Methodik zur Softwareunterstützung in der proaktiven Produktgestaltung und geometrischen Absicherung von Montageprozessen

Abstract

Erstentwürfe von Produkten sind häufig nicht mit den bestehenden Montagesystemen baubar. Zur Erreichung der Serienreife müssen das Produkt oder die Montagebetriebsmittel meist mit hohen Kosten angepasst werden. Zur Lösung dieses Problems existieren in der Vorentwicklung zu wenig Methoden zur Vermeidung von Baubarkeitskonflikten. In der Serienentwicklung werden Betriebsmittelfähigkeiten häufig in Textform kommuniziert. Schnittstellenverluste zur Bauteilkonstruktion in CAD führen zu Verletzungen der Fähigkeiten. Zur Prüfung der Baubarkeit der Produkte auf den Betriebsmitteln existieren parameterbasierte Ansätze, die für geometrische Untersuchungen nicht praktikabel sind. Alternativ werden Simulationsmethoden verwendet, die viel Know-How in CAD-Systemen voraussetzen oder nicht für die geometrische Absicherung entwickelt wurden. In der Arbeit wird für die proaktive Produktgestaltung in der Vorentwicklung eine Methodik zur frühen Berücksichtigung der Betriebsmittel entwickelt. Diese wird in der Serienentwicklung durch die Visualisierung von Betriebsmittelfähigkeiten im CAD-System ergänzt. Somit können diese im Entwicklungsprozess effektiver berücksichtigt werden. Durch Softwareunterstützung in der geometrischen Absicherung der Baubarkeit wird eine höhere Effizienz und Standardisierung erreicht. Damit können schnellere und gezieltere Entscheidungen getroffen werden, um die Integrationskosten zu senken. Anhand eines Industrieproblems wird die Wirksamkeit der Methodik validiert.

First sketches of products often cannot be produced with existing assembly systems. To reach a maturity for series production the product or the assembly resource need to be changed which usually results in high costs. To solve this problem there are too few methods for pre-development to avoid assembly conflicts. In series development resource capabilities are mainly communicated in a text format. Interface losses to the product design in CAD result in the violation of resource capabilities. There are parameter-based solutions to check the products for assembly conflicts with existing resources, which are not feasible for geometric assembly checks. Alternatively, simulation methods are used which require a high level of knowledge about CAD-systems or were not developed for a geometric assessment. In the thesis a methodology for the proactive product design in pre-development is developed to consider the resource earlier. This is complemented by a visualization of resource capabilities for series development in the CAD-system. This allows a more effective consideration of the capabilities within the development process. The software-support of the geometric assessment of the mountability allows a higher efficiency and standardization. Thereby decisions can be taken faster and more specifically to reduce integration costs. The effectiveness of the methodology is validated by a problem of the industry.