Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Systemarchitektur des CAD-Referenzmodells unter den Aspekten Kommunikation, Produktdatenmanagement und Integration
    ( 1994)
    Dietrich, U.
    ;
    Hayka, H.
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    Jansen, H.
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    Kehrer, B.
    Die nachhaltigen Forderungen von Anwendern nach einer erheblichen besseren ganzheitlichen Unterstützung ihrer Alltagsarbeit in Produktentwicklungsprozessen haben einen wesentlichen Anstoß zu den gegenwärtigen Aktivitäten für eine neue Generation von CAD-Systemen gegeben. In diesem Zusammenhang wurde innerhalb des Verbundprojektes "CAD-Referenzmodell" ein Konzept für eine zukunftsorientierte Systemarchitektur für CAD-Anwendungen entwickelt. Im vorliegenden Beitrag wird diese Systemarchitektur mit ihren einzelnen Komponenten und deren Zusammenwirken vorgestellt. Dabei wird auf das Kommunikationssystem und das Prokuktdaten-Managementsystem näher eingegangen. Die Struktur und Funktionsweise dieser Systeme werden ausführlich erläutert. Ansätze zur Integration von Daten, Modellen, Systemen, Prozessen und Benutzern werden auf der Grundlage der CAD-Referenzarchitektur erklärt. Unterschiedliche Integrationsstufen werden aus systematischer Sicht dargestellt. Der Beitrag schließt mit einem kurzen Ausblick auf die beabsichtigte Weiterführung der Arbeiten in Form einer prototypischen Systemrealisierung.
  • Publication
    Features als semantische Objekte. Tl.2
    ( 1994)
    Krause, F.-L.
    ;
    Ciesla, M.
    ;
    Rieger, E.
    ;
    Stephan, M.
    ;
    Ulbrich, A.
    Zur Integration der im Produktentwicklungsprozeß zu bewältigenden Aufgaben ist es erforderlich, neben der geometrischen Bauteilgestalt nichtgeometrische Informationen vom Produktentwurf bis zur Fertigung und Prüfung zu berücksichtigen. Die Einführung von Objekten als Träger semantischer Information führt zur Verwendung von Features. Dazu wurde im ersten Teil dieses Beitrages ein Konzept und dessen Realisierung beschrieben, das die flexible Definition und rechnerinterne Abbildung sowie die Interpretation von Features als semantikbehaftete Objekte ermöglicht. Außerdem wurden Anwendungsmodule für die Teilaufgaben Entwurf, Konstruktion und Ermittlung technologischer Prozeßfolgen beschrieben. Auf der Grundlage der behandelten Basisfunktionalitäten zur Featureverarbeitung wird in diesem Beitrag auf Anwendungsmodule zur featurebasierten Unterstützung der Vorrichtungs-, NC- und Meßplanung eingegangen.
  • Publication
    Rechnerintegriertes Industriedesign
    ( 1994)
    Kehler, T.
    ;
    Krause, F.-L.
    ;
    Lüddemann, J.
    Der Entwicklungsbereich Design nimmt in der Prozeßkette der Produktentwicklung als Bindeglied von Produktkonzeption und Konstruktion eine Schlüsselrolle ein. Eine innovative und beschleunigte Produktentwicklung ist nur mit einer integrierten Rechnerunterstützung zu erreichen, die zugleich eine adäquate Unterstützung der inspirativen und intuitiven Gestaltungsprozesse des Design leistet, und damit scheinbare Widersprüche auflöst. Mit Mitteln der Prozeß- und Informationsmodellierung wird eine Referenz für eine Systemarchitektur entwickelt, die auf der Grundlage eines designorientierten Konzeptmodells einen durchgängigen Gestaltungsprozeß ermöglicht. Die Konzeption eines Moduls zur intuitiven Formgestaltung auf der Basis eines virtuellen Tonmodells bildet den Kern zur Realisierung gestalterischer Freiräume und einer erwartungskonformen Umsetzung von Gestaltungsideen.
  • Publication
    Featureverarbeitung - Kernkomponente integrierter CAE-Systeme
    ( 1994)
    Krause, F.-L.
    ;
    Ciesla, M.
    ;
    Rieger, E.
    ;
    Ulbrich, A.
    ;
    Stephan, M.
    Für eine durchgängige Unterstützung der Aufgaben des Produktentwicklungsprozesses und der Integration der dabei eingesetzten Systeme ist die Repräsentation und Verarbeitung anwendungsbezogener, semantischer Informationen erforderlich. Die Nutzung von Features als Träger semantischer Informationen führt zur Erweiterung des rechnerinternen Modells um diese Informationen. Um jedoch gleichzeitig die Austauschbarkeit semantischer Informationen unter den Systemen zu gewährleisten, sind das zugrunde liegende Featuremodell sowie anwendungsneutrale Basisfunktionalitäten zur Featureverarbeitung zentral bereitzustellen. Im vorliegenden Artikel werden Features als semantische Objekte eingeführt und deren Auswirkungen auf die Anwendungsbereiche der Produktentwicklung beschrieben. Die vorgestellten Kernkomponenten zur Featureverarbeitung bilden die Basiskomponenten für die Realisierung von Anwendungsmodulen zur rechnerintegrierten Produktentwicklung. Damit ist der für den Aufbau integrierter Prozeßk etten erforderliche Austausch semantischer Informationen zwischen den Anwendungsmodulen möglich.
