Virtuelni Razvoj Proizvoda (Seminarski Rad)

UNIVERZITET U NIŠU MAŠINSKI FAKULTET

SEMINARSKI RAD

DOKTORSKE STUDIJE PREDMET: VIRTUELNI RAZVOJ PROIZVODA

Student:

Profesor: Miltenović red. prof. Dr Vojislav Miltenović

Niš, maj 2011.

Ristić 91/09 MSME Marko Ristić

Sadržaj 1. Razvoj proizvoda ...................................................................................................................................... 4 1.1 Drajveri i osposoblajvač osposoblajvači virtuelnog razvoja proizvoda........................................ proizvoda............................................................................... ....................................... 6 1.2 Softver virtuelnog razvoja proizvoda .......................................................................................................... .......................................................................................................... 7 1.3 Glavne prednosti rač računarski podrž podržanog razvoja proizvoda ........................................... ...................................................................... ........................... 10 2. Geometrijsko modeliranje ..................................................................................................................... 11 2.1 Istorijski razvoj geometrijskog modeliranja .............................................................................................. .............................................................................................. 12 2.2 Tipovi geometrijskog modeliranja - osnove ............................................ ............................................................................................ .................................................. .. 13 3. Modeliranje proizvoda ........................................................................................................................... 15 3.1 Kompozitni fič fičeri ......................................... .......................................................................................... .............................................................................................. ............................................. 20 3.2 Biblioteke fič fičera .......................................... .......................................................................................... .............................................................................................. .............................................. 21 3.3 Fič Fičeri oblika .............................................. ............................................................................................... ................................................................................................. ................................................ 21 3.4 Fič Fičeri tolerancija ........................................................................................ ........................................................................................................................................ ................................................ 22 3.5 Fič Fičeri sklopova .......................................................................... .......................................................................................................................... ................................................................. ................. 23 3.6 Parametarsko modeliranje........................................... ........................................................................................... ............................................................................. ............................. 23 4. Vizuelizacija i interakcija ........................................................................................................................ 26 4.1 Virtuelna realnost ........................................... ........................................................................................... .......................................................................................... .......................................... 29 4.2 Augmentovana realnost............................................ ............................................................................................ ................................................................................ ................................ 31 5. Integrisani, distributivni i kolaborativni sistemi ........................................ ................... .......................................... ......................................... ......................... ..... 33 5.1 Razmena podataka o proizvodu........................................... ........................................................................................... ..................................................................... ..................... 34 5.2 Rač Računarski podrž podržan kooperativni rad (CSCW) i Groupware ..................................................................... 38 6. Informacioni sistemi .............................................................................................................................. 40 6.1 PLM – Product Lifecycle Manegement ..................................................................................................... ..................................................................................................... 40 6.2 PDM – Product Data Manegement ............................................. .............................................................................................. .............................................................. ............. 42 7. Simulacija u razvoju proizvoda ............................................................................................................... 44 7.1 Uobič Uobičajena korisnič korisnička interakcija, sistemi za virtuelno simuliranje ......................................................... 45 7.2 Simulacija Simulacij a i proizvodnja ......................................... .......................................................................................... ................................................................................... .................................. 46 7.3 Digitalna simulacija životnog ciklusa ........................................................................................... ......................................................................................................... .............. 47 7.4 Uvod u metodu konač konačnih elemenata.......................... elemenata........................................................................... .............................................................................. ............................. 52 7.5 Maketa i prototip ................................................................................................. ...................................................................................................................................... ..................................... 56 7.6 DMU (Digital Mock-Up) i VP (Virtual Prototype) ............................................ ...................................................................................... .......................................... 56 8. RP – Rapid Prototyping .......................................................................................................................... 58 8.1 RP tehnologije .................................................................................................... ........................................................................................................................................... ....................................... 62 8.2 AM – Aditive Manufacturing ........................................................................... ..................................................................................................................... .......................................... 63 8.3 SLS – Selective Laser Sintering .................................................................................................................. .................................................................................................................. 64 8.4 DMLS – Direct Metal Laser Sintering ................................................. ................................................................................................. ....................................................... ....... 65 8.5 FDM – Fused Deposition Modeling ............................................................................... ........................................................................................................... ............................6 6 8.6 SLA - Stereolitography .............................................. .............................................................................................. ................................................................................. ................................. 67 8.7 LOM – Laminated Object O bject Manufacturing ....................................................................................... ................................................................................................. .......... 68 8.8 EBM – Electron Beam Melting .................................................................................................................. .................................................................................................................. 68 8.9 3D štampanje ............................................................................................................... ............................................................................................................................................ ............................. 69 9. Sistemi za skladištenje i obradu znanja .................................................................................................. 73 Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

2

10. Kompjuterska optimizacija ..................................................................................................................... 75 10.1 Analiza i konstrukcija..................................... konstrukcija...................................................................................... .......................................................................................... ......................................... 76 10.2 Traž Traženje optimuma ................................................................................................................ ................................................................................................................................. ................. 77 11. Literatura 1 ............................................................................................................................................ 79

Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

3

1 . RAZVOJ PROIZVODA

•

•

Razvoj proizvoda je - proces koji se sastoji od niza koraka ili aktivnosti koje kompanija koristi da zač za čne, konstruiše, razvije i komecijalizuje proizvod. - jedan deo u proizvodnom ciklusu proizvoda. - organizaciona jedinica unutar kompanije. Razvoj proizvoda sadrž sadrži - sve aktivnosti od poč po četne ideje za proizvodom pa do lansiranja na trž tr žešte - glavne faze su - konceptualni dizajn - dizajn na sistemskom nivou - detaljni dizajn - testiranje i poboljšanje - proizvodnja

Slika 1.1: Proces razvoja proizvoda

Razvoj proizvoda je proces koji poč po činje od poč početne ideje za novi proizvod, pa sve do lansiranja proizvoda na trž tržište. Rač Računarski hardver, komunikacije i softver danas igraju veliku ulogu u procesu razvoja proizvoda. Njihovo korišć kori šćenje enje koje podrž podržava razvoj proizvoda mož mo že se povezati sa prednostima Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

4

koje donose kao što su smanjeni troškovi do lansiranja novog proizvoda na trž tr žište, poboljšani kvalitet, i globalno podrž podržani razvojni procesi. Rač Računarski podrž podržan razvoj proizvoda je više od samo ra čunarskog modeliranja proizvoda, ali igra ključ ključnu ulogu u razvoju i više je od obič običnog alata u tom procesu. Integrisani pristup CAx alatima i njihovo korišć korišćenje enje su neophodni prilikom razvoja proizvoda, jedinstvenih zahteva tokom raznih faza razvoja, i razvoja celokupnog sistema uključ uklju čujuć ujući industrijski dizajn, tehnič tehnički dizajn i proizvodnju. [1]

Slika 1.2: Tok informacija prilikom razvoja proizvoda

Povezivanje razvoja proizvoda sa rač ra čunarima i softverom •

• •

U rač računarskoj terminologiji razvoj proizvoda sadrž sadrži radnje kao što su: - reprezentacija i modeliranje - obrada i menadž menadžment podataka i informacija - dokumentacija - analize i zaključ zaklju čci - prorač proračuni i simulacije - pretraga - optimizacija - dijagnostika - obrada znanja i menadž menad žment - sinteza ili generisanje koncepta Sve radnje uključ uključuju obe i ljudske i rač računarske verzije ili radnje Neke radnje kao što su sinteza su trenutno bolje odrađ odrađene od strane ljudi, dok druge kao simulacija bolje od strane kompjutera.


5

1.1. •

Drajveri i osposobljivač osposobljivači virtuelnog razvoja proizvoda

Drajveri 1. Smanjeno vreme koje je potrebno za konstruisanje i smanjeno vreme potrebno za lansiranje proizvoda na trž tržište. - Modeli i crtež crteži – automatska izrada radionič radioničkih crtež crteža, smanjeno vreme za izradu crtež crte ža, automatizovani repetativni zadaci - Simulacije – Poveć Povećana količ količina rač računarskih simulacija - Validacija – Automatska provera i validacija konstrukcije - Integracija – Integrisani razvoj različ razli čitih divizija - Izmene u dizajnu – Potrebno je manje vremena da bi se izvršila izmena u konstrukciji i smanjeno je vreme prisjedinjavanja izmena u konstrukciji. 2. Smanjeni troškovi - Smanjeni troškovi u inž in ženjerstvu - Smanjeni troškovi fizič fizičkih prototipova i testiranja, - Smanjeni proizvodni troškovi - Smanjeni garancioni troškovi 3. Poboljšani kvalitet - Poboljšana preciznost modela i proizvoda, - Poboljšane performanse - Poboljšane tolerancije - Uzimanje u obzir više konstrukcionih varijanata i alternativa istovremeno - Poboljšane komunikacije, tok i kvalitet informacija tokom perioda razvoja - Poboljšana komunikacija izmeđ između različ različitih disciplinarnih oblasti - Poboljšano razumevanje sistema. 4. Poveć Povećana proizvodna kompleksnost - Poveć Povećana velič veličina, razmera, i nivo integracije konstrukcija koje mogu biti realizovane 5. Poveć Povećan broj moguć mogućih konstrukcionih varijanti - Moguć Moguće korišć korišćenje enje adaptivnog modeliranja radi proizvodnje već ve ćeg broja varijanti. 6. Raštrkani konstruktorski timovi - Omoguć Omogućena digitalna razmena informacija o modelu i drugih informacija 7. Raštrkane jedinice za dizajn, proizvodnju i servisiranje - Omoguć Omogućena globalna kolaboracija i revizija konstrulcija i dizajna



Zajednič Zajednička svojstva izmeđ između drajvera o

o

o

o

o

Modeliranje - Korišć Korišćenje enje rač računara radi modeliranja proizvoda sa već ve ćom kompleksnošć kompleksnošću u pri već većoj tač tačnosti i sa već većim sadrž sadržajem informacija radi integracije i automatizacije kroz različ različite oblasti. Podrška pri promeni dizajna i menadž menadžment – Smanjeni troškovi prilikom izmene u konstrukciji i dodatnom radu, kao i brž br ža izmena u konstrukciji. Simulacija – Izvođ Izvođenje rač računarske simulacije kako bi se smanjili troškovi izrade fizič fizi čkog prototipa, kao i izrada simulacije radi boljeg razumevanja sistema i boljeg donošenja odluka Integracija i tok informacija – informacija – Integrisani CAx alati, poboljšana dostupnost informacija tokom perioda razvoja, i dobar menadž menad žment podataka i informacija. Automatizacija – Automatizacija – Automatizacija dosadnih i repetitivnih zadataka, automatizacija čisto rač računskih zadataka (simulacija), automatizacija veza izmeđ izme đu CAx alata


6

•

Omoguć Omogućavač avači: [1] 1. 2. 3. 4.

Poveć Povećana snaga rač računarskog hardvera i komunikacija Poveć Povećane moguć mogućnosti softvera Bolja saradnja preko rač računara izmeđ između dizajnera i inž inženjera Integrisani CAx alati

1.2. •

•

•

Softver virtuelnog razvoja proizvoda

CAD softver trenutno u upotrebi - 3D parametarsko i solid modeliranje - baze za proizvodnju i konstrukcije - “jedinstveni” digitalni model (produkcioni model) - menadž menadžment životnog ciklusa proizvoda (PLM – Product Lifecycle Manegment) U 3D CAD softveru danas dominiraju četiri proizvođ proizvođača: - Dassault (Catia & SolidWorks) - PTC (Pro/ENGINEER) - UGS (Unigraphics, I-deas NX, SolidEdge) - Autodesk (Inventor)

Pregled CAD softvera o o

o o o o o o o

CAD Computer Aided Design – Rač Računarski podrž podržano konstruisanje CAE Computer Aided Engineering – Rač Računarski podrž podržano inž inženjerstvo - FEM/FEA Finite Element modeling/ Finite Element Analysis – Modeliranje korišć korišćenjem enjem konač konačnih elemenata/ Analiza konač konačnim elementima - MBS Multi-Engineering/Multi-Physics Multi-Engineering/Multi-Phy sics simulation Multi-Inž Multi-Inženjerska/Multi-Fizič enjerska/Multi-Fizična simulacija - CFD Computational Fluid Dynamics – Rač Računarska dimanika fluida - Kinematska simulacija - Baze podataka i informacija - Sistemi znanja - Generativni sistemi - Optimizacija DMU Digital Mock-Up – Digitalni model (Digitalna maketa) VP Virtual Prototyping – Virtuelni prototip AR Augmented Reality – Augmentovana realnost RP Rapid Prototyping – Brza izrada prototipa RM Rapid Manufacture – Brza proizvodnja CAPP Computer Aided Process Planning – Rač Računarski podrž podržano planiranje procesa CIM Computer Integrated Manufacturing – Rač Računarski podrž podržana proizvodnja


7

o o o o o o o o o

CAA CAQ CAR CAI CAT EDM PDM PLM Groupware

Computer Aided Assembly – Rač Ra čunarski podrž podržana montaž montaža Computer Aided Quality Assurance – Rač Računarski podrž podržana procena kvaliteta Computer Aided Robotics – Rač Računarski podrž podržana robotika Computer Aided Inspection – Rač Računarski podrž podržana inspekcija Computer Aided Testing – Rač Računarski podrž podržano testiranje Engineering Data Management – Menadž Menadžment inž inženjerskim podacima Product Data Management – Menadž Menadžment podacima o proizvodu Product Lifecycle Management – Menadž Menadžment životnog ciklusa proizvoda (email, scheduling, etc), Word Processors, Spresdsheets Spresdsheets

Slika 1.3: Rač unarski unarski alati kod razvoja proizvoda

Slika 1.4: Rač unarski unarski podr ž ani sistemi za razvoj proizvoda ž ani


8

KORISNIK

Ulazni uređ uređaji

Komandna linija

Eksterni programi

Ulazni fajlovi

MODELIRANJE

MENADž MENADžMENT

RAČUNANJE RAČUNANJE

INTEGRACIJA

VIZUELIZACIJA

PRILAGODJAVANJE

GUI (GKI)

Eksterni programi

Izlazni uređ uređaji

Eksterni

KORISNIK Slika 1.5: Disekcija CAD alata – osnovni moduli

•

Modeliranje - geometrija 2D geometrija

•

•

3D površi 3D solidi Biblioteke primitivnih delova - struktura modela Lejeri i grupe Fič Fičeri, komponente i sklopovi Informacije o proizvodu Izrač Izračunavanja preko algoritama - Evaluacija (detekcija preklopa) •

•

• •

• •

•

•

•

•

Vizualizacija - Grafič Grafički korisnič korisnički interfejs (GUI) - Algoritmi za kreiranje pogleda i renderovanje Menadž Menadžment - Istorija komandi - Menadž Menadžment promena - Istorija revizija -… Prilagođ Prilagođavanje Integracija izme đu - formati za razmenu fajlova izmeđ programa

međusobnih odnosa (constraint) - Definisanje međ -… Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

9

Slika 1.6: Razvoj i perspektiva proizvođ ač a CAD softvera

1.3.

