INTEGRATED DESIGN

1
INTEGRATED DESIGN

• Do you work with 2D data?
• Do you need more intelligent design data?
• Do you need to fully describe your product?
• Do you need to coexist with legacy systems?
• Do you need the best manufacturing and analysis
  tools based on your needs?
• AutoCAD, Mechanical Desktop, INVENTOR

2
Uniting 2D and 3DProblems

• People
• Matching tools and skills
• Project
• Matching tools with tasks
• Cycle time with supplier and customer

3
Trend 2D/3D Integration
TOMORROW
PAST
TODAY
2D 3D
2D 3D
Integration
4
Typical Spectrum of Users

• 2D 3D
• Piece parts
• Assemblies andsubassemblies50

• 3D
• Assembly design
• Analysis
• NC
• 25

• 2D
• Supplier
• Subcontractor
• 25

User Sophistication/Skill
Lower
Higher
5
Typical Product Development Cycle
6
Uniting 2D and 3DStep 1 2D Layout or existing
AutoCAD 2D drawing
7
Uniting 2D and 3D Step 2 Use profiles for solid
features
8
Uniting 2D and 3DOLE Integration
9
Uniting 2D and 3D End Result
10
(No Transcript)
11
2D Drafting - Exportable 2D

• Unlink from model
• Flatten to 2D

12
2D Drafting
Parametric
Automatic
Centerlines
Dimension Placement
Hole notes
Annotation of Tapped Holes

• Offset Sections

13
Insert Modeling Slides Here
14
3D Modeling Feature-Based Parametric Solids
15
3D Modeling Feature-Based Parametric Solids

• Feature Sketching
• Constraint inferencing/editing
• Supports non- and underconstrained sketches.

• Robust modeling
• Feature projection
• Feature arrays
• Extended shape coverage

16
3D Modeling Complex NURBS Surface Modeling
add wire frame ofcar hood from Image Bank

• Free-form NURBS curves/surfaces
• Multi-Surface Filleting
• Blending
• Sweeping
• Trimming

17
3D Modeling Integrated Solids Surfaces
replace withwire frame/cameracomposite
fromCD/Brochure
18
3D Modeling Comprehensive Assembly Modeling

• Constraint based
• Graphical DOF tool
• Supports unconstrained
• Flexible positioning
• Instancing
• Hierarchy Browser
• Interference Checking
• Mass Properties

19
3D Modeling Comprehensive Assembly Modeling

• Automated exploded views

• Balloons and Bill of Materials

20
3D Modeling Associativity
Automatic

• Hidden line removal
• View layout

Associative

• Bi-directional
• Section views
• Detail views
• Dimensions
• Annotations

21
3D Modeling Integration

• Completely Integrated with AutoCAD Release 13
• Common Commands (AM)
• Quick Install
• DXF / IGES Support
• Online tour and Help
• Integrated Cue-Cards
• MCAD API

22
Data Management
23
Coexistence/Translation of Data
Modeled in Unigraphics
Part transferred to Mechanical Desktop
24
Enabling Technologies
Autodesk Mechanical Desktop
Existing Legacy System

• Direct Translators
• ITI
• Theorem
• CTAD
• Aemulus MF

25
The Process of Coexistence
MODEL
Mechanical Desktop Part Modeling
Legacy CAD System
LAYOUT
Mechanical Desktop Applications
FEA and NC

• Mechanical Desktop
• 2D Drafting
• Drawing release

26
GENIUS 13 Desktop
27
Products and Moduls
AUTO CAD
AutoCAD LT
MCAD
GENIUS13
Genius Desktop
GENIUS LT
Mechslide
VarioParametric
TNTIsometric
ProfileSteel cross section
MotionKinematic
Pool Parts library
MoldDesign
Sheet metal 2D/3D Unfolding
SAPInterface
Product family
28
DesignSpace Key Differentiator for ANSYS