  • Publication
    Produktorientierte Normung von STEP
    ( 1994)
    Krause, F.-L.
    ;
    Ciesla, M.
    ;
    Stephan, M.
    The development of innovative products within the shortest possible time, and of a high quality at low cost, is a challenge which asks for advanced forms of computer assistance. A central task proposed in this connection is the creation of integrated product models mapping all the information that covers the whole life cycle of the product. The standard ISO 10303 forms a worldwide basis for implementing such integrated product models
  • Publication
    Features als semantische Objekte integrierter Prozeßketten
    ( 1994)
    Krause, F.-L.
    ;
    Ciesla, M.
    ;
    Rieger, E.
    ;
    Ulbrich, A.
    ;
    Stephan, M.
    Zur ganzheilichen Integration der im Produktentwicklungsprozeß zu bewältigenden Aufgaben ist die Vernetzung der dabei eingesetzten Anwendungssysteme zu Prozeßketten erforderlich. Für den Informationsaustausch zwischen den Anwendungssystemen sind neben der geometrischen Bauteilgestalt nichtgeometrische Informationen vom Produktentwurf bis zur Fertigung und Prüfung zu berücksichtigen. Die Einführung von Objekten als Träger der semantischen Information führt zur Verwendung von Features. Im vorliegenden Beitrag werden Konzept und Realisierung einer featurebasierten Prozeßkette beschrieben. Die flexible Definition von Features und deren anwendungsneutrale Abbildung im zentralen Featuremodell ermöglicht deren Verwendung als Integrationselemente. Basierend auf dem Featuremodell ermöglicht deren Verwendung als Integrationselemente. Basierend auf dem Featuremodell werden Ansätze zur Unterstützung der Produktentwicklung mit den Teilaufgaben Entwurf, Konstruktion, integrierte Fertigungsplanunng u nd Qualitätssicherung vorgestellt.
  • Publication
    Produktmodellierung als Basis für eine wettbewerbsfähige Produktentwicklung
    ( 1994)
    Krause, F.-L.
    ;
    Hayka, H.
    ;
    Jansen, H.
    Der Zwang zur Verkürzung der Produktentwicklungszeiten unter gleichzeitiger Verbesserung der Qualität und Steigerung der Flexibilität hat bereits zu weitreichenden Erkenntnissen über Auswirkungen im Bereich der Produktentwicklung geführt. Erforderliche Maßnahmen betreffen sowohl organisatorische wie auch technische Aspekte der Auftragsabwicklung. Unter diesem verstärkten wirtschaftlichen Druck entstand in den letzten Jahren eine Reihe von unterschiedlichen Produktentwicklungsstrategien. Nach einer Darstellung der Situation in der Produktentwicklung mit ihren Auswirkungen leitet der Beitrag zu der zentralen Fragestellung der Produktmodellierung über und systematisiert die diesbezüglich wesentlichen Sachverhalte. Die Bedeutung der Produktmodellierung für die zukünfigen Fragen der Handhabung und des Austauschs von Produktdaten sowie im Hinblick auf die Integrationserfordernisse Prozeßketten, insbesondere bezüglich einer verstärkten Hinwendung zu parallelisierten Produktentwicklungsprozess en wird erläutert. In diesem Zusammenhang werden Fragen zur technischen Umsetzung von Simultaneous Engineering Vorgehensweisen und verteilten Produktmodellierung mit dem dafür erforderlichen Instrumentarium diskutiert. Vor dem Hintergrund einer nach wie vor unzureichenden ganzheitlichen Unterstützung der Produktentwicklung durch heutige CAD-Systeme wird auf diesbezügliche Arbeiten zum CAD-Referenzmodell hingewiesen.
  • Publication
    Gestaltung verteilter Stücklistenverarbeitung als kooperative Anwendung in offenen CAD-Systemarchitekturen
    (Hanser, 1993)
    Xu, H.
    ;
    Spur, G.