• •

•

Glavne prednosti rač računarski podrž podržanog razvoja proizvoda

Fokusiranje na module i funkcionalnost CAD sistema izvan čisto geometrijskog modeliranja Poveć Povećanje želje za korišć korišćenjem enjem CAD i CAx alate u ranijim fazama konstruisanja i dizajniranja, kada je proizvod manje definisan. Poveć Povećana upotreba simulacija u ranim fazama razvoja → “virtuelni test centri” ili “virtuelne laboratorije” na rač ra čunarima.

• • • • •

Važ Važnost razvoja i vizuelizacije u “vizuelnom inž in ženjerstvu”. Potreba za integrisanijim modelima i pogledima kompleksnijih proizvoda. Poveć Povećano interesovanje za automatizaciju radi već ve ćeg poveć povećanja produktivnosti. Tranzicija od alata baziranih na informacijama prema alatima baziranih na znanju. Potreba za poboljšanim procesima radi efektivnijeg korišć korišćenja enja CAD i CAx alata. [1]


10

2. GEOMETRIJSKO MODELIRANJE

Geometrijsko modeliranje čini osnovu CAD sistema i integralni je deo skoro svih velikih proizvodnih sistema i razvojnih procesa. Originalni drajveri za geometrijsko modeliranje uklju čujuć ujući NC mašine, tehnič tehničku dokumentaciju i iteraktivni grafič grafi čki dizajn ostaju takođ takođe važ va žni. Geometrijsko modeliranje ide od 2D crtež crteža do parametarskog 3D solid modeliranja, i mož mo že se reprezentovati skoro svaka kriva ili krivudava površ. Slobodne krivudave površi su naroč naro čito interesantne kod modeliranja gde je prioritet reprezentacija, kao na primer kod dizajna automobila. Parametarsko modeliranje se sada nalazi u ve ćini CAD sistema i široko se koristi kod mehanič mehaničkog konstruisanja. Parametarsko modeliranje ima prednost zato što sadr ži u sebi neke konstrukcione namere, omoguć omogu ćavajuć avajući brzo i jednostavno dobijanje raznih konstrukcionih varijanti, pamć pamćenje izmena u konstrukciji i ponovno korišć kori šćenje enje ranijih modela. Treba imati u obziru da su CAD alati dobri za definisanje geometrije, ali ne i dovoljno dobri za razvoj dizajna i konstrukcija.

KORISNIK


Komandna linija

Eksterni programi

Ulazni fajlovi

MODELIRANJE

MENADž MENADžMENT


INTEGRACIJA

VIZUELIZACIJA

PRILAGODJAVANJE

GUI (GKI)

Eksterni programi


Eksterni

KORISNIK Slika 2.1: Disekcija CAD alata – osnovni moduli (geometrijsko modeliranje)


11

•

Modeliranje - geometrija 2D geometrija

•

•

• •

3D površi 3D solidi

•

Biblioteke primitivnih delova - struktura modela Lejeri i grupe Fič Fičeri, komponente i sklopovi Informacije o proizvodu Izrač Izračunavanja preko algoritama - Evaluacija (detekcija preklopa) •

• •

•

•

•

međusobnih odnosa (constraint) - Definisanje međ -…

•

Vizualizacija - Grafič Grafički korisnič korisnički interfejs (GUI) - Algoritmi za kreiranje pogleda i renderovanje Menadž Menadžment - Istorija komandi - Menadž Menadžment promena - Istorija revizija -… Prilagođ Prilagođavanje Integracija - formati za razmenu fajlova izmeđ izme đu programa -…

Tabela 2.1: Disekcija CAD alata –moduli (udeo geometrijskog modeliranja) [1]

2.1.

Istorijski razvoj geometrijskog modeliranja

Slika 2.2: Istorijski razvoj geometrijskog modeliranja


12

Slika 2.3: Informacioni sadr ž a žaj j CAD modela

2.2.

• • •

•

•

Tipovi geometrijskih modela – osnove

2D crtež crteži (grafič (grafički model) – 2D tač ta čke i linije 3D žičani model (grafič (grafički model) – 3D tač ta čke i linije 3D površinski modeli o Ekstruzija i svipovanje (extrusion, sweeping) o Bezier-ove krive i površine o B- splajnovi (krive i površine) NURBS (krive i površine) o o Skinovanje 3D solid modeli o Granič Granična reprezentacija (B – reps) Constructive solid geometry (CSG) o o Prostorna dekompozicija (octrees) o Hibridni modeli Parametarski modeli


13

Tač Tačnost

Domen

Jedinstvenost

Validnost

Kompaktnost ili efikasnost B - rep Uglavnom Uglavnom Generalno nije Uvek validna efikasno približ približna solidi i krive jedinstveno; ali topologija ali površine uz jednostavnije ne obavezno i pomoć pomoć poređ poređenje geometrijski površinskih nego CSG tač tačna delić delića Quadtrees Uglavnom Bilo koji solid Jedinstven za Uvek validna efikasno octrees približ približna datu rezoluciju reprezentacija nekih solida CSG Tač Tačno Bez površinskih Nije Uvek validno kompaktno delić delića (pač (pačeva) jedinstveno ako su primitive validne Tač Tačnost – koliko tač tačno 3D model reprezentuje 3D objekat? Domen – koji se 3D objekti mogu predstaviti Jedinstvenost – reprezentacija je jedinstvena ako se mož mo že iskoristiti za predstavljanje bilo kog solida samo na jedan nač način Kompaktnost - čuva prostor u memoriji Efikasnost – efikasni algoritmi za rač ra čunarske osobine, operacije i grafiku [1]

Tabela 2.1: Poređ enje enje solid reprezentacija


14

3. MODELIRANJE PROIZVODA

Buduć Budući CAD sistemi će morati da skladište u sebi mnogo širi dijapazon informacija i podataka. Cilj je da modeli proizvoda u sebi sadrž sadr že osim modela i široki niz podataka koji je generisan i kori šćen šćen tokom procesa razvoja proizvoda i da obezbede centralno skladište konstrukcionih podataka koje je svima dostupno. Fič Fičer modeliranje se trenutno koristi u već ve ćini CAD paketa koji se koriste u mašinstvu. U poređ poređenju sa čisto geometrijskim modeliranjem, modeliranje sa fič fi čerima obezbeđ obezbeđuje dodatni nivo informacija o modelu, sadrž sadrži informacije oprocesu kreiranja modela sa čime se lakše određ odre đuju radni zadaci, omoguć omogućava brž brže kreiranje modela, lakše i brž br že promene u konstrukciji.

KORISNIK


Eksterni programi

Ulazni fajlovi

MODELIRANJE

MENADž MENADžMENT


INTEGRACIJA

VIZUELIZACIJA

PRILAGODJAVANJE

GUI (GKI)

Eksterni programi

Komandna linija


Eksterni

KORISNIK

Slika 3.1: Disekcija CAD alata – osnovni moduli (modeliranje proizvoda)


15

Proces konstruisanja detaljno opisuje proizvod od prvobitne ideje do dobijanja podloga za njegovu proizvodnju. Radi ispunjenja svih zahteva često su neophodne izmene u konstrukciji. Na primer rezultati FEM ili BEM proračuna mogu da zahtevaju izmenu na ob jektu ob jektu konstruisanja. Za podršku takvih izmena mož može da se primeni parametarsko konstruisanje, gde je geometrija modelirana preko promenljivih parametara. Upravo u fazi nacrta, kada geometrija još nije detaljno razrađena, vrši se prevođenje funkcionalnih zavisnosti u geometrijske mere. Zbog toga se konture i elementi površina definišu preko promenljivih parametara i nizom relacija međusobno povezuju. po vezuju. Postupci konstruisanja odnosno oblikovanja baziraju se najčešće na jednostavnim geometrijskim elementima (primitivama). Takav pristup vrlo često ne daje konstruktoru dovoljnu predstavu o samoj konstrukciji. Vrlo često sam konstruktor ima potrebu da razmišlja o samoj funkciji proizvoda i postupcima njegove izrade. Kompjuterska nadogradnja ovakvog pristupa poznata je kao Feature-primena, Feature- primena, čime je omogućen fleksibilniji rad u procesu razvoja proizvoda. Stremljenje ciljevima računarom integrisanog razvoju proizvoda nije moguće ispuniti raznim oblicima unutrašnjih računarskih prezentacija. Sredinom 80-ih 80 -ih godina uveden je pojam Model proizvoda, jer je poznato da nisu od značaja za integrisani razvoj proizvoda samo geometrijski podaci. Neophodnost prenošenje podataka iz jednog u drugi ili u više različitih CAD sistema je uzrokovala pojavu standardnog opisa modela proizvoda (STEP standard). Feature potpomaž potpomaže kompjutersku razradu konstrukcionog zadatka. Informacije koje ona sadrž sadr ži koriste se u svim fazama procesa razvoja proizvoda, tako da predstavljaju osnovu za metodski pristup razvoju proizvoda. Feature objekti sastoje se od semantičkog i geometrijskog dela. Form-Feature Form -Feature predstavlja skup geometrijskih elemenata. Takav geometrijski objekat mož mo že da se sastoji od grupe elemenata vezanih za konture, površine, zapremine ili delova, koji se shodno zahtevima kombinuju. Primer za to mo že biti veza vratilo-glavčina, vratilo-glavčina, gde postoji adekvatna kombinacija žlebova ž lebova i otvora. Ovi objekti sadrž sadrže odgovarajuće odgovarajuće geometrijske informacije. Suprotno tome semantika sadrž sadrži negeometrijske informacije, na primer podatke vezane za strukturu ili tehnološke podatke. Feature sematičke informacije mogu se opisati preko tri vrste atributa: • •

•

Statički, tehnološki atributi, kao što su na primer tolerancije oblika i polož položaja, dodaci za obradu, Parametri za odgovarajuće geometrijske veličine, kao ka o što su na primer duž du žina rupe, standardni prečnik zavrtnja, Funkcionalni i tehnološki granični uslovi, kao na primer primer pravila ugradnje ili informacije o kompletnoj Feature strukturi delova ili sklopova.

Feature može može na ovaj način da sadrži semantičke informacije vezane za oblik, koje daju i opis svrhe primene. Treba razlikovati Feature vezane za konstrukciju, izradu ili kvalitet. Konstruktoru se daje mogućnost da radi sa konstrukcionim elementima, čiji informacioni sadržaj sadrž aj obuhvata i kasnije procese, na primer vezane za NC-programiranje. NC-programiranje. Za razliku od konvencionalne tehnike modeliranja, modelira nja, koja se bavi čisto geometrijskim parametrima, ovde konstruktor ima na raspolaganju i semantičke sadržaje sadrž aje objekta konstruisanja. On mož može u svakom trenutku da ponovo definiše ili menja konstrukciju, ukoliko se na primer postupak izrade objekta konstruisanja menja, što ima za posledicu na primer promenu kvaliteta površina. U tom slučaju stoji na raspolaganju specijalna Feature-biblioteka, koja je u svakom trenutku dostupna korisniku. Sa uvođenjem Feature kao semantičkog semantičkog objekta moguća je obrada informacija u sistemu sistemu razvoja proizvoda, koje su i izvan geometrijskog opisa samog proizvoda. Informacioni sadrž sadržaji Feature ori jentisani jentisani su na semantičke parametre, koje su od izuzetnog značaja za korisnika (sl.3.2 ). [1]


16

SI.3.2. Korisni č k i aspekt Feature čki

•

•

•

•

• •

• • •

Modeli proizvoda su korisni za: - prezentovanje informacija - čuvanje informacija - pristup informacijama - razmenu informacija - ponovno korišć korišćenje enje informacija Modeli proizvoda treba da sadrž sadr že ceo raspon informacija generisanih i korišć korišćenih enih u procesu razvoja proizvoda Modeli proizvoda omoguć omogućavaju vezu izmeđ između različ različitih disciplina i grupa - konstruisanje - marketing -… Zadak konstruktivnog izvođ izvođenja proizvoda dosta varira u mašinstvu i generalno je nerealno oč o čekivati da jedan proizvodni model zadovolji sve namene. Model proizvoda treba da sadrž sadr ži u sebi potrebne informacije tokom konstruisanja i razvoja proizvoda Informacije koje treba da sadrž sadr ži određ određeni deo, sklop… - funkcija – koja je svrha konkretnog dela, predviđ predvi đeno ponašanje - forma – predviđ predvi đeno konstruktorsko rešenje (geometrija, materijal) - ponašanje – kako posmatrani deo implementira svoju funkciju, inž inženjerske performanse, proizvodljivost, cena - fizič fizička dekompozicija - funkcijski i odnosi oblika -… Buduć Budući CAx sistemi đe morati da uskladište u sebi mnogo širi opseg informacija i podataka. Geometrijski konstrukcioni metodi su najč najčešće šće veoma niskog nivoa za precizan dizajn Promene u konstrukciji oduzimaju vreme


17

•

•









•

• •

•

• • •

•

•

•

•

Baza podataka koja predstavlja završenu konstrukciju napravljenu na geometrijski baziranom modelu CAD sistema najč najčešće šće ne sadrž sadrži sve informacije koje su potrebne za proizvodnju Modeliranje sa fič fičerima daje dodatni nivo informacija u CAD modelima: - čini ih pogodnijim za konstruisanje - čini ih pogodnijim za integraciju u drugim aplikacijama, CAPP, CAM

Ciljevi konstruisanja sa fič fičerima - geometrija nije više najvaž najvažnija kod proizvoda - inž inženjerske modelske funkcije su materijalizovane preko geometrije - implicitne funkcije i fabrikacija su sada centralni model proizvoda Originalna motivacija - sredinom 1970-tih - želja za integrisanjem CAD sa CAPP (Computer Aided Process Planing) - potreban pristup za pravljenje fič fi čr podataka Prednosti - prezentacija proizvoda koja je pravljena prema funkciji - poboljšanje svrhe konstrukcije tokom započ započinjanja procesa konstruisanja - poboljšana integracija izmeđ između korisnika i CAx sistema - poboljšana komunikacija izmeđ između različ različitih CAx sistema Sada - modeliranje sa fič fičerima se trenutno nalazi u svim znač zna čajnijim CAD paketima u mašinstvu - to je ključ ključna tehnologija u omoguć omogućavanju CAD/CAM