• ANSYS/AutoFEA 3D is based on DesignSpace
  technology
• ANSYS/AutoFEA 3D is completely inside Autodesk
  Mechanical Desktop
• An entirely new way of looking at CAE
• A set of meaningful strength of materials tools
  for designers and engineers
• Combines the reliability of ANSYS FEA with
  maximum process automation

29
Tiesinis,konceptualus ir konkurencinis
projektavimas
30
Projektinis trikampis

• Projektas rengiamas siekiant konkretaus tikslo ar
  rezultato.
• Projektas yra planuojamas, finansuojamas ir
  igyvendinamas kaip visuma.
• Siekiamas rezultatas turi pakeisti aplinka,
  kuriame projektas yra igyvendinamas.
• Projektas turi tureti konkretu pradžios ir
  pabaigos laiko momenta, tai yra perioda, per kuri
  tikimasi pasiekti numatytus tikslus.
• Kiekviena? ?rojektas turi buti orient?ota? i tam
  tikra veiklos sriti.
• Projekte numatomas kiek galima mažesnis ištekliu
  naudojimas, tikintis pelno ateityje.
• Projektas turi buti vykdomas nuosekliai, kaip
  judant iš taško A i taška B.

31
Projektu klasifikacija
32
Keturios projekto gyvavimo fazes
33
Penkios projekto valdymo gyvenimo fazes
PLANAVIMAS PLANAVIMAS IGYVENDINIMAS IGYVENDINIMAS IGYVENDINIMAS
Apibrežimas Planavimas Organizavimas Kontroliavimas Užbaigimas
Problemos apibrežimas Veiklos nustatymas Specialistu paieška Vadovavimo stiliaus pasirinkimas Užsakovo pritarimo gavimas
Projekto tikslu nustatymas Laiko ir išlaidu ivertinimas Projekto vadovo paskyrimas Kontroliavimo instrumentu parinkimas Projekto dokumentu surinkimas
Projekto uždaviniu nustatymas Veiksmu sekos nustatymas Projekto komandos sudarymas Bukles ataskaitu paruošimas Projekto aprašymo sudarymas
Preliminariu ištekliu nustatymas Kritiniu veiksmu nustatymas Projekto komandos organizavimas Projekto grafiko apžvalga Galutiniu ataskaitu pateikimas
Prielaidu ir pavoju nustatymas Projekto plano aprašymas Darbu priskyrimas Projekto plano keitimo nurodymai Galutinio balanso skaiciavimas
DOKUMENTAI DOKUMENTAI DOKUMENTAI DOKUMENTAI DOKUMENTAI
Projekto apžvalga Veiklos padalinimo schema Projekto tinklas Kritinis kelias Projekto pasiulymas Kriterijai darbuotojams Darbu aprašymai Darbu pavedimai Pranešimai apie nukrypimus Bukles ataskaitos Darbuotoju paskirstymo ataskaitos Galutine ataskaita Audito ataskaita
34
Projekto valdymo struktura
35
Funkcine valdymo struktura
36
Matricine valdymo struktura
37
Jegu lauko analizes diagrama
38
Darbu medis
39
Gairiu itaka projekto eigai

• Punktyrine grafiko linija vaizduoja planuojama
  projekto eiga, o ištisine realia. Cia galima
  matyti nukrypimus nuo planuojamo tikslo ir laiko,
  kurie atsiranda, neišskyrus esminiu projekto
  ivykiu. Esant dideliems nuokrypiams projekto
  vykdymas gali buti visai sužlugdytas.
• Trikampeliai žymi projekto gaires, kurios labai
  itakoja projekto eiga. Esminiu ivykiu išskyrimas
  leidžia nepatirti žymiu laiko nuostoliu, laikytis
  užsibrežto tikslo bei sekmingai užbaigti projekta

