Rechnerinterne Repräsentation von informationsverarbeitenden Lösungselementen für die verteilte kooperative Produktentwicklung in der Mechatronik:
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Paderborn
HNI
2003
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111 |
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Autor: Czubayko, Roland
Jahr: 2003
Rechnerinterne Repräsentation von informations¬
verarbeitenden Lösungselementen für die verteilte
kooperative Produktentwicklung in der Mechatronik
Inhaltsverzeichnis Seite
1 Einleitung 1
1.1 Problematik 1
1.2 Zielsetzung 3
1.3 Vorgehen 4
2 Problemanalyse 7
2.1 Steigender Funktionsumfang als Wettbewerbsvorteil 7
2.2 Ansätze zur wirtschaftlichen Bewältigung der
Produktkomplexität 8
2.3 Interdisziplinäre Produktentwicklung in der Mechatronik .. 11
2.4 IT-Unterstützung in der interdisziplinären Produktentwicklung 14
2.5 Grenzen der IT-unterstützten Produktentwicklung 18
2.6 Anforderungen 20
3 Stand der Technik 23
3.1 Produktdaten- und Integrationstechnologien 23
3.1.1 STEP: Standard for the Exchange of Product Model Data 23
3.1.2 MechaSTEP 31
3.1.3 PDM-Systeme 39
3.2 Modellbeschreibungen und Werkzeuge für die Mechatronik 48
3.2.1 Modelica/Dymola 48
3.2.1 CAMeL 55
3.2.1 CARTRONIC 61
3.2.1 Schemebuilder Mechatronics 63
3.3 Entwicklungsumgebungen und integrierte Ingenieursysteme 66
3.3.1 CORBA- und STEP-basierte Entwicklungsumgebungen 67
3.3.1.1 iViP 67
3.3.1.1 CORSICA 74
3.3.1.1 ANICA/MACAO 75
3.3.2 EUMECH 77
3.3.3 mfk 79
3.3.4 weitere Systeme 84
3.3.5 Semantische Netze 88
3.4 Resümee und Handlungsbedarf 92
4 Konzeption 97
4.1 Grundlagen der rechnerinternen Repräsentation
mechatronischer Lösungselemente 97
4.1.1 Metadaten 97
4.1.2 Aspektmodelle 98
4.1.3 Segmentierung von Aspektmodellen 100
4.1.3.1 Aspektmodelle der Gestalt 102
4.1.3.2 Aspektmodelle der Topologie 104
4.1.3.3 Aspektmodelle des Verhaltens 106
4.1.3.4 Softwareobjekte 107
4.1.3.5 Dokumentationsobjekte 108
4.2 Integration der Aspektmodelle 109
4.2.1 Integrationsobjekt 110
4.2.2 Mathematische Dependenz und Software-Dependenz .. 115
4.2.3 Dependenzen der Dokumentation 116
4.3 Integration hierarchischer Strukturen 119
4.3.1 Mikro-Modellintegration und Aggregationsbeziehungen . 119
4.3.2 Parameter-Aggregation 123
4.4 Erweiterung des mechatronischen Datenmodells 124
4.4.1 Mechatronische Dependenzen 124
4.4.1.1 Verknüpfung von Stoff-, Energie-und Signalfluss 125
4.4.1.1 Geometrische Constraints 127
4.4.2 Technische Anforderungsobjekte 129
4.4.3 Konfigurationsmanagement 132
4.4.4 Akquisition und Pflege 132
4.5 Wissensbasierte Entwicklungsumgebung 133
4.5.1 Verwaltungssystem 135
4.5.2 Komponenten der wissensbasierten Entwicklungs¬
umgebung 137
4.6 Aufbau und Pflege der integrierten mechatronischen Modelle
und Strukturen 140
4.7 Anwendungsszenario 143
5 Validierung 147
5.1 Systemvoraussetzungen 148
5.2 Datenmodell zur rechnerinternen Repräsentation
mechatronischer Daten 150
5.2.1 Interne Strukturen mechatronischer Lösungselementen . 150
5.2.2 Abbildung von Aggregationsbeziehungen 155
5.2.3 Weitere konsistenzerhaltende Strukturen der Mechatronik 158
5.3 Einsatzkonzept 161
5.3.1 Aufbau und Pflege mechatronischer Lösungselemente . 162
5.3.2 Navigation und Suche 165
5.3.3 Mechanismen zur Konsistenzerhaltung 169
6 Zusammenfassung und Ausblick 177
7 Literaturverzeichnis 179
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