Omoguć Omogućava strategije i procedure koje su orijentisane prema korisniku, radi modeliranja i konstruisanja korišć korišćenjem enjem fič fičera za dizajn, proizvodnju i inspekciju Omoguć Omogućava intuitivniji i brž brži process pravljenja geometrije preko fič fi čera Reprezentuje parametarske odnose i relativno pozicioniranje izmeđ izme đu fič fičera radi omoguć omogućavanja izmena u konstrukciji Obezbeđ Obezbeđuje biblioteku sa fič fičerima koju korisnik mož može proširiti, na primer sa specifič specifi čnim fič fičerima koji su karakteristič karakterističnu za određ određenu kompaniju Generič Generični fič fičeri predstavljaju najč najčešće šće korišć korišćene ene objekte Obezbeđ Obezbeđuje rutinu prilikom validacije fič fi čera Omoguć Omogućava prepoznavanje fič fi čera i rutinu ekstraktovanja fič fičera radi poboljšane integracije sa drugim domenima, npr. CAM Fič Fičer je generič generi čni oblik ili karakteristika proizvoda sa kojim inž in ženjeri mogu povezati određ odre đene attribute i znanje korisno za razumevanje proizvoda Fič Fičer = geometrija i semantika Fiče Fičerr je: - fizič fizički element dela - mož može biti mapiran kao generič generi čki oblik - ima inž inženjersku važ važnost - ima predvidljive osobine Primer fič fičera: Slepa rupa izbušena u materijalu Geometrijska forma: cilindar sa kupom na kraju (preč (pre čnik, duž dužina, ugao…) Semantika: Rupa koja je napravljena uz pomoć pomoć bušilice ne ide celom duž du žinom kroz material [3]


18

Tipovi fič fičera Fič Fičeri forme (oblika) – odnosi nominalne geometrije Fič Fičeri tolerancija – odstupanje od nominalne velič veličine, lokacije… Sklopni (montaž (montažni) fič fičeri – relativne pozicije, spojevi, kinematske relacije … Feč Fečeri materijala – tip materijala, termič termička obrada… Funkcionalni fič fičeri – funkcionalni parametric, performance… … • • • • • •

Nezavisne osobine fičera Geometrijski oblik Parametarske karakteristike, npr. otvor koji se buši Korisnički definisani parametric i dimenzije, npr. prečnik Zavisni parametric i dimenzije Tolerancije orijentacije • •

•

• •

Zavisne osobine fičera Izvorni parametric fičera, npr. debljina materijala u kome se buši otvor Lokacija Lokacija fičera Orijentacija fičera Odnosi i veze vezane za veličinu fičera, lokaciju, i orijentaciju Spoljne tolerancije •

• • •

•

Slika 3.3: Geometrijski model zasnovan na fi č e čerima rima [2]


19

Geometrijski model

Fič Fičer model

Fi č čer er model

Definicija oblika Atributi dimenzija Pozicija fič fičera Geometrijski odnosi (veze) Ne-geometrijski atributi

Geometrijski model

1 konstruisanje uz pomoć fičera

B-rep CSG Oba ili hibridni

2 Automatsko prepoznavanje fičera

Interaktivni grafič grafički-korisnič ki-korisnički interfejs za kreiranje fič fičera

Slika 3.4: Tehnike kreiranja fi č e čera ra

3.1. •

•

•

•

•

•

•

Kompozitni fič fičeri

Kompozitni fičeri dele dva ili više prostija fičera Grupni fičeri koji dele: - zajedničku konstrukcionu funkciju - zajedničku informaciju vezanu za proizvodnju -zajedničke geometrijske lokacije i odnose - zajednički material šablonski fičeri – predstavljaju ponavljajuće relacije među fičerima (šablon rupa) Kompaund fičeri – predstavljaju neponavljajuće relacije Odnosi su definisani parametarski u celom kompozitnom fičeru Prednost je mogućnost manipulisanja grupom fičera kao jednom jedinicom nego li individualno Kompozitni fičeri viših nivoa mogu biti napravljeni od dva ili više kompozitna fičera [1]


Slika 3.5 Kompozitni fi č e čeri ri

20

3.2.

Biblioteke fič fičera

Fič Fičeri su uskladišteni u okviru CAD sistema u bibliotekama. Biblioteke fi čera sadrž sadrže generič generične informacije o često upotrebljavanim fič fičerima. Biblioteke fič fičera takođ takođe mogu biti organizovane po klasama kompozitnih fič fičera vezanih za domen aplikacije (npr. hidrauli čna instalacija). Ove biblioteke takođ takođe se mogu proširiti dodavanjem gotovih biblioteka iz drugih aplikacija, kreiranjem novih biblioteka, uklanjanjem postojeć postojećih fič fičer biblioteka.

3.3. • • •

Fič Fičeri oblika

Delovi ukupne geometrije nekog dela Predstavljaju ponavljajuć ponavljajuće i uobič uobičajene oblike Parametri fič fičera oblika se klasifikuju kao - nezavisne dimenzije - dobijene dimenzije – dimenzije dobijene od jednog ili više drugih fič fi čera - pozicioniranje – orijentacija fič fičera

Slika 3.6.: Fi č eri oblika č eri


21

Generič Generični fič fičeri oblika – primer u programu CATIA: •

Fičeri bazirani na skeču - Blokovi - Džepovi - Tanki solidi - Vratila - žlebovi - Rupe - Rupe sa navojem - Rebra - Slotovi -…

•

Fičeri na modelu - Zaobljenja - Zaobljenja sa promenljivim radiusom -… - Obaranje ivica - Školjke - Navoji

Slika 3.7: Primer generi č n čne e biblioteke šablona

3.4.

•

•

Fič Fičeri tolerancija

Specifikacija, alokacija i analiza tolerancija: - osiguranje da će delovi ispravno funkcionisati - osiguranje da će delovi koji se masovno proizvode biti međ me đusobno zamenljivi - osiguranje da se delovi mogu proizvesti i montirati - osiguranje robusnosti konstrukcije Tipovi tolerancija: - tolerancije velič veličina - tolerancije oblika (pravac, ravnost, kruž kru žnost, cilindrič cilindričnost) - tolerancije pozicije (lokacija, sklopljivost) - slož složene otlerancije - tolerancije profila [2]


22

3.5.

•

Fič Fičeri sklopova

Predstavljaju odnos izmeđ između dva fič fičera oblika koji se nalaze na različ razli čitim delovima - Jedan nasuprot drugog i nasuprot dodirnih površina - Poravnjani ili paralelni – dve površine različ razli čitih delova su poravnjane i nalaze se u istoj ravni - Koaksijalni – Ose dvaju dela se nalaze u istoj liniji - Koincidentni – dve tač tačke su vezane i nalaze se na istom mestu [1]

Slika 3.8: Fi č eri sklopova č eri

3.6.

Parametarsko modeliranje

Pored eksplicitnog geometrijskog modeliranja za mnoge konstrukcione zadatke primenjuje se parametarsko modeliranje. Najč Najčešći šći zadatak u virtuelnom konstruisanju sastoji se u prilagođ prilagođavanju postojeć postojećih projekta novim zahtev zahtevima. ima. Glavni zahtev CAD sistema si stema za z a konstruisan kons truisanje je sastoji sas toji se odatle oda tle u podršci varijan varijantno tnom m konstr konstruisa uisanju nju i ponovnoj upotrebljivosti postojeć postojećih projekata. Za bavljenje sa parametarskim modeliranjem treba praviti razliku izme đu čisto parametarskog i varijantnog modeliranja. Osnova parametarskog i varijantnog konstruisanja je takozvana dimenziona geometrija (dimension driven geometry). Za razliku od klasič klasičnih vrsta konstruisnja, dimenziona geometrija omoguć omogućava promene na konstrukciji kroz promene dimenzija. To znač zna či da konstruktor najpre skicira konstrukciju, da bi se kasnije preko tač ta čnih dimenzija bavio detaljisanjem. Drugim reč rečima dimenzioni podaci predstavljaju u dimenzionom projektu granič granične uslove geometrije. Stoga, govoriti o parametarskom i varijantnom konstruisanju zna či govoriti o konstruisanju zasnovanom na ogranič ograničenjima (constraint based design). Znač Značajni ciljevi rač računarom podrž podržanog konstruisanja su automatizacija delova konstrukcionog procesa i ponovna primenljivost već egzistirajuć ih ih rešenja.

Na osnovu slike 3.9. mož može se pratiti razvoj rač ra čunarom podrž podržanog konstruisanja sa stanovišta parametarskog parametarskog modeliranja. Najpre se tež težilo razvoju sistema koji su podrž podržavali čisto izradu crtež crteža. Kasnije su ovi sistemi prošireni sa moguć mogućnošć nošću u konstruisanja varijanti, npr. kroz pozivanje odgovarajuć odgovaraju ćih geometrijski proizvedenih programa, koji su često integrisani u sistem ili izradom eksternog opisa varijanti za slož slo žene delove. Istovremeno Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

23

se razvijaju postupci, koji dozvoljavaju geometrijske granič grani čne uslove kao što su paralelnost i ortogonalnost kao i negeometrijske granič grani čne uslove kao što je definisanje funkcionalnih zavisnosti u crtež crte žu. Zajedno sa razvojem dimenzione geometrije iz nje se razvijaju principi varijantnog konstruisanja.

Slika 3.1. Razvoj rač unarom unarom podr ž a žanog nog konstruisanja

Kod makrotehnike konstrukcioni koraci i geometrijski modeli su memorisani u biblioteci modela, koji se, sa odgovarajuć odgovarajućim parametrima, proizvoljno često ponovo izvršava, odnosno mož može se povezati sa geometrijom postojeć postojećeg modela. Iz ovoga je razvijena metoda 2D-parametarskog konstruisanja. U prošlosti su se primenjivaii atributi ''parametarski'' i ''varijantni'' uopšte kao sinonimi. Osnova parametarskom i varijantnom konstruisanju je mehanizam, koji povezuje geometriju konstrukcije sa parametrima, a ovi su jedni sa drugim u vezi. U biti razlikuju se dve metode: zamena dimenzio dimenzionisanja nisanja preko preko promenljiv promenljivih ih parametara parametara u ekspiicitno ekspiicitnom m opisu opis u kao k ao što je B-Rep B-Re p i implicitni opis konstrukcije preko opisnog jezika kao što je CSG ili PDGL Prva metoda se najč najčešće šće koristi kod 2D crtež crteža i za ekstrudiranje 3D objekata iz 2D skica, dok se druga metoda primenjuje isključ isključivo za opis 3D objekata. Veze izmeđ između parametara se daju u obliku jednač jedna čina i nejednač nejednačina. Zajedno sa geometrijskim granič graničnim uslovima, kao što je paralelnost i upravnost, koje se na isti nač na čin prevode u oblik jednač jednačina i nejednač nejednačina, daju sistem granič graničnih uslova (constraint system). Parametarske i varijantne konstrukcije se razlikuju se preko vrste rešenja ovih sistema granič grani čnih uslova: dok kod parametarskih nastaju strogo sekvencijalna rešenja, dotle se kod varijantnih simultano rešavaju jedna čine. Otuda je kod parametarskih konstrukcija neophodan sekvencijalni redosled ulaznih podataka grani čnih uslova, dok sa kod varijantnih konstrukcija konstrukcija mogu dati grani gra niččni uslovi u proizvoljnom redosledu.

Ogranič Ograničenja parametarskog modeliranja Problem rešavanja odgovarajuć odgovaraju ćih ogranič ograničenja sistema preko parametarskog i varijantnog konstruisanja označ označava se kao centralni problem razvijenih sistema. S toga se, kada je u pitanju parametarsko konstruisanje, govori često samo o konstruisanju zasnovanom na ogranič ograničenjima. Ogranič Ograničenja su prinudni uslovi na parametre oblika i polož polo žaja odnosno na geometrijske objekate modeliranog objekta. Oni se predstavljaju kao sistem jednač jednačina i nejednač nejednačina parametara. Pri tom se razlikuju ograničenja označ označavaju i kao topološki i ne geometrijski geometrijska i funkcionalna ogranič ograničenja. Često se ova ogranič granič granični uslovi.


24

Na primer geometrijska odnosno topološka ogranič ograničenja su: • • • •

vezivanje tač tačaka jedne linije, paralelnost linija, površina, tangentnost linija na krivama, glatkost površina na krivim površinama, polož položaj prijanjanja tač tačaka, linija, površina.

Funkcionalna odnosno ne geometrijska ogranič ograničenja predstavljaju zavisnosti izmeđ izme đu parametara oblika i polož položaja. Ova se sastoje od promenljivih dimenzija i drugih, npr. tehnološki uslovljenih parametara. Primer za ovo su: • •

• • •

određ ivanje ivanje rastojanja dveju tač aka, aka, funkcija parametara treba da ima određ enu enu vrednost, npr. zapremina je funkcija parametara L, H i B, ne sme da prekora č i 100 mm3 (V=f(L, H, B)<=100), zavisnost izmeđ u parametara definiše npr. l=(a+b)/2, duž inu inu poluge izabrati srazmerno sili kao i montaž a podsklopova u kuć ištu. ištu.

Sistem ogranič ograničenja mož može biti: •

preodređ en, en, kada ogranič ograničenja zavise od drugih ogranič ograni čenja, tj. naveden je preveliki broj

ogranič ograničenja, • •

dobro određ en en odnosno tač no no određ en, en, kada postoji konač konačan broj broj rešenja odnosno odnosn o tač ta čno jedno rešenje podređ en, en, kada ne egzistiraju jednoznač jednoznačna rešenja odnosno neogranič neograničen broj rešenja.

Problem preodređ preodređenog sistema ogranič ograničenja je da za ovaj sluč slučaj često esto ne n e egzistira egzistira rešenje. rešenje. U praksi se najč najčešće šće sreć sreće podređ podređen sistem ogranič ograničenja. Za predstavljanje ograni ograniččenja uglavnom se primenjuju dva oblika: 1. sistemi jednač jednačina i nejednač nejednačina za čije rešavanje se koriste numerič numeri čko-algebarski solveri, 2. sistem ogranič ograničenja u obliku predikata i pravila za čije rešavanje se koristi simbolič simboličko-algebarski solveri koji su baziran na pravilima.


