Konfigurierbare technische Elemente für Konstruktion und Arbeitsplanung:
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Düsseldorf
VDI Verl.
1993
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84 |
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Inhaltsverzeichnis
1 . Einleitung 1
2. Problemstellung und Ausgangsposition 4
2.1 Methoden der Integration von Konstruktion und
Arbeitsplanung 4
2.2 Industrienahe Speziallösungen 6
2.3 Schwierigkeiten bei der Wirtschaftlichkeits¬
betrachtung 9
2.4 Vorgehensweisen zur CAD/CAP/CAM Integration 11
3. Stand der Kenntnisse 16
3.1 Elementorientierte Konstruktion 16
3.2 Makrotechnik und Strukturierungsfunktionen im
CAD-System 19
3.3 Konstruieren mit variabler Geometrie 21
3.4 Technische Elemente als Informationsträger im
CAD-System 23
3.5 Verbinden von rechnerunterstützer Konstruktion
mit Künstlicher Intelligenz 27
3.6 Integration von CAD/CAP/CAM durch
Elementerkennung 28
3.7 Schnittstellen zum Produktdatentausch 29
3.8 Rechnerunterstützte Arbeitsplanung 32
4 . Aufgabenstellung 36
5. Entwicklung eines Modells für Konfigurierbare
Technische Elemente 38
5.1 Die Definition des Konfigurierbaren
Technischen Elements 41
5.2 CAD-Systeme als Basis für Konfigurierbare
Technische Elemente 43
5.3 Verallgemeinerte Referenzarchitektur für
Konfigurierbare Technische Elemente 48
- vi -
5.3.1 Verwaltung Technischer Elemente auf der
Objektebene 52
5.3.1.1 Beschreibung der Elemente im
Definitionsbereich 52
5.3.1.2 Ablage der Instanzen im Wertebereich
57
5.3.2 Die Parameterebene als Basis für
Variantenkonstruktionen 61
5.3.3 Die Geometrieschnittstelle auf der
Modelliererebene 65
6. Arbeitsplanung mit konfigurierbaren Technischen
Elementen 72
6.1 Systemkonzept für die Integration von
Konstruktion und Arbeitsplanung 72
6.2 Automatisiertes Generieren von
Bearbeitungsfolgen 76
6.3 Optimierung von Bearbeitungsfolgen mittels
eines heuristischen Verfahrens 81
6.3.1 Die Eingabedaten für das
Optimierungsverfahren 83
6.3.1 .1 Der Präzedenzgraph 83
6.3.1.2 Die Hierarchie der Charakteristika
von Bearbeitungsschritten 85
6.3.2 Von der allgemeinen Prioritätsregel zum an¬
gepaßten Verfahren zur Reihenfolgebildung. . .85
6.3.2.1 Eine allgemeine Prioritätsregel 85
6.3.2.2 Anpassung durch Prioritätszuordnung
zu den Fertigungswerten 86
6.3.3 Anpassung durch hierarchische Betrachtung
der Arbeitsgangcharakteristika 90
6.3.4 Die angepaßte Prioritätsbewertung 95
6.3.4.1 Ein einfacher Prioritätsquotient 96
6.3.4.2 Der Wichtungsexponent 98
6.3.4.3 Der Einschlußfaktor 1 00
6.3.5 Der angepaßte Prioritätsquotient 101
6.3.6 Bewertung des Optimierungsverfahrens 102
6.4 Genetische Optimierung von Bearbeitungsfolgen. . .107
- vii -
6.4.1 Der einfache evolutionäre Algorithmus 108
6.4.2 Der genetische Algorithmus 109
6.4.3 Die Implementation der genetischen
Optimierung 112
6.4.4 Die Bewertung der genetischen Optimierung. .114
7. Realisierte Prototypen 118
7.1 Implementation eines Elementmodellierers mit der
Makrotechnik auf Basis eines CAD-Systems 118
7.2 Ein Elementmodellierer für konfigurierbare Tech¬
nische Elemente auf Basis der
Referenzarchitektur 124
8. Auswirkungen auf die Praxis 131
9. Zusammenfassung 1 34
10. Literaturverzeichnis 136
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