40
Atsakomybes pasiskirstymo matrica
Eil. Nr. Darbas Trukme dienomis Atsakingi asmenys Atsakingi asmenys Atsakingi asmenys Atsakingi asmenys Atsakingi asmenys
Eil. Nr. Darbas Trukme dienomis Vardas, Pavarde (Pareigos) Vardas, Pavarde (Pareigos) Vardas, Pavarde (Pareigos) Vardas, Pavarde (Pareigos) Vardas, Pavarde (Pareigos)
1. Plano parengimas 8 ! I A
2. Personalo surinkimas 4 A K
3. Programines irangos instaliavimas 2 K ! A I
.. .. .. .. .. ..
Oficialus projekto uždarymas 1 A I !
Projekto pradžios data Projekto pabaigos data Projekto pradžios data Projekto pabaigos data Projekto pradžios data Projekto pabaigos data Simboliu reikšme A atsakingas už sprendimus I turi buti informuotas K konsultuoja ! asmeniškai atsakingas Simboliu reikšme A atsakingas už sprendimus I turi buti informuotas K konsultuoja ! asmeniškai atsakingas Simboliu reikšme A atsakingas už sprendimus I turi buti informuotas K konsultuoja ! asmeniškai atsakingas Simboliu reikšme A atsakingas už sprendimus I turi buti informuotas K konsultuoja ! asmeniškai atsakingas Simboliu reikšme A atsakingas už sprendimus I turi buti informuotas K konsultuoja ! asmeniškai atsakingas
41
Pavadinimas Apibudinimas Tinklinis planavimas
Pradžia - pabaiga Darbas negali prasideti tol, kol nebaigiamas jo pirmtakas. Kartais dar nurodomas ir laiko tarpas, kuris turi praeiti pasibaigus darbui, kad galetu prasideti kitas. Virš rodykles rašoma velinimo trukme, ankstinimo trukme rašoma su minuso ženklu.
Pradžia - pradžia Ryšys nustatomas tuo atveju, kai darbo pradžios laikas priklauso nuo darbo pirmtako pradžios, kitaip tariant, kai keli darbai turi prasideti tuo paciu metu darbas negali prasideti neprasidejus pirmtakui.
Pabaiga - pabaiga Ryšys taikomas tuo atveju, kai darbas turi pasibaigti tuo paciu metu kaip ir pirmtakas arba kiek veliau (darbas negali pasibaigti nepasibaigus pirm-takui)
Pabaiga - pradžia Ryšiu nurodoma, kad ipedinio pabaiga lemia tolesnio darbo pradžios laikas ipedinis baigiamas tik prasidejus darbui arba kiek veliau. Ipedinis negali buti baigtas neprasidejus kitam darbui.
42
Tinklinis planavimas
Ankšciausia pradžia Darbo trukme Ankšciausia pabaiga
Darbo eiles numeris Darbo eiles pavadinimas Darbo eiles numeris Darbo eiles pavadinimas Darbo eiles numeris Darbo eiles pavadinimas
Veliausia pradžia Rezervas Veliausia pabaiga

1. Parametru žymejimas Viršune ivykis tipo
   tinklineje projekto diagramoje
2. Parametru žymejimas Viršune - darbas tipo
   tinklineje projekto diagramoje

43
Projekto trukmes planavimo metodai

• Kritinio kelio metodas.
• PERTo metodas (Program Evaluation and Review
  Technique).
• Rizikos ivertinimo metodai
• jautrumo analize
• Monte Karlo metodas .

44
PERTo metodas
45
Projekto gyvavimo ciklo modelis (esminiai
reklamos kurimo procesai)
46
Išplestas kurybinio ciklo modelis
47
E-leidybos (reklamos agentura) grupes
organizacine diagrama (žmoniu ištekliai)
48
Automatizuotojo projektavimo metodai ir priemones

• Techniniu sistemu vizualizavimo prielaidos
• Plokštieji ir turiniai vizualiniai uždaviniai
• Geometrines informacijos terpes samprata
• Žmogaus ir kompiuterio santykis geometrines
  informacijos apdorojimo procese
• Vizualizavimo irankiai ir automatizuotojo
  projektavimo (APS) sistemos
• Tipines APS struktura ir svarbiausios funkcijos