25

4. VIZUALIZACIJA I INTERAKCIJA

KORISNIK


Ulazni fajlovi

Eksterni programi

MODELIRANJE

MENADž MENADžMENT


INTEGRACIJA

VIZUELIZACIJA

PRILAGODJAVANJE

Komandna linija

GUI (GKI)

Izlazni uređaji

Eksterni programi

Eksterni

KORISNIK Slika 4.1: Disekcija CAD alata – osnovni moduli (VIZUELIZACIJA I INTERAKCIJA)

Vizuelizacija mož može biti je bilo koja tehnika za kreiranje slika, diagrama, ili animacija radi prenošenja poruka.Vizuelizacija danas ima sve širu upotrebu u nauci, inž in ženjerstvu, multimediji, medicini, itd. Tipič Tipi čan primer vizuelne aplikacije je u kompjuterskoj grafici. Izum kompjuterske grafike je najverovatnije najva žni događ događaj u razvoju vizuelizacije još od otkrić otkri ća centralne prespektive u renesansi. Razvoj animacije takođ tako đe je doprineo usavršavanju vizuelizacije. Naroč Naročito velika primena vizuelizacije je u raznim granama nauke. Vizuelizacija u nauci predstavlja transformaciju, selekciju ili reprezentaciju podataka dobijenih uz pomoć pomo ć simulacija ili eksperimenata, kako bi se omoguć omogućilo istraž istraživanje, analiziranje i razumevanje podataka. Tradicionalne oblasti nau čne vizuelizacije su analiza strujanja fluida, vizuelizacija u medicini, astrofizič astrofizi čka vizuelizacija i hemijska vizuelizacija. Vizuelizacija u razvoju proizvoda uključ uklju čuje vizuelizacionu tehnologiju za posmatranje i Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

26

manipulaciju nad 3D modelima, tehnič tehni čkim crtež crtežima i drugom dokumentacijom koja je važ va žna za proizvodnju komponenata i sklopova. Ona je kluč klu čni deo menadž menadžmenta životnog ciklusa proizvoda. Softver za vizuelizaciju proizvoda obič obi čno pruž pruža visok nivo fotorealizma, tako da se proizvod mož mo že videti pre nego što bude napravljen. Tehnič Tehni čka vizuelizacija je važ va žan deo razvoja proizvoda. U poč početku su tehnič tehnički crtež crteži izrađ izrađivani ruč ručno, ali sa usponom napredne kompjuterske grafike crtač crta čka tabla je zamenjena CAD softverom. CAD crtež crteži i modeli imaju nekoliko prednosti nad ruč ru čno izrađ izrađenim crtež crtežima kao što su moguć mogućnost 3D modeliranja, brza izrada prototipa i simulacija. [4] Virtuelno inž inženjerstvo se definiše kao integracija geometrijskih modela i srodnih inž in ženjerskih alata kao što su alati za analiza, simulaciju, optimizaciju i alati za donošenje odluka u okviru kompjuterski generisanog okruž okruženja koje obuhvata midtidisclipinarni kolaborativni razvoj proizvoda. Virtuelno inž in ženjerstvo deli mnoge karakteristike sa softverskim inž inženjerstvom, kao što su sposobnost dobijanja različ različitih rezultata kroz različ različite implementacije. Okruž Okruženje virtuelnog inž inženjerstva je korisnič korisni čki orijentisano, omoguć omogućava korisniku prirodnu interakciju sa projektovanim sistemom i pruž pruža širok raspon dostupnih alata. Ovo zahteva inž in ženjerski model koji uključ uključuje geometriju, fiziku, kvantitativne i kvalitativne podatke realnog sistema. Korisnik ima mogu ćnost da posmatra projektovani sistem, njegov rad i reakciju na promene u konstrukciji, radu, ili bilo koje druge inž inženjerske modifikacije. Interakcija sa virtuelnim okruž okru ženjem treba da ima shvatljiv interfejs, pogodan korisnikovim tehnič tehničkim znanjima i ekspertizama, kako bi korisniku bilo omoguć omogu ćeno da istraž istražuje i otkriva nepredviđ nepredviđene i kritič kritične detalje u vezi ponašanja sistema. Takođ Tako đe inž in ženjerski alati i softver treba da budu prirodno ukomponovani u okruž okru ženje kako bi omoguć omogućili korisniku da se fokusira na inž in ženjerski problem. Glavni cilj virtuelnog inž inženjerstva je da podstakne ljudski kapacitet za kompleksnom evaluacijom. Virtuelno inž inženjerstvo omoguć omogućava inž inženjerima da rade sa objektima u virtuelnom prostoru bez razmišljanja o tehnič tehničkim informacijama vezanim za objekat. Kada inž in ženjer uzme virtuelnu komponentu, pomera je i menja je, on samo treba da razmišlja o posledicama koje takvi potezi donose antipodu te komponente u stvarnom svetu. Inž In žinjeri takođ takođe treba da budu sposobni da naprave sliku sistema, različ različite delove sistema, i kakav će biti međ međusobni odnos izmeđ između elemenata. Kada inž inženjeri mogu de se fokusiraju na donošenje odluka vezanih za konkretne inž in ženjerske probleme umesto da razmišljaju o tehnič tehni čkim informacijama, skrać skraćuje se vreme potrebno za ciklus konstruisanja kao i troškovi. [4] Glavni cilj korišć korišćenja enja kompjuterske vizuelizacije u razvoju proizvoda je poboljšanje komunikacije i razumevanja ideja, problema i solucija. Mnoge inž in ženjerske kompanije danas oslanjaju se svakodnevno na 3D grafič grafičku vizuelizaciju u CAx alatima. Vizuelizaciona funkcionalnost nastavi će da se širi i poboljšava koristeć koristeći poveć povećanje kompjuterske snage i reprezentativne tehnologije. Virtuelna realnost omogu ćava korisnicima da urone u virtuelni svet, komuniciraju sa virtuelnom realno šću šću koristeć koristeći osim vizuelnih i druge senzorske kanale kako bi zamislili da su i oni deo virtuelne realnosti. Augmentovana realnost omoguć omogućava integraciju virtuelnih informacija u stvarnom svetu kako bi pomogla korisnicima da lakše obavljaju zadatke u stvarnom svetu. [1] • •

•

•

Interaktivno oblikovanje i manipulacija modela danas igraju glavnu ulogu u CAx alatima Vizualizacija uz pomoć pomoć kompjuterske tehnologije omoguć omogućava efektivnu komunikaciju izmeđ između ljudi prilikom razvoja proizvoda u mnogubrojnim funkcijama prilikom tog procesa Kompjuterska vizuelizacija omoguć omogućava: - Konstrukcionu komunikaciju - Jednostavno razumevanje, npr. izmeđ izme đu konstruktora i proizvođ proizvođača - Smanjuje vreme i poboljšava donošenje odluka Glavni cilj vizuelizacije i interakcije sa CAx alatima je kreiranje sistema koji su: - Visoko vizuelni i interaktivni (virtuelno) - Intuitivni - Laki za uč učenje i korišć korišćenje enje - Stabilni - Prilagodljivi


27

Slika 4.2: Razvoj korisni č k ih interfejsa čkih

Slika 4.3: Evolucija CAD interfejsa

Već Većina današnjih CAD sistema su pravljeni za intuitivno korišć kori šćenje enje u Windows okruž okru ženju, mož može ih koristiti širi krug ljudi jer je potrebno krać kra će vreme za obuku. Poseduju visokokvalitetnu vizuelizacionu funkcionalnost, i omoguć omogućavaju prilagođ prilagođavanje interfejsa prema potrebama korisnika. [1] Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

28

4.1.

•

• • • •

•

Virtuelna realnost

Virtuelna realnost je visokotehnološki korisnič korisni čki kompjuterski interfejs koji uključ uključuje simulacije u realnom vremenu i interakcije kroz više senzorskih kanala Senzorski kanali mogu biti: vizuelni, zvuč zvučni, taktilni, kanali mirisa i ukusa VR omoguć omogućava intuitivnu interakciju sa virtuelnim svetom Rač Računari sa velikom kompjuterskom snagom omoguć omogu ćavaju rad takvih interfejsa Korisniku koji se takođ takođe u ovom sluč slučaju naziva i Sajbernaut omoguć omogućenu je da uroni u virtuelni svet Za integrisanje korisnika u virtuelni svet potrebne su tri komponente: - Uranjanje: Uranjanje: biti uronjen u virtuelni svet. Što je ve ći broj čula povezan ili adresiran sa virtuelnim svetom to je impresivnije i uranajnje - Interakcija: Interakcija: interakcija sa virtuelnim svetom. Korisnik je sposoban da koristi i manipuliše sa virtuelnim svetom. - Imaginacija: Imaginacija: je neophodna kako bi se imao oseć osećaj pripadnosti i dela sa virtuelnim svetom. [1]

Virtuelna realnost (VR) je termin koji se odnosi na kompjuterski simulirana okruž okru ženja koja mogu da simuliraju fizič fizičko prisustvo u mestima iz stvarnog sveta kao i u mestima iz izmišljenog sveta. Ve ćina trenutnih okruž okruženja u virtuelnoj realnosti su pre svega vizuelne prirode, prikazana ili na kompjuterskom displeju, ili preko specijalnih stereoskopskih displeja, ali neke simulacije uključ uklju čuju i dodatne čulne informacije, kao što su zvuk preko zvuč zvu čnika ili slušalica. Neki napredni haptič haptički sistemi sada imaju i taktilne informacije, generalno poznate kao povratna reakcija i koriste se u medicinskim i igrač igra čkim aplikacijama. Simulirano okruž okruženje mož može biti slič slično stvarnom svetu kako bi se kreiralo iskustvo sli čno stvarnom – na primer, pilotske borbene simulacije, ili mož mo že bitno da se razlikuje od realnosti – na primer VR igrice. U stvarnosti, veoma je teško napraviti istinski verno VR iskustvo, uglavnom zbog tehnič tehni čkih ogranič ograničenja vezanih za procesorsku snagu, rezoluciju slika, i protok informacija, ali ipak tehnologija pru ža nadu da će ova ogranič ograničenja biti vremenom prevaziđ prevazi đena sa poveć povećanjem procesorske snage i njenjim pojeftinjenjem. Virtuelna realnost se često koristi za opisivanje širokog opsega aplikacija često povezanih sa uranjajuć uranjaju ćim, visokovizuelnom 3D okruž okruženjima. U knjizi “Metafizika virtuelne realnosti” koju je napisao Michael R. Heim, identifikovani su sedam različ razli čitih koncepta virtuelne realnosti: simulacija, interakcija, izveštač izveštačenost, uranajnje, teleprisustvo, uranjanje celim telom, i mrež mre žne komunikacije. [5] Postoji poveć povećano interesovanje za potencijalni socijalni uticaj novih tehnologija, kao što su virtuelna realnost. Mychilo S. Cline u svojoj knjizi “ Moć Moć, ludilo i besmrtnost: buduć budućnost virtuelne realnosti” govori o tome da će virtuelna realnost dovesti do brojnih promena u ljudskom životu i aktivnosti ljudi. Njegova najvaž najvažnija zapaž zapažanja su:    

Virtuelna realnost bić biće integrisana u svakodnevni život i aktivnosti, i bić biće korišć korišćena ena na različ različite nač načine Doć Doći će do razvoja tehnika koje će uticati na ljudsko ponašanje, međ međuljudsku komunikaciju i razumevanje Kako provodimo sve više i više vremena u virtuelnom svetu, doć do ći će do “blage migracije u virtuelni svet”, što će dovesti do velikih promena u ekonomiji, pogledu na svet, i kulturi. Dizajn virtuelne realnosti mož mo že biti iskorišć iskorišćen en za proširenje osnovnih ljudskih prava na virtuelni svet, radi promovisanja ljudskih sloboda, i radi promovisanja socijalne stabilnosti kako budemo prelazili sa jednog stupnja socio-politić socio-politićkog razvoja na sledeć sledeći. [6]


29

Virtuelna realnost se takođ takođe koristi za razvoj novih proizvoda, kao pomoć pomo ćni alat u inž inženjerskim i proizvodnim procesima, za razvoj novih prototipova, i simulaciju. Pored ostalih primera: automatizovanje elektronskih dizajna, CAD, analiza konač kona čnih elemenata, i kompjuterski podrž podr žana proizvodnja. Korišć Korišćenje enje stereolitografije i 3D štampe pokazuje kako grafič grafi čko modeliranje mož može biti primenjeno za kreiranje fizič fizi čkih delova realnih objekata koji se koriste u pomorstvu, aeronautici i automobilskoj industriji. Pored modeliranja, montaž montaže delova, 3D rač računarske grafič grafičke tehnike se trenutno koriste u istraž istra živanju i razvoju medicinskih uređ uređaja i terapija, tretmana, prać pra ćenja stanja pacienata, i ranih dijagnoza kompleksnih bolesti.

Slika 4.4: Primeri virtuelne realnosti [1]


30

4.2. • •

•

•

Augmentovana realnost

Augmentovana realnost je takođ tako đe poznata i kao miksovana realnost Radi omoguć omogućavanja ljudima da obavljaju određ odre đene zadatke u realnom svetu, realni svet se obogać obogaćuje virtuelnim informacijama Neophodne komponente za dobijanje augmentovane realnosti su - specializovani izlazni uređ ure đaji, npr. specialne naoč naočare - dobri sistemi za prać pra ćenje - algoritmi za prepoznavanje šablona Augmentovana realnost se najč naj češće šće koristi u sledeć sledećim oblastima - vojska - medicina - montaž montaža - održ održavanje

Slika 4.5: Primeri augmentovane realnosti •

Augmentovana realnost u hirurgiji: - stari sistem – korišć kori šćenje enje monitora za prikaz podataka sa instrumenata unutar tela - AR sistem – prikaz podataka korišć korišćenjem enjem poluprovidnih naoč naočara radi obogać obogaćivanja stvarnog sveta sa virtuelnim informacijama - sistem prać praćenja radi bolje preciznosti [1]

Slika 4.6: Primena augmentovane realnosti u hirurgiji [1] Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

31

Augmentovana realnost (AR) je termin za direktni ili indirektni prikaz u realnom vremenu fizi čkog okruž okruženja iz stvarnog sveta, čiji elementi su izmenjeni uz pomoć pomo ć kompjuterski-generisanog senzorskog ulaza, kao što su zvuk ili grafika. Povezana je sa opštijim konceptom nazvanim mešana ili miksovana stvarnost, u kojem je prikaz realnosti modifikovan od strane rač ra čunara. Kao rezultat, tehnologija funkcioniše obogać obogaćivanjem neč nečije trenutne percepcije stvarnosti. U kontrastu sa ovim, virtuelna realnost funkcioniše tako što zamenjuje stvarni svet sa simuliranim. Augmentacija je u realnom vremenu i u semantič semanti čkom kontekstu sa elementima iz okruž okruženja, kao što je prikaz rezultata sa sportskih događ doga đaja na televizoru. Uz pomoć pomo ć napredne AR tehnologije (dodavanjem kompjuterske vizuelizacije i sistema za prepoznavanje objekata) informacije iz okolnog realnog sveta u kome je korisnik postaju interaktivne i digitalno manipulativne. Istraž Istra živač ivači prouč proučavaju moguć mogućnost korišć korišćenja enja kompjuterski generisanih slika prilikom prikaza video materijala u realnom vremenu kako bi se obogatila percepcija o realnom svetu. Glavne hardverske komponente za ostvarivanje augmentovane realnosti su: procesor, displej, ulazni uređ uređaji i mikroelektromehanič mikroelektromehanički senzori kao što su akcelometari, GPS sistemi.

