Verfügbarkeit: Verfahren zur schnellen, digitalen Modellbildung für Inspektions- und Reengineeringprozesse

Verfahren zur schnellen, digitalen Modellbildung für Inspektions- und Reengineeringprozesse:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Grosser, Hendrik (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Stuttgart Fraunhofer Verlag [2016]
Schriftenreihe:	Berichte aus dem Produktionstechnischen Zentrum Berlin
Schlagworte:	Softwarewerkzeug Dreidimensionale geometrische Modellierung Instandhaltung Baugruppe Reengineering 3D-Scanner Inspektion Bildsegmentierung Automatische Identifikation Dreidimensionales CAD Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Abstract Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	xxx, 341 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm
ISBN:	9783839610770

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG........................................................................................................................................... 1 1.1 IDENTIFIZIERTE INDUSTRIELLE PROBLEMSTELLUNG UND ANFORDERUNGEN ........................................ 4 1.1.1 BEDARF FUER 3D-MODELLE UND TECHNISCHE UNTERLAGEN ................................................. 5 1.1.2 ANWENDUNGSFAELLE UND BEDARFE INDUSTRIELLER INSTANDHALTUNGSPROZESSE................7 1.2 ZIELSTELLUNG DER FORSCHUNGSARBEIT ........................................................... 8 1.3 ABGRENZUNG.................................................................................................................................9 1.4 FORSCHUNGSFRAGEN UND -HYPOTHESEN...................................................................................10 1.5 METHODISCHES VORGEHEN........................................................................................................11 2 STAND DER TECHNIK UND WISSENSCHAFT........................................................................................ 13 2.1 GRUNDLAGEN DER INSTANDHALTUNG............................................................................................13 2.2 INSTANDHALTUNGSSTRATEGIEN...................................................................................................... 17 2.3 INSTANDHALTUNG IM PRODUKTLEBENSZYKLUS..............................................................................19 2.4 INFORMATIONSTECHNISCHE SYSTEME IN DER INSTANDHALTUNG ................................................. 23 2.5 3D-SCANNING UND REVERSE ENGINEERING IN DER INSTANDHALTUNG......................................25 2.5.1 3D-MESSVERFAHREN....................................................................................................... 26 2.5.2 ANWENDUNGSFELDER IN INDUSTRIELLEN PROZESSEN ....................................................... 35 2.5.3 INDUSTRIEELLE ANFORDERUNGEN AN DIE TECHNOLOGIEAUSWAHL ................................... 37 2.5.4 POSTPROCESSING VON 3D-SCANDATEN..........................................................................41 2.6 COMPUTER VISION...................................................................................................................... 47 2.6.1 GRUNDLAGEN DER OBJEKTERKENNUNG............................................................................47 2.6.2 BAUTEILDATENBANKEN UND GEOMETRIESUCHE ............................................................. 51 2.6.3 SEGMENTIERUNGSVERFAHREN......................................................................................... 52 2.6.4 OBJEKTERKENNUNG IN INDUSTRIELLEN RE-PROZESSEN...................................................57 2.7 F AZIT........................................................................................................................................... 59 3 IDENTIFIKATION DER KONKRETEN VERBESSERUNGSPOTENTIALE...........................................................61 3.1 ANALYSE VON INDUSTRIELLEN INSTANDHALTUNGSPROZESSEN ...................................................... 61 3.1.1 BEWERTUNG DER GESAMTSITUATION................................................................................62 3.1.2 ERKENNTNISSE AUS DER STUDIE ..................................................................................... 63 3.1.3 REPRAESENTATIVITAET DER STUDIE FUER DEN STAND DER TECHNIK UND BEDARF ................. 65 3.2 REFERENZPROZESS UND VERBESSERUNGSPOTENTIALE ............................................................... 66 3.3 INNOVATIVE MASSNAHMEN ZUR UNTERSTUETZUNG DES INSTANDHALTUNGSPROZESSES................70 3.4 F AZIT........................................................................................................................................... 73 XI 4 LOESUNGSKONZEPT UND ANALYSE VON UMSETZUNGSMOEGLICHKEITEN.............................................75 4.1 3D-SCAN UND DIGITALISIERUNG..................................................................................................76 4.2 SEGMENTIERUNG VON EINZELTEILGEOMETRIEN ........................................................................... 