

CA systémy a databázy – dátove sklady CA systémy a technológie

CA systémy a databázy- multidimenzionálne databázy CA systémy a technológie Integrovaná databáza

Technická príprava výroby Vzájomná previazanosť úsekov TPV Integrácia CA systémov /je možné využiť princípy ES/ „CIM, PDM“

Technická príprava výroby Technik zostáva v kľúčovej pozícii ?! Integrácia CA systémov – Ponukové konanie Aplikovanie metódy FMEA

Kumulácia informácií Technická príprava výroby Možnosť aplikovania metód jazyka SQL

Analýza informácií Dynamická klasifikácia na základe analýzy materiálu, rozmerov, tvaru, hmotnosti, veľkosti série, a pod.. Aplikácia skupinovej technológie - GT /group technology methods / v rámci CAPP systémov CA systémy a technológie

Výber vhodného CA systému  Informačné systémy už nepredstavujú strategickú výhodu  Širokospektrálne nasadenie IS v priemyselných podnikoch predstavuje ich transformáciu na štandardnú komoditu  IS sú nevyhnutnou súčasťou realizácie výrobného procesu, ich význam však korešponduje s významom iných komponentov /stroje, manipulačné zariadenia,.../,  Špeciálny IS môže byť zvažovaný v prípade simulácie konkretného druhu procesu.Manažmet dokumentácie, riadenie kvality, kreslenie produktu nevyžadujú vo všeobecnosti špecifické CA sytémy (princípy sú pri všetkých typoch technológií podobné). Kľúčová otázka : “ Prečo“ implementovať nový IS“ by mala mať jednoznačnú odpoveď a nie všeobecnú Predpoklad: “ Žiadný IS nesplní všetky požadované kritéria “ ?!?

Kritéria výberu CA systému - kompatibilita Technická príprava výroby Analýza dátového prenosu medzi jednotlivými platformami /interný formát vs. formát pre export /

Kritéria výberu CA systému- združené technológie Technická príprava výroby Zvýšené požiadavky na investície Nutnosť širokospektrálneho zaškolenia Spustiť video

Archivácia digitálnych dát Digitálna cesta spracovania papierovej dokumentácie Technická príprava výroby Skenovanie papierovej dokumentácie Rastrová editácia - editácia základných entít v rastrovom tvare Hybridné výkresy -kreslenie v CAD systéme vektorovým spôsobom na podsvietenom naskenovanom výkrese Vektorizácia - prevod rastrového tvaru do vektorového tvaru CAD výkresy - kreslenie v CAD systéme vektorovým spôsobom

CAQ systémy riadenie procesu s aspektom na kvalitu Regulačný / Shewartov / diagram ISO 8258:1991

CAQ systémy riadenie procesu s aspektom na kvalitu Doplnkové moduly CAQ v rámci MS Excel Aplikovanie metódy SixSigma :

CAE systémy - štruktúra Technická príprava výroby

Princíp CAE systémov –– teoretický úvod – FEM /FEA/ Rozdelenie kontinua na množstvo konečných prvkov FEM Element v rámci FEM / MKP Definovanie základného elementu/ prvku

Ilustratívna schéma definície nástroja a polotovaru Pohyblivá časť tvárniaceho nástroja Pevná časť tvárniaceho nástroja Vstupný polovýrobok Interpolačné funkcie premiestnenia elementu / U – vektor so všetkými stupňami voľnosti / Princíp CAE systémov –– teoretický úvod – FEM /FEA/

Marc/Autoforge/Mentat -pracovné prostredie Koordinačný systém Príkazový riadok Manipulácia s pracovnou plochou Manipulácia s pracovnou plochou

Využitie CAE systému – Marc/AutoForge Výsledok simulácie tvárnenia súčiastky

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia / Marc AutoForge, MSC SuperForm / Technická príprava výroby Softvérový nástroj pre simuláciu výroby Získanie výhod pri navrhovaní a výrobe komponentov: -redukcia času -redukcia ceny pri návrhu nástroja -redukcia materiálových požiadaviek -zvýšenie výrobnej kvality -redukcia výrobnej ceny

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia / Marc AutoForge, MSC SuperForm / Technická príprava výroby Práca s vlastnou CAD geometriou Možnosť komunikácie pomocou viacerých formátov: IGES, ACIS, VDFS, DXF atď.