Primena augmentovane realnosti Podrška pri radu: Kompleksne radnje kao što su montaž monta ža, sklapanje ili hirurški zahvati mogu biti pojednostavljeni umetanjem dodatnih informacija u polje vidokruga. Na primer, moguć mogu će je prikazati oznake na delovima u nekom sklopu kako bi se dala uputstva osobi koja izvodi montaž montažu, održ održavanje i popravku sistema. AR mož mo že da prikaž prikaže skrivene objekte, što mož mo že da bude naroč naro čito znač značajno u medicini i dijagnostici. Primeri za to su virtuelni rentgenski vid koji se zasniva pre svega na tomografiji ili slika dobijenih u realnom vremenu uz pomoć pomo ć ultrazvuka, mikrokonfokalnih sondi, nuklearno-magnetne rezonance. Navigacija: AR mož može poboljšati efikasnost navigacionih uređ uređaja. Na primer navigacija unutar zgrade mo že doprineti boljem održ održavanju fabrika. Navigacija mož mo že biti augmentovana za vojne operacije, ili saniranje katastrofa. Primer ove primene augmentovane realnosti je na primer u automobilima kao što je projektovanje relavantnih podataka na šoferšajbni automobila. Takođ Tako đe i prikaz informacija na pilotskoj kacigi u borbenom avionu F-35, koja omoguć omogu ćava pilotu da “vidi” kroz zidove pilotske kabine aviona. Industrija: AR mož može biti korišć korišćena ena za upoređ upoređivanje digitalnih modela sa fizič fizičkim modelima radi poveć povećanja efikasnosti u nalaž nalaženju razlika međ me đu njima. Upoređ Upoređivanjem digitalnih podataka sa postojeć postojećim realnim prototipovima mož može se smanjiti broj realnih prototipova i poboljšati kvalitet finalnog proizvoda. Kolaboracija: AR mož može poboljšati kolaboraciju izmeđ između članova tima uz pomoć pomoć konferencija bilo sa realnim ili virtuelnim uč učesnicima.


32

5. INTEGRISANI, DISTRIBUTIVNI I KOLABORATIVNI SISTEMI

Već Veći broj ponekad simultanih procesa je ponekad neophodan prilikom razvoja proizvoda. Kontinualna upotreba podataka o proizvodu u rač ra čunarskim modelima je veoma važ va žna za održ održanje kontinualnosti i smanjenja veremena razvoja i troškova. Ovo čini razmenu podataka neophodnom.

Slika 5.1: Kontinualno kori šć enje enje podataka o proizvodu

Razlozi za razmenu podataka: • • • • •

Smanjenje potrebnog vremena i troškova prilikom razvoja proizvoda Smanjenje grešaka Poboljšanje kvaliteta uz pomoć pomoć jasnoć jasnoće Poboljšanje dostupnosti informacijama i internu/eksternu razmenu Smanjenje administrativnih troškova


33

Problem koji se javlja prilikom razmene digitalnih informacija je me đusobna nekompitabilnost određ određenih tipova fajlova kod kompjuterskih programa: - Interna studija u jednoj od velikih američ ameri čkih automobilskih industrija pokazala je da su troškovi zbog nekompitabilnosti kompjuterskih fajlova izmeđ izme đu $200 miliona i $400 miliona po programu za jedno vozilo. - STEP ima potencijal da uštedi oko $928 miliona godišnje tako što će smanjiti probleme oko razmene fajlova u automobilskoj industriji, avio industriji i brodogradnji. - Trenutne uštede od STEP formata su oko $156 miliona godišnje [1]

Slika 5.2: Integracija alata u razvoju proizvoda

5.1. •

•

Razmena podataka o proizvodu

Izazovi - Različ Različiti CAD sistemi često imaju potpuno drugač drugačije nač načine definisanja geometrije, parametara, geometrijskih karakteristika, i stabla događ događaja prilikom konstruisanaja. - Potpuno automatizovani transfer jednog modela u potpuno drugač drugačiji softver je vrlo retko moguć moguć. - Maksimalna količ količina podataka koji se mogu preneti je ogranič ograni čena prema specifič specifi čnim moguć mogućnostima modelovanja slabijeg siatema Alternative - transfer fajlova o Izabrani format fajla o Neutralni format - zajednič zajednička baza - zajednič zajednička arhitektura


34

Slika 5.3: Direktna i indirektna razmena fajlova

Moguć Mogući scenariji prilikom razmene fajlova •

•

•

•

Standardizacija uz pomoć pomoć jedinstvenog sistema - Zagarantovana moguć mogućnost razmene, ako je i verzija takođ tako đe standardizovana - Posledica: Nametanje jedinstvenog standarda svim članovima lanca snabdevanja mož mo že da bude veoma teško i skupo. Lič Lični translatori (prevođ (prevođenje od tač tačke do tač tačke) - Translatori rade dobro za dobro definisane podatke i prevodilač prevodila čke zadatke - Posledica: Potreban veliki broj translatora, i njihovo apdejtovanje Razmena uz pomoć pomoć neutralnog formata - Potrebno je manje translatora - Posledica: gubitak dela podataka Ruč Ručna izrada izpoč izpočetka - prednost – dobijanje fajla u izvornom formatu - posledica – skupo i sklono ljudskim greškama

Interoperiabilnost Cena Visoka Niska

Jedinstveni sistem Lič Lični translatori Visoka Neutralni Srednja format

Visoka Niska

Fleksibilnost Niska Niska Visoka

Tabela 5.1: Prednosti i mane razli č i tih nač ina ina razmene fajlova čitih


35

Slika 5.4: Proces razmene podataka

Uobič Uobičajene poteškoć poteškoće prilikom razmena fajlova preko neutralnog formata: [1] •

•

Kvalitet podataka: - Numerič Numerička zaokruž zaokruživanja i netač netačnosti - Različ Različito implementirani modeli algoritama – kreiranje površina i zaobljenja - Interna reprezentacija u oba sistema mož mo že biti različ različita prema neutralnom formatu i međ međusobno: Luk preko IGES-a je definisan preko centra, poč po četne i krajnje tač tačke o o Luk u CAD sistemu je definisan preko centra, radiusa, poč po četnog i krajnjeg ugla - Urušene ili preokrenute površi - Modeli koji ne oformljuju zatvorene solide (površi i ivice se ne dodiruju) - Modeli sa pogrešnom orijentacijom fič fičera -… Razmena podataka - Podaci se gube ukoliko: o Neutralni format ne podrž podr žava unete podatke o Postprocesor ne podrž podržava unete podatke Primajuć Primajući CAD sistem ne podrž podržava unete podatke o - Pre i post procesor neutralnog formata različ razli čitih CAD sistema mož može da ne uzme u obzir puno znač značenje trenutne specifikacije što mož mo že da dovede do veoma različ razli čitih i nepreciznih rezultata.

Kompletni modeli se mož možde i ne razmene pouzdano, pa je: - Potrebno ulož uložiti znatan rad na uvež uveženim fajlovima ili modelima proizvedenih od njih što dovodi do gubitka vremena i novca - korišć korišćenje enje programa za automatsko krpljenje i popravljanje:


36

Primer neutralnog formata – IGES IGES (Initial Graphics Exchange Specification) je bio prvi standard za razmenu formata, i godinama je bio najč najčešće šće korišć korišćeni eni neutralni format izmeđ između sistema, CAD, FEM… •

•

•

Informacije koje se prevode kod IGES (podaci koji definišu proizvod): - Geometrija (CSG, B-rep, površine, krive, tač ta čke) - Napomene i vrednosti dimenzija - Informacije o lejerima, bojama, debljini linija, tipova linija - Konač Konačni elementi i rezultati (ta (taččke i elementi) Prednosti: - Najč Najčešće šće korišć korišćeni eni format u svetu - Mož Može ga koristiti skoro svaki CAD softver - Jednostavni format, što omoguć omogućava i jednostavno korišć korišćenje enje - Pouzdano rešenje neutralnog formata Mane: - Ogranič Ograničen na konstrukcione podatke (geometrija, topologija i napomene) - Ne podrž podržava mnoge druge oblike podataka koji su potrebni za druge aspekte razvoja proizvoda: proizvodnja, marketing, tehnič tehni čka analiza, analiza troškova, i konfiguracioni menadž menadžment - IGES 6.0 je i poslednji upgrejd IGES-a

Primer neutralnog formata – VDA-FS Prenosni format VDA-FS (VDA-Flaechen Schnittstelle) je razvijen od strane VDA (Nema čke asocijacije u automobilskoj industriji) specijalno za transfer podataka o 3D krivama i površinama slobodne forme. - Cilj je poboljšanje efikasnosti u CAD/CAM sistemima uz pomoć pomo ć prilagođ prilagođavanja neutralnog IGES formata specifič specifičnim potrebama u automobilskoj industriji - IGES mož može prevesti slobodne krive i površi samo do treć tre ćeg stepena - VDAFS mož može prevesti slobodne krive i površi do n-tog stepena - Baziran na IGES-u ali je sa njim konkurentski - Ogranič Ograničenja: o Ogranič Ograničen samo na krive linije i površi slobodne forme o Krive i površi moraju biti u polinomskoj reprezentaciji - Jednostavno pre i post-procesiranje

Primer neutralnog formata – STEP STEP (Standard for the Exchange of Product Data – Standard za razmenu podataka o proizvodu) •

• •

Namenjen za razmenu svih podataka o proizvodu izmeđ između različ različitih CAx sistema - podaci za kompletni opis proizvoda - podaci relevantni za ceo životni ciklus proizvoda Pruž Pruža okvir za modele proizvoda Predviđ Predviđena su četiri nivoa razmene podataka - Fizič Fizički transfer fajlova - Pristup i razmena u deljenjoj memoriji - Pristup i razmena u deljenoj bazi podataka - Razmena podataka baziranih na znanju


37

• •

•

Specifič Specifični podaci vezani za aplikaciju se drž dr že u zasebnom modulu odvojeno od geometrije Koristi se formalni jezik EXPRESS, za definisanje strukture podataka koja onda kreira fajl, umesto kreiranja samo formata fajla Obezbeđ Obezbeđuje superiorniju funkcionalnost u odnosu na IGES, ali je još uvek u procesu sticanja naklonosti u industriji [1]

Razmenjeni podaci o proizvodu

VDAFS 2.0

Geometrija i topologija (2D, 3D) Crtež Crteži sa dimenzijama (Raspored, reference za trodimenzionalnu geometriju) Osobine proizvoda (Materijal, tež težina, odlaganje) Površinske karakteristike (hrapavost, tvrdoć tvrdoća) Tolerancije (forma, situacija, mera, naleganje) Kinematika (informacije o spojevima, stepenima slobode) Fič Fičeri oblika (Osovina, rupa) Parametarska geometrija (Parametarski odnosi i veze)

IGES V 5.3

STEP AP 214

/ /

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

/

Tabela 5.2: Upoređ ivanje ivanje neutralnih formata

5.2.

Rač Računarski podrž podržan kooperativni rad (CSCW) i Groupware

Fokus na proces rada : CSCW •

•

CSCW prati kako grupe rade i pokušava da otkrije tehnologiju (naroč (naročito rač računare) koja mož može da im pomogne. CSCW adresira sledeć slede će specifič specifične zahteve kooperativnog rada - sinhronizacija kooperativnog rada - deli informacije - adaptira tehnologiju u organizaciji i obratno

Tehnološki fokus: Groupware •

•

Groupware se definiše kao: kompjuterski bazirani sistemi koji podrž podržavaju grupe ljudi koji su udruž udruženi radi obavljanja zajednič zajedničkog zadatka ili cilja i to pruž pru ža interfejs deljenom okruž okru ženju. Groupware se bavi tehnič tehni čkim problemima sjedinjavanja interfejsa izmeđ između čoveka i rač računara tako što pruž pruža višekorisnič višekorisnička okruž okruženja za, u principu, bilo koji aplikativni program

Znač ajke ajke vezane za rač unarski unarski podr ž ani ani kooperativni rad

Podrška sinhronizovanom radu Kooperativni rad zahteva sinhronizaciju. Sinhronizacija obuhvata sve zadatke potrebne za koordinaciju određ određenog zadatka, uključ uključujuć ujući i podzadatke, oporavljanje od grešaka i okupljanje resursa. •


38

•

•

Kada se razmatra kooperativni rad kao tok informacija, sinhronizacioni rad neophodan za ostvarivanje toka moguć mogućim ne sme se zapostaviti. Cilj kompjuterske podrške treba da bude podrška samoorganizovanju kooperativnih sklopova pruž pružajuć ajući više alternativnih kanala interakcije.

