Einbauuntersuchungen

Schwierige Einbausituationen können schon am Rechnerprototypen dargestellt und auf ihre Machbarkeit hin untersucht werden. Ausgehend von den zu fügenden Geometrien über die Ermittlung der kollisionsfreien Fügewege bis hin zum Test der benötigten Werkzeuge, am virtuellen Prototypen kann der gesamte Montagevorgang optimiert werden.

Die notwendigen Fügebewegungen können vom Benutzer interaktiv ermittelt werden. Etwaige Kollisionen bekommt er dabei sofort durch das Einfärben der kollidierten Geometrien angezeigt. Der Anwender kann Sicherheitsräume um Geometrien legen um Toleranzfelder zu berücksichtigen oder um ein Mindest-Fugespiel zu gewährleisten.

Je nach Komplexität der Montageaufgabe können neben der kollisionsfreien Montierbarkeit der einzelnen Bauteile noch detailliertere Betrachtungen erfolgen: Anhand von CAD-Modellen der eingesetzten Werkzeuge und eines Modells der menschlichen Hand kann ermittelt werden, ob für die manuelle Montage genügend Freiraum vorhanden ist. Die Integration des schon erwähnten Menschmodells in Montageuntersuchungen erlaubt es, weitergehende Aufgabenstellungen zu behandeln. Durch diese Maßnahmen kann für schwierige Montageabläufe ohne ein körperliches Modell die Machbarkeit nachgewiesen werden.

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Bild: Montierbarkeitsuntersuchungen mit Hand- und Menschmodell
Quelle: home.arcor.de/a.wunsch/papers/vdi98.htm

Es kann z.B. geprüft werden, ob eine bestimmte Fügestelle vom Werker erreichbar ist oder ob sie eingesehen werden kann. Durch ein spezielles Sichtfenster kann der Planer sich in den Werker hineinversetzen und die Montagesequenz "aus dem Werkerauge" betrachten. In diesem Entwicklungsschritt kann die Auswahl der zugehörigen Werkzeuge und die Planung der Montagehilfsmittel erfolgen. Das Ziel ist es, schon früh im Konstruktionsablauf und kostengünstiger als mit körperlichen Modellen ein optimales Produktkonzept zu ermitteln. [APRA02]

Die Simulation der Einbauvorgänge kann für die Produktdokumentation, beispielsweise für anschauliche Montage- und Wartungsanleitungen verwendet werden. Dazu ist es möglich Filme zu erstellen, die für Schulungszwecke eingesetzt werden. [APRA02]

Konstruktionsalternativen objektiv vergleichen zu können, hilft dem Planer bei Entscheidungen. Dazu wurde das 3D-Simulationssystem an ein von der MTM-Gesellschaft entwickeltes Konstruktionsbewertungssystem gekoppelt. Dieses ermöglicht, Konstruktionsalternativen im Hinblick auf ihre Montagegerechtheit zu bewerten. Mit der Hilfe von Tabellenwerken werden die Montagevorgänge klassifiziert. Daraus wird eine Kennzahl ermittelt, die die Qualität der Konstruktion im Hinblick auf die Montageaufwand angibt. Diese Kennzahl ist zugleich eine erste Zeitaussage für die Montage des Produktes. [APRA02]

Ist das Produktkonzept weitgehend festgelegt und abgesichert, kann in den nächsten Entwicklungsschritten mit der Produktionsplanung begonnen werden. Im Folgenden werden Beispiele für den erfolgreichen Simulationseinsatz auf den Gebieten Bearbeitungssimulation, Montagesimulation und Fabrikplanung vorgestellt. [APRA02]