49
Geometrinio informacinio srauto ištakos,
ŽMOGAUSKOMPIUTERIO sasaja

• Bendruoju atveju, grafiniu duomenu apdorojimas
  kompiuteriu yra taikomosios informatikos sritis,
  skirta grafiniu vaizdu ir geometriniu objektu
  skaitinio modelio sudarymui, vizualizavimui ir
  išsaugojimui.
• Aprašytojo skaitinio modelio pateikimas
  traktuojamas kaip geometrinis informacinis
  srautas, kurio ivedimas, apdorojimas ir išvedimas
  atliekamas kompiuteriu

50
Sukurimas (1) skenavimas, planšetavimas,
fotografavimas
51
Sukurimas (2) parametrinis aprašymas,
programavimas

• (command PLINE (list (- x1 al) y0) W aw aw
   (list ( x2 as) y0) W as 0.0
•         (list ( x2 as al) 0)  )  
• (command)
•  (command PLINE (list x0 (- y1 al)) W aw aw
          (list x0 ( y2 as)) W as 0.0
•         (list x0 ( y2 as l))  )  
• (command)
• (command TEXT R irašas koord. pradžios taške
  0,0
•        (list (- x0 bw) (- y0 dl bw)) 0 0,0
  )  (command)

52
Sukurimas (3) interaktyvus projektavimas,
ivedimas-išvedimas
53
Dvimacio geometrinio modeliavimo diagrama
54
2D metodo privalumai

• 2D metodo privalumai ir galimybes daugelyje
  grafiniu redaktoriu
• iprastos objektines grafines sasajos priemones
  meniu, piktogramos, etc
• aukštos kokybes brežiniu gaminimas spausdintuvais
  ir braižytuvais
• vaizdo pernešimo, posukio, atspindžio, mastelio
  keitimo, kopijavimo ir panašios funkcijos
• grafiniu objektu biblioteku kurimo ir panaudojimo
  irankiai
• jau sukurtu brežinio fragmentu panaudojimas
  kituose brežiniuose
• parametrinio projektavimo programu, kurios gali
  buti integruotos i sistema, panaudojimas tipiniu
  modeliu aprašymui ir vizualizavimui.

55
Trimacio geometrinio modeliavimo diagrama
56
Trimatis (3D), objektinis erdvinis projektavimas

• Trimatis projektavimas nera daug sudetingesnis
  gaminio konstravimo požiuriu, o kai kada netgi
  paprastesnis, kadangi nebereikalingi brežiniai.
• Erdvinio projektavimo metu efektyviau panaudojama
  vidine turiniu ir paviršiniu grafiniu elementu
  duomenu baze, bendrosios duomenu bazes bei
  sisteminiai programavimo irankiai.
• Laikoma, kad bendras erdvinio projektavimo
  efektyvumas taip pat didesnis nei plokšciojo.

57
Nesudetinga 3D brežiniu vizualizacija
58
Lengvai suvokiami bendro vaizdo ir surinkimo
brežiniai
59
Geometriniu objektu vizualizavimas

• Pagrindiniai geometriniu objektu vizualizavimo
  metodai
• pastovusis kai objektu geometrine forma
  nekinta, gali kisti tik specialus kintamieji
  atributai
• parametrinis kai objektu geometrine forma
  kinta, priklausomai nuo objektiniu kintamuju
  (parametru) reikšmiu.
• Pastovusis vizualizavimo metodas nelankstus ir
  sudetingas.
• Parametrinis metodas reikalauja daug laiko
  sanaudu, formuojant mašinini informacijos
  pateikima.

60
Parametrinis projektavimas

• Daugumai techniniu objektu vizualizuoti taikomi
  du išvestiniai parametrinio automatizuotojo
  projektavimo metodai
• generacinis projektavimas,
• variantinis projektavimas.