Deljenje informacionog prostora Deljene informacije moraju biti transparentne Deljene informacije moraju pruž pružiti kontekstualno znanje Mora se uzeti u obzir raznolikost i neskladnost umešanih uč u česnika • • •

Dizajniranje socio-tehnič socio-tehničkih sistema Sistem podrške će uvek uticati na radnu organizaciju Kada se dizajniraju CSCW aplikacije gomila formi socialnih interakcija koje igraju ulogu u oblikovanju radnih organizacija moraju biti analizirane. [1] • •

Koncept višekorisni č enja čkog kog okru ž enja

Mane konvencionalnih samostalnih programa Dostavljanje već većem broju korisnika – zasebne instalacije na više mašina Menadž Menadžment verzija – apdejtovanje više kopija jednog te istog programa • •

Alternative samostalnim programima koji rade na samostalnim mašinama Instalacija na višekorisnič višekorisničkim serverskim mašinama (Unix, Mainfram) Fajl serveri • •

Definicija: Klijent-Server (C/S) arhitektura Pristup aplikacionom dizajnu koji koji dekompozituje funkcionalnost cele aplikacije na dva razdvojena kompjutera, klijent i server koji rade zajedno preko mrež mre že Glavne prednosti: - Lakše organizovanje - Interoperabilnost (heterogene platforme) •

•

Definicija: Klijent, server, middleware (međ (me đusistem) Klijent: Proces koji šalje zahteve preko mrež mreže ka serveru radi obavljanja određ odre đenog zadatka Server: Proces koji prima zahteve od klijenata i obrađ obra đuje ih Zadatak: Bilo koji specializovani zadatak Međ Međusistem: Softverska komponenta koja se nalazi izmeđ između klijenata i servera i omoguć omogu ćava interakciju izmeđ između njih • • • •

Primeri sistema klijent-server Fajl serveri – omoguć omogućavaju manipulaciju nad sistemima fajlova preko udaljenih rač ra čunara Serveri baza podataka – Podhranjuju traž tra ženim podacima i modifikuju podatke prema zahtevu Grupver serveri – Omoguć Omogu ćavaju razmenu nestruktuiranih informacija kao što se e-mail, dokumenti… Serveri operativnog sistema – Dozvoljavaju pristup udaljenim korisnicima Web serveri – obrađ obrađuju HTTP zahteve i obezbeđ obezbe đuju dokumente (obič (obično HTML) [1] • • •

• •


39

6. INFORMACIONI SISTEMI

Poboljšanje kolaboracije i toka informacija • •

•

•

•

Poveć Povećana kolaboracija je pož poželjna u aktivnostima kompanije i kroz ceo lanac snabdevanja Jedno istraž istraživanje pokazuje da inž inženjeri potroše 11% njihovog vremena na kreativne aktivnosti, 34% vremena na administraciju, 31% na komunikacije, 24% vremena čekajuć ekajući odobrenja, odluke i informacije. 50-80% komponenata koje proizvođ proizvođači ugrađ ugrađuju u svoje proizvode se danas proizvode potič poti če iz neke druge kompanije Motivacija za globalizacijom sadrž sadrži: - smanjene troškove - najbolju moguć moguću struč stručnost bez obzira na lokaciju Postavlja se pitanje kako sve drž dr žati u toku i ić ići napred

6.1.

Menadž Menadžment ment životnog ciklusa proizvoda (PLM – Product Lifecycle Management)

U industriji , menadž menadžment ment životnog ciklusa proizvoda je proces upravljanja celog životnog ciklusa proizvoda od njegovog zač začeća, do konstruisanja i proizvodnje, servisiranja i odlaganja. PLM povezuje ljude, podatke, procese i poslovne sisteme i daje informacije o proizvodu. PLM treba razlikovati od PLCM – Product Life Cycle Management. PLM se bavi inž inženjerskim aspektom proizvoda, dok se PLCM bavi komercijalnim menadž menadžmentom mentom životnog ciklusa proizvoda na poslovnom trž tržištu sa naglaskom na cenu i trž tržižnu vrednost.

Slika 6.1: Opšti ž ivotni ivotni ciklus proizvoda


40

Nedavno ICT razvoj je dozvolio širenje PLM-a izvan granica tradicionalnog PLM-a i integrisanje senzorskih podataka i “podatke o događ doga đajima iz životnog ciklusa” u realnom vremenu u PLM, kao i dozvoljavanje da ove informacije budu dostupne različ razli čitim uč učesnicima u totalnom životnom ciklusu individualnog proizvoda (zatvaranjem informacione petlje). Ovo je rezultiralo proširenjem PLM-a u CL 2M – Closed Loop Lifecycle Management. Dobiti od PLM-a: • • • • • • • •

Smanjeno vreme do izlaska na trž tržište Poboljšan kvalitet proizvoda Smanjeni troškovi prototipa Sposobnost brzog identifikovanja potencijalnih prilika za prodaju Uštede kroz ponovno korišć kori šćenje enje originalnih podataka Okvir optimizacije proizvoda Smanjen otpad Uštede pomoć pomoću potpune integracije aktivnost svih inž in ženjera

Oblasti PLM-a: 1. 2. 3. 4. 5.

Sistemsko inž inženjerstvo (SE – Systems Engineering) Menadž Menadžment ment proizvoda i portfelja (PPM – Product and Portfolio Management) Dizajn proizvoda (Product Design) Menadž Menadžment ment procesa proizvodnje (MPM – Manufacturing Process Management) Menadž Menadžment ment podacima o proizvodu (PDM – Product Data Management)

Sistemsko inž inženjerstvo je fokusirano izlaž izla ženju u susret potrebama, pre svega izlazi u susret potrebama potrošač potrošača, i koordiniše proces Sistemskog dizajna uključ uklju čivanjem svih relevantnih disciplina. Menadž Mena džment ment proizvoda i portfelja je fokusiran na upravljanje alokacija resursima, prać pra ćenje progresa planiranih projekata u razvoju novih proizvoda. Menadž Mena džment ment portfelja je alat koji pomaž poma že menadž menadžmentu mentu u procesu prać praćenja progresa novog proizvoda i prodajnih odluka prilikom alociranja deficitarnih resursa. Menadž Menadžment ment podacima o proizvodu je fokusiran na dobavlajnje informacija o proizvodu i/ili servisima kroz njihovu fazu razvoja i tokom korisnog životnog veka. Uvod u proces razvoja Jezgro PLM-a je u pravljenju centralnog menadž menad žmenta svih podataka o proizvodu i tehnologija korišć kori šćenih enih za pristup ovim informacijama i znanju. PLM je disciplina koja je proistekla iz alata kao što su CAD, CAM i PDM, ali se mož može posmatrati i kao integracija ovih alata sa metodama , ljudima i procesima kroz sve razvojne faze životnog veka proizvoda. Nije u pitanju samo softver i tehnologija već ve ć i poslovna strategija. Radi jednostavnosti faze koje su opisane prikazane su da diagramu na slici 6.2 Tač Ta čan redosled radnji će varirati u zavisnosti od industrije u kojoj se priozvod izrađ izrađuje ali galvni procesi su: - Zač Začeće (Specifikacija, konceptualni dizajn) - Dizajn/konstrukcija (detaljni dizajn, validacija i analize – simulacija, dizajn alata) - Realizacija (plan proizvodnje, proizvodnja, sklapanje, testiranje-provera kvaliteta) - Servisi (prodaja i isporuka, korišć kori šćenje, enje, održ održavanje i podrška, odlaganje) Realnost je ipak malom drugač drugačija od ovoga, ljudi i odeljenja ne mogu da obavljaju zadatke u izolaciji, i jedna aktivnost se ne mož može jednostavno završiti i da nakon toga poč po čne sledeć sledeća. Konstruisanje je iterativni proces, često se konstrukcija mora modifikovati zbog proizvodnih ogranič ograni čenja i sukobljenih zahteva. Gde


41

se potrošač potrošačev zahtev tač tačno stavlja u ovoj vremenskoj vremenskoj liniji zavisi od tipa industrije, bilo da da li su proizvodi na primer napravljeni po narudž narud žbini, konstruisani po narudž narudžbini ili sklopljeni po narudž narud žbini. [1]

Slika 6.2: proces razvoja proizvoda

6.2.

Menadž Menadžment ment podacima o proizvodu (PDM – Product Data Management)

Menadž Menadžment podacima o proizvodu je poslovna funkcija često unutar PLM-a koji je odgovoran za pravljenje, menadž menadžment i publikovanje podataka o proizvodu. PDM je korišć korišćenje enje softvera ili drugih alata za prać pra ćenje i kontrolu podataka povezanih za određ odre đeni proizvod. Podaci koji se prate obič obično uključ uključuju tehnič tehničke specifikacije o proizvodu, specifikacije za proizvodnju i razvoj, i tipove materijala koji će biti potrebni za proizvodnju dobara. Korišć Kori šćenje enje PDM-a dozvoljava kompaniji da prati različ razli čite troškove povezane sa kreacijom i lansiranjem proizvoda na tr žište. PDM je deo PLM-a i pre svega ga koriste inž inženjeri. • • •

Rukovođ Rukovođenje podacima o proizvodu i toku izrade proizvoda kroz ceo životni ciklus proizvoda Ekstrakovanje traž traženih podataka idealno, bilo gde, na pogodan i jednostavan nač na čin Delokrug sadrž sadrži: - struktuiranje informacija informacija o proizvodu iz širokog širokog raspona izvora Podrazumevajuć Podrazumevajući CAD crtež crteže, informacije o projektu, beleške i dokumente, specifikacije testova i izveštaje o testiranjima, analize troškova, numeri čke kontrolne programe, procedure održ održavanja, informacije o logistič logističkoj podršci… - Centralno skladištenje informacija o proizvodu - Centralno rukovođ rukovođenje informacija o proizvodu - Dostupne informacije o proizvodu svakome kome su potrebne, bilo kad i bilo gde - Integracija sa drugim softverom •


42

- Standardizovane i informacije podrške u procesima razmene - Standardizovani i podrž podržani procesi promene u konstrukciji

Unutar PDM-a fokus je na upravljanju i prać pra ćenju kreacije, promeni i arhiviranju svih informacija vezanih za proizvod. Informacije Informacije koje su uskladištene (na jednom ili više fajl servera) servera) sadrž sadr že i inž inženjerske podatke kao što su CAD modeli, crtež crte ži i ostali dokumenti koji su sa njima povezani. [1] PDM serveri su centralni magacini znanja vezani za procese i istoriju proizvoda, i promoteri integracije i razmene podataka izmeđ između poslovnih korisnika koji imaju kontakta sa proizvodima – uključ uključujuć ujući i menađ menađere projekata, inž inženjere, prodavce, kupce, i timove za osiguranje kvaliteta. Centralna baza podataka će takođ takođe rukovati metapodacima kao što su vlasnik fajla i starus odobrenja komponenata. Paket će čekirati: ulaz i izlaz podataka o proizvodu, rukovoditi inž in ženjerskim promenama i davati podatke o svim verzijama i karakteristikama vezano za proizvod, manipulisati sa struktorom matreijala proizvoda, i pomagati u konfiguracionom menadž menadžmentu varijanata proizvoda. Ovo omoguć omogućava dobijanje automatskih izveštaja o ceni proizvoda, itd. Osim toga, PDM omoguć omogućava kompanijama da proizvode kompleksne proizvode. PDM je fokusiran na dobijanju i održ odr žavanju informacija vezanih za proizvod i/ili servise kroz ceo razvojni ciklus i korisni životni vek proizvoda. Tipič Tipi čne informacije koje se obrađ obrađuju uz pomoć pomoć PDM modula su: • • • • • • • •

Broj dela Oris dela Dobavljač Dobavljač/isporuč /isporučilac Broj dela isporuč isporučioca i opis Jedinica mere Troškovi/cena Šeme CAD crtež crteža Podaci o proizvodu

Prednosti PDM-a: • • • • •

Prać Praćenje i rukovođ rukovođenje svim podacima vezanim za proizvod Skrać Skraćenje vremena povratka investicije jednostavnim merama Manji utrošak vremena na organizovanje i prać praćenje podataka o konstrukciji Poboljšana produktivnost kroz ponovno korišć kori šćenje enje podataka o proizvodu Ojač Ojačana kolaboracija

PDM polazi od tradicionalnih inž in ženjerskih aktivnosti koje kreiraju crtež crte že proizvoda i šeme na papiru uz pomoć pomoć CAD alata da bi kreirao listu delova (Bills of Material structures – BOM). PDM i BOM podaci se koriste u sistemima za planiranje resursa u preduze ću (ERP – Enterprise Resource Planning), kako bi se planirale i koordinisale transsekcionalne operacije u kompaniji (rukovođ (rukovođenje prodajom, kupovina, procena troškova, logistika…). PDM je podgrupa već ve ćeg koncepta PLM-a. PLM obuhvata potrebne procese za lansiranje novih proizvoda, rukovodi promenama postojeć postoje ćih proizvoda (ECN/ECO) i povlač povla či proizvode na kraju njuhovog upotrebnog veka. Oblast PDM-a i ERP-a ERP sistemi se fokusiraju na odnose izmeđ izme đu, i potrebama za. Komponente koje su neophodne za proizvodnju proizvoda kao i njihove druge organizacione sposobnosti kao što su rukovo đenje potrebnim nabavkama, rač računovodstvo i funkcije ljudskih resursa. [7]