78 4.2.1 SEGMENTIERUNG MIT DER KOMMERZIELLEN SOFTWARE GEOMAGIC STUDIO .............. 81 4.2.2 SEGMENTIERUNGSVERFAHREN VON LAVOUE ET AL ........................................................... 82 4.2.3 EUCLIDEAN CLUSTER EXTRACTION...................................................................................... 89 4.2.4 SEGMENTIERUNG VON CT-DATEN MIT AVIZIO STANDARD ........................................ 90 4.3 EINZELTEILIDENTIFIKATION DURCH GEOMETRIESUCHE IN EINER DATENBANK ............................... 92 4.3.1 IDENTIFIKATION MIT DER KOMMERZIELLEN SOFTWARE CADENAS PART SOLUTIONS ......................................................................................................................... 94 4.3.2 EIGENENTWICKLUNG AUF GRUNDLAGE VON OPEN SOURCE BIBLIOTHEKEN......................96 4.4 ABWEICHUNGSANALYSE UND TOLERANZBESTIMMUNG ............................................................ 106 4.5 AUFBAU VON BAUGRUPPENMODELLEN...................................................................................... 109 4.5.1 KONZEPT DER BILDREGISTRIERUNG...................................................................................110 4.5.2 M ERKMALSEXTRAKTION.................................................................................................111 4.5.3 MERKMALSANPASSUNG..................................................................................................112 4.5.4 VERWERFUNG................................................................................................................. 113 4.5.5 AUSRICHTUNG................................................................................................................. 114 4.6 ERSTELLUNG DER PRODUKTSTRUKTUR FUER DEN PDM-EXPORT.......................................................114 4.7 AUSWAHL EINES FRAMEWORKS.................................................................................................115 4.8 F AZIT..........................................................................................................................................118 5 EXPERIMENTELLE VORUNTERSUCHUNGEN DER TEILLOESUNGEN ......................................................... 119 5.1 3D-DIGITALISIERUNG.................................................................................................................. 120 5.1.1 DER SCANPROZESS MIT T R IT O P ................................................................................ 122 5.1.2 DER SCANPROZESS MIT DEM ATOS III TRIPLE S CAN.................................................125 5.1.3 AUFBAU EINES BAUGRUPPENMODELLS MIT STANDARDSOFTWARE ................................. 129 5.1.4 ERGEBNISSE.................................................................................................................. 130 5.1.5 VERSUCHSOBJEKT FUER DIE NACHFOLGENDEN TESTREIHEN ............................................. 134 5.2 BAUTEILSEGMENTIERUNG........................................................................................................... 135 5.2.1 KURVENEXTRAKTION MIT GEOMAGIC STUDIO..............................................................135 5.2.2 SEGMENTIERUNGSVERFAHREN VON LAVOUE ET AL......................................................... 137 5.2.3 EUCLIDEAN CLUSTER EXTRACTION....................................................................................146 5.2.4 SEGMENTIERUNG VON CT-DATEN MIT AVIZO STANDARD ....................................... 148 5.2.5 ZUSAMMENFASSENDE BEURTEILUNG DER SEGMENTIERUNGSVERFAHREN.....................152 5.3 IDENTIFIKATION........................................................................................................................... 153 5.3.1 IDENTIFIKATION VON SEGMENTIERTEN CT-DATEN MIT CADENAS PART SOLUTIONS ...................................................................................................................... 154 5.3.2 IDENTIFIKATION VON SEGMENTIERTEN 3D-SCANDATEN DURCH KOMBINATION VON GLOBALEN DESKRIPTOREN ............ . ..................................................................................156 5.3.3 IDENTIFIKATION VON SEGMENTIERTEN 3D-SCANDATEN MIT DEM SHOT- DESKRIPTOR.................................................................................................................... 162 5.3.4 ZUSAMMENFASSENDE BEURTEILUNG DER IDENTIFIKATIONSVERFAHREN ......................... 173 5.4 AUFBAU VON BAUGRUPPENMODELLEN......................................................................................174 5.4.1 SEMI-AUTOMATISCHE BAUGRUPPENREKONSTRUKTION...................................................174 5.4.2 ZUSAMMENFASSENDE BEURTEILUNG DES BAUGRUPPENAUFBAUS .............................. 179 5.5 VERFAHRENSAUSWAHL FUER DEN GESAMTPROZESS................................................................... 