    Die Anforderungen des Marktes nach kürzeren Produktentstehungszeiten bedingen eine engere Zusammenarbeit aller Unternehmensbereiche, vom Vertrieb über die Projektplanung bis hin zur Konstruktion und zur Fertigung. Dabei spielt die Realisierung von informationstechnisch durchgängigen Prozeßketten eine wichtige Rolle, wie sich am Beispiel der Verarbeitung und Anwendung von Stücklisten in Konstruktion und Fertigung verdeutlichen läßt. Im Mittelpunkt der Forschung stehen daher Methoden zur Formulierung und Verwirklichung von durchgängigen Prozeßketten. Die durchgängigen Prozeßketten sind oft durch die Verteiltheit der damit verbundenen Verarbeitung gekennzeichnet. Starre Verkettungen von Prozeßschritten werden diesen Anwendungen jedoch nicht gerecht. Es gilt, die durchgängigen Prozeßketten so zu realisieren, daß die verteilten Aufgaben situationsangepaßt gelöst werden können. Die Einführung von kooperativen Anwendungssystemen auf der Basis der marktgängigen CAD-Systeme eröffnet hierzu neue Möglichkeiten. Im Rahmen der ständigen Erweiterung der Anwendungsentwicklung, von Makroprogrammen über Variantenprogramme bis hin zu Anwendungssystemen stellen die kooperativen Anwendungsprogramme den letzten Stand der Technik dar. Dadurch können weitere Potentiale der wirtschaftlichen Anwendung von CA-Systemen genutzt werden. In dem vorliegenden Forschungsbericht wird neben der Definition von kooperativen Anwendungssystemen eine Methode entwickelt, die eine systematische Erfassung, Beschreibung und Analyse von verteilen Verarbeitungen erlaubt und die erfolgreich auf die Konzipierung einer verteilten Stücklistenverarbeitung angewandt wird. Die entwickelte Methode gewährleistet einerseits die definierte Offenheit des zu realisierenden Anwendungssystems und andererseits die definierte Kommunikation mit der Systemumgebung und schafft eine solide Voraussetzung für mögliche Anpassungen oder Erweiterungen der Systeme. Sie fördert damit das Bewußtsein für eine systematische Anwendungsentwick lung.
  • Publication
    Automatic recognition of scanned technical drawings
    ( 1993)
    Krause, F.-L.
    ;
    Jansen, H.
    ;
    Luth, N.
    The problems of automatic conversion of large-scaled documents (technical drawings or maps) into a CAD-file are represented. Existing systems for automated drawing conversion are well suited for documents of excellent quality. The "bad" documents e.g. old blueprints or very complex drawings can be hardly processed by these systems because of time consuming interactive postprocessing of results data. This paper describes a system which involves developed fast and adaptive image processing tools for processing of "bad" documents scanned with low resolution. The results and experiences on the field of graphic recognition and 2D-interpretation of scanned technical drawings are shortly described. Additionally, the requirements to a future system based on our developed processing tools are represented.
  • Publication
    Leistungssteigerung der Produktionsvorbereitung
    ( 1992)
    Krause, F.-L.
    Die Leistungssteigerung der Produktionsvorbereitung ist eine multidimensionale Zielsetzung, bei deren Umsetzung Methoden aus unterschiedlichen Bereichen zusammenwirken müssen, um eine optimale Leistungssteigerung zu erreichen. Bei der Schaffung leistungssteigernder Informationsstrukturen steht insbesondere die Flexibilität und Aktualität im Vordergrund, um die Wettbewerbsfähigkeit bei sich ständig ändernden Marktanforderungen langfristig zu sichern. Besonders vielversprechende Konzepte stellen in diesem Zusammenhang das Segmentierte Totale Produktmodell, das Simultaneous Engineering und die Informationsrückführung durch den Feedbackansatz dar. Neben der Schaffung leistungssteigernder Informationsstrukturen muß die Rechnerunterstützung auch um Funktionen für simultane und verteilte Vorgehensweisen erweitert werden, um eine weitere Verkürzung der Produktionsvorbereitungszeiten zu erreichen. Neben der Informationstechnik als Potential zur Leistungssteigerung der Produktionsvorbereitung dü rfen auch die Potentialbereiche Mensch, Organisation sowie Produkt- und Prozeßstrategie nicht vernachlässigt werden. Systeme zur produktorientierten und fabrikspezifischen Unterstützung einer fortschrittlichen Produktionsvorbereitung, die den steigenden Anforderungen an die Flexibilität genügen, werden auch zukünftig nich am Markt erhältlich sein. Einen vielversprechenden Lösungsansatz wird die benutzergetriebene Systementwicklung auf Basis von CASE-Tools bieten, die den Benutzer in die Lage versetzt, seine Systemumgebung auf der Grundlage verfügbarer Softwarebausteine, entsprechend den spezifischen Anforderungen, zu gestalten. Voraussetzung für den Einsatz von CASE-Tools zur Generierung dedizierter Anwendungssysteme für die Produktionsvorbereitung sind das Fabrikmodell, das Betriebsmittelmodell, eine rechnerinterne Beschreibung der verwendeten Basissysteme und eine detailierte Prozeßbeschreibung der Produktionsvorbereitung. Durch die Anwendung von CASE-Tools wird es zukünftig möglich