43

7. SIMULACIJA U RAZVOJU PROIZVODA

Simulacija je imitacija neke stvarne stvari, stanaja stvari ili procesa. Prilikom simulacije predstavljene su neke ključ ključne osobine ili ponašanja selektovanog fizič fizičkog ili abstraktnog sistema. Simulacija se koristi u mnogim konceptima, kao što su simulacija tehnologije radi optimizacije performansi, sigurnosti, testiranja, treniranja, edukacije i video igara. Trena žni simulatori se takođ takođe koriste za simulaciju letova kako bi se pilotima pruž pru žilo iskustvo slič slično stvarnom. Simulacije se takođ takođe koriste u nauč naučnom modeliranju i ispitivanju prirodnih sistema ili sistema napravljenih od strane čoveka kako bi se stekao uvid o njihovom funkcionisanju. [8] Simulacija se mož može koristiti za analiziranje realnih efekata u alternativnim uslovima i drugač druga čijim spletovima okolnosti. Simulacija se takođ takođe koristi kada se realni sistem ne mož mo že pokrenuti, iz razloga nedostupnosti, ili mož mo žda zato što bi njegovo poštanje u pogon bilo opasno, ili mož možda zato što još uvek nije konstruisan ili jednostavno ne postoji. [9] Istorijski gledano, simulacije su korišć korišćene ene u različ različitim poljima, i u njima uglavnom razvijala nezavisno, ali u 20-tom veku izuč izučavanja teorije sistema i Kibernetike kombinovano sa sve već ve ćom upotrebom kompjutera u svim tim poljima dovodi do unifikacije i sistematič sistemati čnijeg gledanja na koncept simulacije. Fizič Fizička simulacija se odnosi na simulaciju u kojoj fizič fizi čki objekti zamenjeni sa stvarnim objektom koji se želi prouč proučiti. Ovi fizič fizički objekti su najč najčešće šće izabrani zato što su manji i jeftiniji od aktuelnog objekta u sistemu. Interaktivna simulacija je specijalna vrsta fizič fizi čke simulacije, u kojoj su u fizič fizičkoj simulaciji uključ uključene i ljudske radnje, kao što su simulator letenja ili vož vo žnje, to se ponekad zove i sintetič sinteti čka okolina. Kompjuterska simulacija je pokušaj da se modeluje hipotetič hipoteti čka situacija iz stvarnog života na rač računaru, kako bi mogla biti prouč proučavana. Menjanjem promenljivih, dobijaju se predviđ predvi đanja o ponašanju sistema. Kompjuterska simulacija je postala korisni deo modeliranja mnogih prirodnih sistema u fizici, hemiji i biologiji, modelovanja ekonomskog sistema i socialnih nauka, kao i u inž inženjerstvu. Tradicionalno, formalno modeliranje sistema je bilo uz pomoć pomo ć matematič matematičkih modela, koji pokušavaju da pronađ pronađu analitič analitičko rešenje koje će predvideti ponašanje sistema iz niza parametara i poč po četnih uslova. Kompjuterska simulacija se najč najčešće šće koristi kao dodatak, ili zamena, prilikom modeliranja sistema kod kojih nije moguć moguće dobiti jednostavna analitič analitička rešenja. Postoje mnogo različ različitih tipova kompjuterskih simulacija, zajednič zajednička karakteristika im je pokušaj da naprave reprezentativni scenario za modele koji obuhvata sva moguć moguća i nemoguć nemoguća stanja. Postoje nekoliko softverskih paketa koji omoguć omogućavaju rač računarsko modeliranje, oni se uglavnom zasnivaju na Monte Carlo simulaciji, stohastič stohastičkim modelima, multimetodskom modelovanju. Simulirana realnost je predlog da realnost mož može biti simulirana – obično uz pomoć kompjuterske simulacije – do nivoa kada se više ne razlikuje od istinske stvarnosti. Tako že mož može sadrž sadržati i svestne umove koji mogu a i ne moraju biti svestni da žive unutar simulacije. Ovo jeste znatno drugačije, od trenutno tehnoliški dostupnog koncepta virtuelne realnosti. Virtuelna realnost se trenutno vrlo lako mož mo že prepoznati i razlikovati od stvarnosti, stvarnost i, učesnici nikad ne sumnjaju u prirodu njihovog iskustva. Nasuprot tome simuliranu realnost bi bilo nemoguće razlikovati od istinske realnosti. Postoje naravno dosta debata što se tiču ove teme, idući od filozofskih do praktičnih aplikacija u računarstvu.[10]


44

7.1.

Uobič Uobičajena korisnič korisnička interakcija, sistemi za virtuelno simuliranje

Virtuelno simuliranje predstavlja specifič specifi čnu kategoriju simuliranja koje koristi simulacionu opremu kako bi stvorilo virtuelni svet korisniku. Virtuelno simuliranje dozvoljava korisniku interakciju sa virtuelnim svetom. Virtuelni svetovi postoje zahvaljujuć zahvaljuju ći integrisanim hardverskim i softverskim komponentama. U ovom smislu sistem mož može prihvatiti ulaz od korisnika (prać (pra ćenje tela, perpoznavanje zvuka/glasa, fizič fizi čki kontroleri) i proizvesti izlaz korisniku (vizuelni prikaz, zvu čni prikaz, hepatič hepatički prikaz). [11]

Ulazni hardver za virtuelnu simulaciju Prać Praćenje tela. tela. Metod za snimanje pokreta se često koristi za prać praćenje korisnikovih korisnikovih pokreta i prevođ prevođenje tih pokreta u ulazne podatke za virtuelnu simulaciju. Na primer ako korisnik fizič fizi čki okrene glavu, taj pokret će biti zabelež zabeležen od strane simulacionog hardvera i biti preveden u odgovaraju ću promenu unutar simulacije. Odela za prać praćenje pokreta ili rukavice za prać pra ćenje pokreta se mogu koristiti za prać pra ćenje pokreta delova tela. Sistem mož može imati senzore koji su ugrađ ugra đeni unutar njih kako bi osetio pokrete različ različitih delova tela (npr. prstiju). Alternativno, ovi sistemi mogu imati spoljne uređ uređaje za prać praćenje ili markere koji mogu biti detektovani uz pomoć pomo ć spoljnjeg ultrazvuč ultrazvučnog uređ uređaja, optič optičkih risivera ili elektromagnetnih senzora. Senzori za prać praćenje pokreta oč očiju se takođ takođe koriste tako da sistem mož može precizno odrediti gde gleda korisnik u bilo kom trenutku. •

•

Fizič Fizički kontroleri. kontroleri. Omoguć Omogućavaju unos podataka u simulaciju samo preko direktne manipulacije korisnika. U vitalnim simulacijama, taktilna povratna informacija od strane ovih uređ ure đaja korisniku je izuzetno pož poželjna u već većem broju simulacionih okruž okru ženja. Instrumentacija visoke vernosti prikaza kao što su instrumentacioni paneli u virtuelnom kokpitu aviona pruž pružaju korisniku uvid u kontrole realnog aviona kako bi se podigao nivo uranjanja. •

Zvuč Zvučno/glasovno prepoznavanje. prepoznavanje. Ova forma interakcije se mož mo že koristiti bilo za interakciju sa agentima unutar simulacije (virtuelnim ljudima) ili radi manipulisanja sa objektima unutar simulacije (informacijama). Prepoznavanje glasa poveć pove ćava nivo uranjanja korisnika u simulaciju. Korisnici mogu koristiti hedsetove sa mikrofonima, mogu imati dž džepne mikrofone ili soba mož mo že biti opremljena sa mikrofonima koji su postavljeni na strateška mesta. •

Trenutno istraž istraživanje na daljem razvoju ulaznih korisnič korisničkih sistema. sistema. Istraž Istraživanje buduć budućih ulaznih uređ uređaja dosta obeć obećava u virtuelnom simuliranju. Sistemi kao što su mož mo ždano-kompjuterski interfejsi (BrainComputer Interface – BCI). BCI sistemi pruž pru žaju moguć mogućnost za dalje poveć povećanje nivoa uranjanja korisnika u virtuelni svet. Istraž Istraživanja su pokazala da korisnici sa vrlo malo pripreme mogu dosta dobro da se kre ću u virtuelnom svetu uz pomoć pomoć BCI uređ uređaja. Vrlo je verovatno da će ovakva vrsta sistema postati standardni ulazni uređ uređaj u buduć budućim virtuelnim simulacijama.

Izlazni hardver za virtuelnu simulaciju Vizuelni displeji. Vizuelni displeji pruž pružaju vizuelni stimulans korisniku Stacionarni displeji mogu varirati od konvencionalnog desktop displeja, već ve ćeg broja displeja postavljenih u krugu do 360° ili luč lu čnih displeja, i stereoskopskih 3D displeja. Okruž Okruženje sa već većim brojem displeja ponekad se naziva i CAVE (pe ćina) - Cave Automatic Virtual Environment. 3D displeji proizvode 3D slike bilo sa ili bez specialnih naoč naočara, zavisno od dizajna. •


45

•

HMD - Head Mounted Didplays – displeji vezani za glavu. Ovi sistemi su direktno povezani sa virtuelnom simulacijom i korisniku pruž pru žaju još impresivniji oseć osećaj uranjanja u virtuelni svet. Negativna strana je što stvaraju zamor posle duž du žeg vremena, i ukoliko je brzina reagovanja i osvež osvežavanja manja sistem će reagovati sa zakašnjenjem na korisnikove reakcije pomeranja glave. Zakasnelo reagovanje sistema mož može izazvati muč mučninu i oslabiti oseć osećaj uranjanja.

Zvuč Zvučni prikaz. Postoje nekoliko različ različitih tipova audio sistema koji mogu pomoć pomoći korisniku da čuje i lokalizuje izvor zvuka. Moguć Mogu će je korišć kori šćenje enje specialnog softvera koji će prizvesti 3D audio efekte, i stvoriti iluziju da su zvuč zvu čni izvori raspoređ raspore đeni na različ različitim mestima u prostoru oko korisnika. Stacionarni konvencionalni zvuč zvučni sistemi mogu biti korišć korišćeni eni radi ostvarivanja stereo ili multikanalnog zvuka. Ali ipak, eksterni zvuč zvu čnici nisu dovoljno dobri u proizvodnji 3D efekata kao slušalice.[11] Konvencionalne slušalice pruž pružaju prenosnu alternativu stacionarnim zvuč zvučnicima. One takođ takođe imaju prednost jer prigušuju zvukove iz spoljnjeg sveta, i stvaraju bolji oseć ose ćaj 3D zvuka.[11] •

•

Hepatič Hepatički displeji. Ovi displeji pruž pružaju korisniku oseć osećaj dodira. Taktilni displeji koriste različ razli čite tipove akutatora ventilatori, vibratori, subvuferi niskih frekvencija ili termoakutatori kako bi proizveli odgovarajuć odgovarajući oseć osećaj kod korisnika. Efektorski uređ uređaji mogu reagovati prilikom korisnikovog korišć kori šćenja enja uz pomoć pomoć sile ili otpora. [11] Ovakvi sistemi se često koriste u medicinskim aplikacijama za udaljene operacije kod kojih se koriste robotič robotički sistemi.[12] •

•

Vestibularni sistemi. Ovi sistemi pruž pružaju oseć osećaj kretanja u simulatoru. Oni se najč najčešće šće koriste kod simulacije kretanja u vozilu, leta u avionu

7.2.

Simulacija i proizvodnja

Proizvodnja predstavlja jednu od najvaž najva žnijih aplikacija u simulaciji. Ova tehnika predstavlja važ va žan alat korišć korišćen en od strane inž inženjera kada se ocenjuje efekat kapitalnih investicija u opremi i fizi čkim odeljenjima kao što su fabrike, skladišta, i distributivni centri. Simulacija se mož može koristiti radi predviž predvi žanja performansi postojeć postojećeg ili planiranog sistema i porež pore ženja alternativnih rešenja za odrež odre ženi konstrukcioni problem.[13] Drugi važ važan cilj proizvodnih simulacija je kvantifikovanje performansi sistema. Zajednič Zajedni čke mere efikasnosti sistema sastoje se u sledeć slede ćem:[14] • • • • • • • •

Ocenjivanje proizvodnosti prilikom proseč prose čnih i maksimalnih optereć opterećenja Vreme potrebno za proizvodnju jednog dela Utilizacija resursa, rada i mašina Pronalaž Pronalaženje uskih grla Čekanja na radnim mestima Zahtevi za struč stručnim osobljem Efektivnost u zakazivanju sistema Efektivnost u kontrolnim sistemima


46

Slika 7.1: Razlozi za simulaciju u proizvodnji

Slika 7.2: Mesto simulacije u razvoju proizvoda [1]

7.3.

Digitalna simulacija životnog ciklusa

Simulaciona rešenja se sve više integrišu sa CAx (CAD, CAM, CAE.. ) alatima i procesima. Kori šćenje šćenje simulacile životnog ciklusa proizvoda, naroč naročito u ranim fazama koncepta i konstrukcionim fazama, ima potencijal da obezbedi znač značajne benificije. Ove benificije idu od smanjenja direktnih troškova kao što su smanjenje broja prototipova i skrać skra ćenje vremena do lansiranja proizvoda na trž tr žište, pa do boljih performansa proizvoda. [1]


47

Slika 7.3: Virtuelni proizvod

Uspešna upotreba simulacije, u ranim fazama razvoja je velikim delom zavisna od pove ćane integracije simulacionih alata u celom CAD, CAM, i PLM paketa. Simulaciona rešenja sada mogu da funkcionišu kroz prošireni sistem multi-CAD alata, i sadrž sadr že rešenja za menadž menadžment simulacionih podataka i procesa osiguravajuć osiguravajući da se rezultati simulacije u skladu sa životnim ciklusom proizvoda. Simulacija je veoma važ va žna u inž inženjerskim sistemima ili bilo koji drugim sistemima koji u sebi uključ uklju čuju dosta procesa. Mnoge inž inženjerske simulacije koriste matematič matemati čke modele i rač ra čunarsko podrž podržano ispitivanje. Postoje mnogo sluč slučajeva u kojima matematič matemati čko modeliranje nije pouzdano. Simulacija problema u dinamici fluida često zahteva oba, i matematič matemati čko i fizič fizičko simuliranje. U ovom sluč slučaju fizič fizički modeli zahtevaju dinamič dinamičko uporež uporeživanje. Fizič Fizičke i hemijske simulacije takož tako že imaju direktne realistič realisti čne primene, drugač drugačije od istraž istraživač ivačke namene; u hemijskom inž in ženjerstvu, na primer simulacije procesa se koriste za dobijanje parametara procesa koji se odmah direktno koriste za rad hemijskih postrojenja kao što su rafinerije nafte. Generalna pitanja prilikom simulacije u razvoju proizvoda: Šta treba simulirati i kako Kada treba uraditi simulaciju prilikom razvoja proizvoda Kako transferovati podatke od CAD modela u simulacione modele? Kako napraviti i održ održavati efektivnu komunikaciju izmeđ između konstruktora i analitič analitičara? • •

•

•

Slika 7.4: Povezanost konstruisanja i simulacije prilikom razvoja proizvoda Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

48

Inž Inženjer

Konstruktor

Analitič Analitičar

Konceptualni funkcionalni dizajn

Akcija transformacije: Funkcija- uformu

Mapiranje

Konceptualna prostorna konstrukcija

Preliminarna konstrukcija Velika promena Promene u konstrukciji Manja romena Detaljna konstrukcija

Nezadovoljavajuće Mapiranje

Manja romena

Evaluacija

Zadovoljavajuć Zadovoljavajuće

Detaljna analiza

Idealizacija

Velika promena Promene u konstrukciji

Preliminarna analiza

Idealizacija

Nezadovoljavajuće Mapiranje

Evaluacija

Zadovoljavajuć Zadovoljavajuće

Konačna konstrukcija

Slika 7.5: Primer procesa konstruisanja i analize [1]

Metodama analize se u fazi projektovanja mašina i opreme traž tra že odgovori o njihovim svojstvima otpornosti, pouzdanosti, nosivosti, kinematskom ponašanju, dinamič dinamičkom odgovoru. U domenu noseć nosećih struktura, postavljaju se i rešavaju njihovi matematič matemati čki modeli prorač proračuna. Skup svih zahvata traž traženja odgovora o svojstvima bazi fizič fizičke forme, postavljaju se uprošć upro šćeni eni mehanič mehanički modeli. Za te uprošć upro šćene ene mehanič mehaničke modele postavljaju slož složenog sistema - strukture, predstavlja strukturnu analizu. Na bazi kriterijuma koje struktura mora da zadovolji u pogledu mehanič mehani čkih i funkcionalnih karakteristika, analizom se ocenjuje posmatrana struktura i traž tra že njeni nedostaci. Oč Očigledno, metode analize usavršavaju strukturu po sistemu "korak po korak" i one kao takve i danas zadovoljavaju konstruktorske zahteve. Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

49

Metode sinteze su mnogo pogodnije za funkcionalne i geometrijske kreacije. One direktno daju rešenje strukture ali zahtevaju najsavremeniji pristup, korišć kori šćenje enje ekspertnih znanja i efikasnih rač ra čunarskih sredstava. Primena matrič matričnih metoda za analizu struktura, rešila je zahteve sistematskog predstavljanja kontinuuma, uvodjenja polja spoljašnjih koncentrisanih sila, polja površinskih optereć optere ćenja kakva se javljaju kod brodskih struktura, aviostruktura, struktura vozila i polja temperatura svojstvena za raketne konstrukcije, toplotne turbine i nuklearne reaktore. Pogodnost matrič matri čnih metoda analize pokazala se kod rešavanja zadataka plastič plastičnosti, puzanja i ojač ojačanja elemenata, kao i kod uvođ uvođenja istorije prethodnog optereć opterećenja strukture.

