Grundlagen und Einsatzgebiete von Digital Engineering Visualization (DEV)

Studienarbeit , 2012 , 65 Seiten , Note: 1,3

Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau

Die zunehmende Globalisierung stellt die heutige Produktentwicklung vor viele neue Probleme und Herausforderungen, die zu drastischen Veränderungen in den Unternehmen führen. Hinzukommend haben sich die Rahmenbedingungen in den letzten Jahren vielschichtig verändert. [Gri10] Auf Grund der Diversifizierung der Produktpalette und der Individualisierung der Produkte durch den Wandel vom Verkäufer- zum Käufermarkt, steht vor allem die Entwicklung und das produzierende Gewerbe vor Herausforderungen. Es müssen Möglichkeiten gefunden werden, um die „wesentlich häufiger anfallenden und zunehmend komplexeren Planungsaufgaben“ [Gri10] zu bewältigen. Des Weiteren konzentrieren sich die Unternehmen verstärkt auf ihre Kernkompetenzen und gehen Kooperationen mit anderen Unternehmen ein. Outsourcing führt zur Bildung von Unternehmensnetzwerken sowohl innerhalb eines, als auch zwischen verschiedenen Unternehmen.
Dazu kommt ein Komplexitätsanstieg der Produkte. Ein Beispiel hierfür ist die Mechatronik, bei der Komponenten von drei verschiedenen Domänen (Mechanik, Elektronik, Informationstechnik) verknüpft werden. Die Situation ist nicht neu und unkontrollierbar geworden, aber komplexer, vernetzter und weniger transparent. [Pro10] Somit führt die neue, globale und vernetzte Situation zu einer neuen Form der Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Unternehmen und Abteilungen. Um die Situation zu beherrschen, sind der Einsatz von rechnergestützten Werkzeugen und Methoden erforderlich. [Die11]
Eine Lösungsmethode besteht im Austausch von Produktdaten und ihrer Visualisierung. Ziel dieser Arbeit ist es, die Umsetzung einer solchen Lösung zu beschreiben, die Digital Engineering Visualization (DEV).

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Grundlagen
• Engineering Collaboration
• Visualisierung
• Entwicklung der Produktvisualisierung
• Stand der Forschung
• Digital Engineering Visualization (DEV)
• Definition
• Motivation und Nutzen
• Nachteile und Risiken
• Voraussetzungen
• Standardisierung
• Standardisierungsorganisationen und Vorhaben
• PMI und Nutzen
• Datenaustauschformate
• JT
• 3D-PDF
• STEP
• 3D-XML
• Datenverwaltung
• Abgrenzung zu DMI-J
• Abgrenzung zu anderen Produktvisualisierungsformen
• Stand der Technik
• Siemens PLM Software
• CAD
• PLM unterstützende Systeme
• Dassault Systémes
• Autodesk
• PTC - Parametric Technology Corporation
• Weitere Software
• Fallbeispiel
• Zusammenfassung und Ausblick
• Literaturverzeichnis
• Anhang

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Semesterarbeit beschäftigt sich mit dem Thema „Digital Engineering Visualization" (DEV) und analysiert die Grundlagen, den Stand der Forschung und die aktuelle Umsetzung in Softwareprodukten. Ziel ist es, die DEV als Werkzeug für die Engineering Collaboration zu beschreiben und die Vorteile, Nachteile und Voraussetzungen für die Einführung in Unternehmen aufzuzeigen.

• Engineering Collaboration und die Notwendigkeit eines effektiven Datenaustausches
• Visualisierung als Kommunikationsmittel für technische Informationen
• Die Entwicklung von 3D-Modellen und deren Bedeutung für die DEV
• Die Standardisierung von Datenformaten und PMI für einen reibungslosen Datenaustausch
• Die Umsetzung der DEV in Softwareprodukten verschiedener Anbieter.

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung führt in das Thema der DEV ein und erläutert die Herausforderungen der heutigen Produktentwicklung, die durch die Globalisierung und den Wandel vom Verkäufer- zum Käufermarkt entstanden sind. Die steigende Komplexität von Produkten und die Notwendigkeit der Zusammenarbeit in Unternehmensnetzwerken erfordern neue Methoden und Werkzeuge für den Informationsaustausch. Die DEV wird als eine solche Lösung vorgestellt, die den Austausch von Produktdaten und deren Visualisierung ermöglicht.

Kapitel 2 beschreibt die Grundlagen der DEV, indem es die Begriffe Engineering Collaboration und Visualisierung definiert und die Entwicklung der Produktvisualisierung von den 2D-Zeichnungen bis hin zu den 3D-Modellen beleuchtet.

Kapitel 3 analysiert den Stand der Forschung im Bereich der DEV. Es wird die DEV definiert, ihr Nutzen und ihre Voraussetzungen erläutert sowie die Standardisierungsorganisationen und Vorhaben vorgestellt, die sich mit der Entwicklung und Einführung der DEV befassen. Der Fokus liegt dabei auf dem „Product and Manufacturing Information" (PMI) Standard, der die Basis für die DEV bildet. Weiterhin werden verschiedene Datenaustauschformate wie JT, 3D-PDF, STEP und 3D-XML im Hinblick auf ihre Eignung für die DEV verglichen. Abschließend wird die DEV zum „Digital Mock Up" (DMU) und zu anderen Produktvisualisierungsformen abgegrenzt.

Kapitel 4 beschreibt die Umsetzung der DEV in aktuellen Softwareprodukten. Dabei werden die großen Softwarehäuser Siemens PLM Software, Dassault Systémes, Autodesk und PTC und ihre Lösungen für die DEV vorgestellt. Es wird analysiert, wie die DEV in den verschiedenen CAD-Systemen und PLM-Umgebungen implementiert und genutzt wird. Darüber hinaus werden auch weitere Softwareprodukte wie Konverter, Viewer und Q-Checker vorgestellt, die die DEV unterstützen.

Kapitel 5 zeigt an Hand von Fallbeispielen aus der Praxis, wie die DEV in Unternehmen eingesetzt wird. Es werden die Erfahrungen von Daimler, Honda, Ford und Bosch im Hinblick auf die Einführung und Nutzung der DEV vorgestellt.

Die Zusammenfassung und der Ausblick fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und zeigt das Potenzial der DEV für die Zukunft auf. Es wird deutlich, dass die DEV eine vielversprechende Technologie für die Engineering Collaboration ist, die zu einer effizienteren und effektiveren Produktentwicklung beitragen kann.

Schlüsselwörter

Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Digital Engineering Visualization (DEV), Engineering Collaboration, Produktvisualisierung, 3D-Modelle, Product and Manufacturing Information (PMI), Datenaustauschformate, JT, 3D-PDF, STEP, 3D-XML, Datenverwaltung, PLM, PDM, CAD-Systeme, Viewer, Q-Checker, und Fallbeispiele aus der Automobilindustrie.

• Hochschule: Ruhr-Universität Bochum (Lehrstuhl für Maschinenbauinformatik)
• Note: 1,3
• Autor: Christian Block (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2012
• Seiten: 65
• Katalognummer: V213603
• ISBN (eBook): 9783656420057
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: DEV, Digital Engineering Visualization, Maschinenbau, 3D, CAD, Konstruktion, Entwicklung, PLM