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia / Marc AutoForge, MSC SuperForm / Technická príprava výroby Umožnené ľahké modelovanie zložitých tvárniacich procesov ako celku Dostupnosť relevantných materiálových vlastností v závislosti od teploty

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia / Marc AutoForge, MSC SuperForm / Technická príprava výroby Vyhodnotenie procesu Potrebné informácie  Tečenie materiálu  Rozloženie napätí  Deformačná rýchlosť  Rozptyl teplôt  Rozloženie deformácií  Šírenie trhlín  Ovplyvnenie štruktúry  Sila, tlak  Vyplnenie tvaru  Napätie v nástroji,chyby nástroja

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia /Marc AutoForge, MSC SuperForm/ Technická príprava výroby Informácie dostupné v každom čase počas procesu

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia / Marc AutoForge, MSC SuperForm / Technická príprava výroby Zohľadnenie elasticity súčiastky aj nástroja

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia / Marc AutoForge, MSC SuperForm / Technická príprava výroby  Integrovaná 2D a 3D analýza,  Zmena z 2D na 3D v ľubovoľnom čase počas simulácie procesu

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia / Marc AutoForge, MSC SuperForm / Technická príprava výroby Plne automatizované sieťovanie umožňujúce simuláciu bližšiu realite

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia / Marc AutoForge, MSC SuperForm/ Technická príprava výroby Hlbší pohľad na výrobný proces

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia /Marc AutoForge, MSC SuperForm/ Technická príprava výroby Kovanie, valcovanie, delenie materiálu, obrábanie Automatický remeshing

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia /Marc AutoForge, MSC SuperForm / CA systémy a technológie Nové prvky systému:  Databáza nástrojov a mazacích olejov,  Plávajúce zápustky,  Sprievodca tvorbou modelu a nastavením analýzy,  Presieťovanie zložitej geometrie,  Vyššia rýchlosť analýzy,

Charakteristika CAE systémov – s aspektom na proces tvárnenia /Marc AutoForge, MSC SuperForm / CA systémy a technológie Posun v 3D modelovaní procesu  Aplikovanie metódy konečných objemov:  Eliminácia presieťovania /remeshing-u/ aplikovaním „finite volume mesh“  Redukcia výpočtového času (dni/hodiny na hodiny/minúty) Kvalita výstupu je aj naďalej podmienená kvalitou vstupov !!! Virtuálne predkovky Virtuálne finálne tvary /pred obstrihom výronku/

Princíp CAE systémov –– teoretický úvod – Metoda konečných objemov (Finite Volume Method - FVM) - sieť konečných objemov /finite volume mesh/, - implementácia v rámci obj. tvárnenia, zlievania z dôvodu, že FEM neposkytuje v tejto oblasti najvyšší štandard /spotreba času, presnosť/, Informatívne poznatky vo vzťahu k FVM: Zdroj: Slagter, Florie, Venis: Advanced in 3-D forging process modeling, MSC.Software Corporation, Netherlands V = f (x,y,z) «=» S = f (x,y,z) Zjednušená aproximácia

Počítačová podpora CA systémy a technológie Aké CA systémy môžu byť aplikované v rámci výrobného procesu ? CA x

Počítačová podpora CA systémy a technológie CA x CAQ - / MS Excel – „šablóny“ reg. Diagramu / CAD - / Pro/Engineer, AutoCAD - LISP / CAD/CAM - /SolidEdge, Hurco /WinMAX/ CAE - / MARC/AutoForge / CAPP - / OPTI-Netic / CAQ - / regulačné karty / ational%20Programming.aspx ational%20Programming.aspx