61
Generacinio metodo taikymas 2D ir 3D modeliavimui
Metodas grindžiamas tuo, kad geometriniai
objektai suskaidomi i konstrukciniu ir
geometriniu elementu rinkinius. Nauji
geometriniai objektai sukuriami iš grafiniu
elementu duomenu bazeje saugomu elementu,
parenkant ivairias ju kombinacijas (Žr. kita
skaidre)
62
projektavimas
63
Variantinis projektavimas
Jeigu V modelis prototipas, tai Vi modelio
prototipo variantas
Cia p1, p2, ... Pn parametru rinkiniai
(gali buti tušciu rinkiniu).
64
Esme

• Geometriniu objektu parametrinis aprašymas yra
  daugiavariancio projektavimo esme.
• Parametrinio projektavimo darbams atlikti
  reikalinga specializuota programine iranga. Ja
  galima
• a) isigyti,
• b) sukurti
• projektuojama nauja, originali variantine APS,
• modifikuojama esama atviro tipo APS.

65
Tipine APS struktura

• Automatizuotojo projektavimo sistema atlieka
  grafines informacijos ivedima, apdorojima ir
  išvedima konstruktoriniu dokumentu pavidalu.
  Svarbiausieji tipines APS strukturiniai
  komponentai yra
• technine,
• programine iranga
• metodinis,
• Informacinis
• organizacinis aprupinimas.

66
Tipine APS struktura
67
Svarbiausi APS sukurimo kriterijai

• Mobilumas. Tai galimybe pritaikyti APS ivairiems
  uždaviniams spresti. Pavyzdžiui, AutoCAD sistemos
  adaptavimas landšafto architekturos brežiniams
  braižyti.
• Invariantiškumas. Tai galimybe išskirti APS
  uždavinius taikomaja prasme. Pavyzdžiui,
  elektroniniu prietaisu projektavimo sistema gali
  valdyti roboto itaisus.
• Informacinis tolydinumas. Tai galimybe ivairiems
  uždaviniams naudoti tas pacias funkcines,
  grafines ir kitokias vidines ir išorines duomenu
  bazes.
• Pletimo galimybes. Tai galimybe atnaujinti ir
  papildyti sistema naujomis sudetinemis dalimis
  (antstatais).
• Programiniu antstatu integravimas. Tai sistemos
  specializuotu uždaviniu sprendimui. Pavyzdžiui,
  statybiniu, mechaniniu, radijo aparaturos
  konstravimo programos ir irankiai.

• Pavyzdžiu rasime
• www.caddepot.com, www.freecad.com, www.kitox.com
  ir kitur.

68
APS grafiniu posistemiu elementai
69
Apibendrinimai FMS - lanksti gamybos CAD/CAM
sistema
70
Bendrosios inžinerines ir specializuotosios laivo
APS

• Daugelis paminetu APS turi dideli trukuma jos
  yra sukurtos, naudojant skirtingas programavimo
  kalbas, todel dažnai neimanoma (arba labai sunku)
  jas suderinti ir naudoti kartu.
• Praktikoje labai dažnai iškyla tokios situacijos
  
• kai pradine projektavimo dali atlieka viena
  imone, dirbanti su savo APS, o likes
  projektavimas atliekamas kitoje imoneje,
  turincioje kitokia sistema
• kai projektavimo imoneje yra dvi sistemos, viena
  bendrojo inžinerinio pobudžio, kita padedanti
  greiciau ir efektyviau atlikti tam tikra
  projektavimo dali.

71
APS bendrosios nuostatos duomenu saugumo
sprendimai

• Vartotoju administravimas ir duomenu saugumo
  užtikrinimas
• Biblioteku ir standartu administravimas
• Apsikeitimo tarp aplikaciju administravimas

72
APSShip Constructor 2006

• Sujungia AutoCAD bazes paprastuma su SQL Server
  Database elegantiškumu.
• Programu integruotas derinys supaprastina laivo
  projektavima, palengvina visa produkto gamybos
  procesa.