179 6 SOFTWAREINTEGRATION UND VERFAHRENSVALIDIERUNG....................................................................183 6.1 INTEGRATION DER LOESUNGSELEMENTE IM RE COCKPIT ............................................................ 185 6.2 3D-DIGITALISIERUNG..................................................................................................................191 6.2.1 DIGITALISIERUNGSSTRATEGIE FUER DIE VERDICHTEREINHEIT ............................................... 192 6.2.2 DIGITALISIERUNGSSTRATEGIE FUER DIE TURBINENSTUFE .................................................... 196 6.2.3 NACHBEARBEITUNG DES POLYGONMODELLS IN GEOMAGIC ...................................... 198 6.2.4 BEURTEILUNG DES ERGEBNISSES.................................................................................. 199 6.3 VERSUCHSAUFBAU NACH DESIGN OF EXPERIMENTS (D O E )....................................................201 6.3.1 DATENSAMMLUNGSPLAN...............................................................................................203 6.3.2 TESTDATEN FUER DIE VERSUCHSREIHEN..........................................................................205 6.4 SCHAUFELSEGMENTIERUNG....................................................................................................... 211 6.4.1 VERDICHTEREINHEIT UND EUCLIDEAN CLUSTER EXTRACTION .......................................... 211 6.4.2 VERDICHTEREINHEIT UND GEOMAGIC STUDIO............................................................217 6.4.3 TURBINENSTUFE UND EUCLIDEAN CLUSTER EXTRACTION ................................................ 221 6.4.4 TURBINENSTUFE UND GEOMAGIC STUDIO..................................................................223 6.4.5 GESAMTFAZIT ZU DEN ERGEBNISSEN DER SCHAUFELSEGMENTIERUNG........................225 6.5 SCHAUFELIDENTIFIKATION............................................................................................................225 6.5.1 VERGLEICH VON LOKALEN MERKMALEN..........................................................................225 6.5.2 VERGLEICH VON GLOBALEN MERKMALEN........................................................................240 6.5.3 GESAMTFAZIT ZU DEN ERGEBNISSEN DER SCHAUFELIDENTIFIKATION ............................ 249 6.6 SCHAUFELBEFUNDUNG............................................................................................................... 250 6.6.1 ABWEICHUNGSANALYSE DER ERSTEN TURBINENSTUFE....................................................250 6.6.2 GESAMTFAZIT ZU DEN ERGEBNISSEN DER SCHAUFELBEFUNDUNG................................259 6.7 BAUGRUPPENAUFBAU............................................................................................................... 260 XIII 6.7.1 REKONSTRUKTION DER TURBINENSTUFE.... .................................................................... 260 6.7.2 GESAMTFAZIT ZU DEN ERGEBNISSEN DES BAUGRUPPENAUFBAUS..............................263 7 SCHLUSSWORT................................................................................................................................... 265 7.1 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT.............................................................................................. 265 7.2 WISSENSCHAFTLICHE WEITERENTWICKLUNGSMOEGLICHKEITEN....................................................268 7.3 ZUKUENFTIGE ANWENDUNGSFELDER............................................................................................272 7.3.1 IDENTIFIKATION VON AENDERUNGEN................................................................................ 272 7.3.2 COMPUTER VISION FUER ROBOTERSTEUERUNG.................................................................273 7.3.3 REKONSTRUKTION VON SCHALT- UND LAYOUTPLAENEN....................................................273 7.4 ZUKUNFTSVISION FUER INSPEKTIONS- UND REENGINEERINGPROZESSE ....................................... 274 LITERATURVERZEICHNIS..............................................................................................................................275 GLOSSAR....................................................................................................................................................293 ANHANG....................................................................................................................................................301 ANHANG A1: DATEN, INFORMATIONEN UND WISSEN IN DER INSTANDHALTUNG ................................ 302 ANHANG A2: FRAGEBOEGEN FUER DIE UNTERNEHMENSSTUDIEN.........................................................312 ANHANG A3: ERLAEUTERUNGEN ZU DEN IMPLEMENTIERTEN VERFAHREN............................................330 ANHANG A4: DATENFORMATE............................................................................................................ 338
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