• Modeliavimas (PDM), dizainas
• Planavimas, kolaboravimas
• Dokumentavimas, pateikimas
• Laivo statyba

73
Modeliavimas (PDM), dizainas

• Unikali DDROM SmartParts technologija leidžia
  SC2006 anksciau idiegti i laivo projektavimo
  cikla. Tai leidžia sukurti klasifikuota trimati
  strukturini modeli ir išsiusti automatiškai
  sugeneruotus dvimacius brežinius patikrai.
• I detalu modeli visa laika galima idiegti
  pakeitimus ir pataisymus, trimaciame modelyje
  panaudoti profesionalaus lygio funkcijas laivo
  korpuso, vamzdynu, HVAC (Heating, Ventilating,
  Air Conditioning), irangos ir kitu konstrukciniu
  elementu projektavimui.

Visi duomenys saugomi vienoje API duomenu bazeje
ir prieinami projektuotojams ir vadybininkams
reikalingu pavidalu.
74
Planavimas, kolaboravimas

• Gamyba gali buti tik tiek efektyvi, kiek detaliai
  suplanuotas kiekvienas gamybos veiksmas (tai
  skamba šiek tiek senamadiškai, taciau planavimas
  leidžia sutaupyti lešu ir gauti geresne
  produkcijos kokybe).
• Projekto planavimas leidžia sukurti efektyviausia
  gamybos procesu strategija ir pateikti kiekvieno
  gamybos žingsnio grafinius vaizdus, lizdines ir
  hierarchinio medžio formas.

75
Dokumentavimas, pateikimas

• Sistema leidžia kurti surinkimo brežinius,
  detalizuotus lizdiniu budu, vamzdynu schemas,
  profiliu planus, darbo ir išdestymo brežinius,
  gamybines korteles su pažingsninemis
  instrukcijomis kiekvienam darbininkui.
• Pakeitus 3D modeli, automatiškai atnaujinami visi
  darbo brežiniai.

76
Laivo statyba

• Darbas su SC2006 - tai laivo projektavimas ir jo
  statyba, žinant, kad visi imones padaliniai gali
  naudotis konfidencialia informacija iš centrinio
  modelio tuo paciu metu. Tai leidžia negaišti
  laiko, informuojant kitus padalinius apie
  projekto pasikeitimus ar taisytinas klaidas.
• Visi laivo korpuso, konstrukciju, vamzdynu, HVAC
  ir irangos duomenys betarpiškai patenka i ta
  pacia trimacio modelio duomenu baze, pasiekiama
  konkuruojancios inžinerijos (Concurrent
  Engineering) metodu, kuris yra naturalus
  integruotos sistemos SC2006 darbo metodas.

API (SQL)
77
Išilginio supimosi stabilizavimo parametru
programavimas

• Aktyviu supimosi slopinimo irenginiu taikymo
  efektyvumas teoriniame supimosi modelyje
  priklauso nuo sparno valdymo parametru, kurie
  nustato valdymo desni, tikslumo (2004).
• Paminetieji parametrai nera pakankamai ištirti,
  žinomos tik bendros pasirinkimo rekomendacijos,
  kuriu neužtenka, kuriant stabilaus laivo teorini
  modeli

78
Išilginio supimosi stabilizavimo parametru
programavimas (2)
79
Supimosi ADCh priklausomybes nuo valdymo
koeficiento ir bangos ilgio ?
80
Laivo projektavimo ir projekto dokumentacijos
automatizuoto sudarymo algoritmas ? Darbo
dokumentacijos sudarymo kompiuteriu vienam iš
španhautu pavyzdys
81
Integruota programavimo sistema Visual Lisp tinka
rekurentiniams matematiniams skaiciavimams
Laivo korpuso optimizavimo, vizualizavimo
algoritmas, 2003
Mass 2.0176E12 Volume 2.0176E12 Bounding
box X-1736.0000 - 62298.0418 Y-4800.0000 -
4800.0000 Z 0.0000 - 5369.1514