Slika 7.6: Generalni proces simulacije

Definicija termina: Simulacija – konstrukcija matematič matematičkog modela radi reprodukcije karakteristika fenomena, sistema ili procesa, uz pomoć pomoć rač računara radi donošenja zaključ zaklju čka i rešavanja problema Validacija – dokaz, koji model daje na osnovu rezultata ili daokaz da je sistem efektivno reprezentovan Verifikacija – Verifikacija – potvrda ispravnosti modela ili rezultata uz pomoć pomo ć inspekcije

Važ Važan elemenat primene metoda analize, je brzina izvođ izvo đenja procedura, čime se u ranom periodu razvoja strukture, identifikuju posmatrane (prognozirane) osobine. Shodno tome, vrši se korekcija do postizanja zadovoljavajuć zadovoljavajućih osobina. Dovoljnim brzinom analiza, moguć mogu će je istovremeno razvijati više konstruktivnih varijanti i odabrati najpovoljnije rešenje. Ideja analize dakle, govori da se nizom iteracija dolazi do rešenja. Taj opšti koncept definisan je na slici 7.6. Prema ovom konceptu, na bazi postavljenih ciljeva, formiraju se kriterijumi za ocenu svojstava strukture. Pri tome je iskustvo osnovna sprega izvedenih strukture i očekivanih osobina traž traženog rešenja. Sama analiza (prikazana zatamnjenim poljima), izvodi se izabranom teorijskom metodom. Na osnovu dobijenih rešenja ocenjuje se polazno predpostavljeno rešenje. Ocena dobijenih osobina vodi modifikaciji strukture delimič delimi čno ili u celosti. Nakon korekcije, obnavlja se procedura analize modela i analize osobina, dok postavljeni ciljevi ne budu dostignuti.


50

Slika 7.7. Koncept kori šć enja enja metoda analize u projektovanju

Metode strukturne analize, dele se na analitič analiti čke i numerič numeričke. Primena analitič analitičkih metoda je ogranič ograničena na jednostavne sluč slučajeve za koje je moguć mogu će nać naći rešenje u zatvorenom obliku. Rešenja se kod analitič analiti čkih metoda traž traže preko redova ili specijalnih funkcija. Realne strukture se u praksi tretiraju numerič numeri čkim metodama i one se mogu odnositi na kontinualne i diskretne sisteme. Slika 7.8 pokazuje klasifikaciju danas aktuelnih numerič numeričkih metoda strukturne analize. [15]

Slika 7.8. Pregled numeri č k ih metoda za analizu struktura čkih

1. METODA KONAČNIH RAZLIKA je numerič numeri čka metoda pogodna za rešavanje raznovrsnih zadataka. Bazira se na matematič matematičkoj diskretizaciji diferencijalnih jednač jednačina prevođ prevođenjem na jednač jednačine sa konač konačnim razlikama. Uspešno se mož mo že primeniti na tankozidim nosač nosačima, na problemima plastič plastično deformabilnih konstrukcija. Efikasnost metode se smanjuje sa slož složenošć enošću u unutrašnjih veza posmatranog mehanič mehaničkog sistema. 2. METODA NUMERIČKOG INTEGRISANJA DIFERENCIJALNIH JEDNAČINA JEDNAČ INA se koristi široko u mnogim zadacima. Metoda se svodi na rešavanje zadatka Cauchy-ja s obzirom na postojanje dobrih matematič matematičkih procedura za integraciju sistema diferencijalnih jednač jedna čina. Za rešavanje se dosta dobro mogu upotrebiti metoda Euler-a, metoda Runge-Kutta i druge. 3. METODA KONAČNIH ELEMENATA - (Finite Element Method - FEM), koristi različ razli čite tipove varijacionih metoda, primenjenih na diskretnom modelu za strukturnu analizu kontinuuma. Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

51

Kontinuum se diskretizuje konač kona čnim brojem elemenata i stepeni slobode kretanja. Uspeh primene metode je u kvalitetu izabranih aproksimacija konač kona čnih elemenata postavljenog modela. Pogodnost metode je u vrednostima varijacione metode. Zadatak se opisuje sistemom diferencijalnih jednač jednačina koje se formiraju iz uslova minimuma funkcionala konstrukcije. Ovaj zadatak je rutinski, a rešavanje sistema diferencijalnih jednač jedna čina ide matrič matričnim metodama, vrlo pogodnim za tretman rač računarom. Tač Tačnost izrač izračunavanja je definisana kvalitetom izabranih funkcija oblika (interpolacionih funkcija), mrež mre žom i tipom konač konačnih elemenata. Zavisno od izabranih nezavisno-promenljivih velič veli čina i nač načina formiranja jednač jedna čina, postoje četiri osnovne metode: metoda pomeranja (metoda deformacija), metoda sila, mešovita i hibridna metoda specifi čna metoda prelaza iz sistema parcijalnih 4. METODA GRANIČNIH ELEMENATA je specifič diferencijalnih jednač jednačina i zadatih granič graničnih uslova ka njihovoj integralnoj analogiji na granici oblasti koju posmatramo. Postupak se sastoji u diskretizovanju granič grani čne oblasti strukture granič graničnim elementima, primenom različ razli čitih vrsta aproksimacija geometrije granica i granič grani čnih funkcija. Iz integralnih odnosa, diskretnom analogijom, formira se sistem algebarskih jednač jedna čina. Rešavanjem sistema dolazi se do traž traženih velič veličina na granicama oblasti. 5. SLO@ENE METODE PRORAČUNA STRUKTURA. Inž Inženjerski zahtevi prorač proračuna slož složenih struktura, uslovili su razvoj metode konač konačnih elemenata. Naime, pokazalo se daje moguć mogu će grupisanje elemenata u velike makro-eiemente da bi se analizirale osobine na njihovim granicama. Ova metoda poznata je kao METODA SUPER-ELEMENATA (MSE). Metoda se koristi naro čito u aviogradnji, brodogradnji gde super-elementi predstavljaju sekcije struktura koje se ponavljaju. Prednost metode je što isključ isključuje unutrašnje nezavisno - promenljive, pa preostaju samo nepoznate na granicama superelemenata. Na ovaj nač na čin je znač značajno smanjen rač računski obim problema te je realizacija brž br ža i uspešnija. Pri tome se formiraju algebarski sistemi koji se rešavaju metodama Gauss-a., Holeckog, Crout-a, frontalnom metodom i drugim iteracionim metodama. [15]

7.4.

Uvod u metodu konač konačnih elemenata

Koncept metode konač konačnih elemenata (MKE) je zasnovan na diskretizaciji kontinuuma konstrukcije jednostavnim delovima konač konačnih dimenzija. Nad tim delovima - konač kona čnim elementima, metodama i principima fizike uspostavljaju se osnove statič statičke, kinematič kinematičke, dinamič dinamičke i termodinamič termodinamičke veze, koje se proširuju do granica kontinuuma. Koristeć Koristeći neki od osnovnih principa mehanike, formira se sistem diferencijalnih jednač jednačina (obič (običnih, parcijalnih ili integralnih). Nepoznati parametri koji se kod nose ćih struktura traž traže su kinematič kinematičke velič veličine - pomeranja, statič statičke velič veličine - unutrašnje sile ili mešovite velič veli čine (pomeranja i unutrašnje sile istovremeno). Osim ovih dveju metoda koristi se metoda reziduma (tamo gde je teško definisati potencijal) i metoda energetskog bilansa kod zadataka koji tretiraju različ različite tipove energija (mehanič (mehaničku, toplotnu, elektromagnetnu). Za ove diferencijalne jenač jena čine, traž traži se rešenje, najč najčešće šće približ približno. Pretpostavljene forme rešenja omoguć omogu ćavaju prelazak sa diferencijalnih jednač jedna čina na algebarske jednač jednačine. Rešenja tih jednač jedna čina su pomeranja, unutrašnje sile ili dinamič dinami čki odgovor konstrukcije. Pojedine etape traž traženja rešenja, zasnivaju se na matrič matri čnoj algebri i numerič numeričkoj analizi koje se realizuju matematič matematičkim metodama naroč naročito pogodnim za rač računar. [15] Koncept metode je definisao 1941. Hrenikoff . Godine 1956. istraž istraživač ivači Claugh, Martin, Turner i Torr rač računarom su rešili zadatak ravanskog naponskog stanja krila aviona "BOEING", primenom trougaonih konač konačnih elemenata. Tada je na predlog američ ameri čkog istraž istraživač ivača Claugh-a definisano današnje ime metode: "the finite element method", skrać skra ćeno FEM. Znač Značajan doprinos širenju ideja i koncepta metode imala je štampa prve monografije autora Zienkiewicz-a i Cheng-a 1970. Sedamdesetih godina istraž istraživač ivač Oden znač značajno uopštava metodu, uvodeć uvodeći u nju trodimenzionalnost, nelinearnost, dinamiku struktura, talasno prostiranje, uticaj fluida i optimalnost struktura. Prava, široka primena metode poč počela je razvojem rač ra čunarske tehnike i pojavom komercijalnih softverskih paketa. Prvi komercijalni programski paketi bili su: NASTRAN (program NASE), SESAM -(Super Eiement Stntctuial Antdysis Modulus - Norveška), SAP (Structural Analysis Program-USA). [15] Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

52

Slika 7.9: Modeliranje uz pomoć konač nih nih elemenata

Postupak izbora konač konačnih elemenata

Analiza metodom konač konačnih elemenata zahteva fizič fizi čku diskretizaciju konstrukcije i izbor konač kona čnih elemenata koji adekvatno opisuju njeno ponašanje pri spoljač spolja čnjem uticaju. Raznovrsnost uticaja i geometriji struktura, uslovila je brojnost vrsta i podvrsta konač kona čnih elemenata. Osnovna razlika međ me đu njima ogleda se u različ različitosti "unutrašnjih" funkcija. Te "unutrašnje" funkcije, funkcije oblika (shape fumction), opisuju polje pomeranja u elementu i određ odre đuju aproksimacije kontinuuma u metodi konač konačnih elemenata. Izbor konač konačnog elementa osim topologije podrazumeva izbor interpolacione funkcije i direktno određ određuje tač tačnost metode. Osnovni tipovi konač konačnih elemenata su odredjeni prostorom koji koriste. Jednodimenzioni konač konačni elementi su zatege, štapovi, grede, už u žadni elementi, granič granični elementi, cevni elementi. Granič Granični elementi su kategorija koja služ služi za formiranje veza na granicama kontinuma, koja matematič matematičkom modelu definiše neki uslov. U ovu podgrupu spadaju elementi: opruge, zazori (gap), veze (link), stepeni slobode (DOF) i drugi. Dvodimenzioni konač kona čni elementi definišu napone i deformacije ravanskog kontinuuma, pa shodno tim vrstama osnovni elementi su membrana, plo ča, ljuska. Trodimenzioni konač konačni elementi su prizmatič prizmati čni i osnosimetrič osnosimetrični. U ovu grupu spadaju i debela ploč plo ča i debela ljuska, prizma, piramida, osnosimetrič osnosimetrični elementi i 3D konač konačni elementi sa ortotropnim osobinama kao što su slojevite forme. [15] Konač Konačne elemente je moguć moguće klasifikovati i prema familiji - grupaciji (ljuska, ploč plo ča, greda), prema redu interpolacionih funkcija (linearan, parabolič paraboli čan, kubni), geometriji (trougaoni, četvorougaoni), prema fizič fizičkim osobinama (tanka ljuska, debela ljuska) i prema materijalnim svojstvima (izotropan, anizotropan). Izbor konač konačnog elementa za modeliranje, zavisi od geometrijske forme posmatranog kontinuuma i procene unutrašnje distribucije sila i deformacija. Geometrijska forma je zadata konceptom konstrukcije i sadrž sadržana je na projektnoj dokumentaciji. Forme dugač dugačkih članova (malih dimenzija popreč popre čnog preseka u odnosu na duž dužinu) zamenjuju se jednodimenzionim konač kona čnim elementima. Ravne površine zidova, pregrada, dijafragmi, lamela nosač nosa ča, zamenjuju se dvodimenzionim konač konačnim elementima (obič (obično za analizu napona). Tamo gde se javljaju koncentrisana lokalna naprezanja usled geometrijske slo ženosti, koriste se trodimenzioni konač konačni elementi. Njima se obič obi čno opisuju kompaktne geometrije kao što su Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

53

kotrljajuć kotrljajući delovi lež ležajeva, lopatice rotacionih kola turbomašina, glavč glav čine rotacionih elemenata, zupč zupčanici, lanč lančanici, kuć kućišta motora SUS, kuć kućišta klipnih mašina, slož složeni elementi (kolenasta vratila, helikoidni zupč zupčanici) i drugo. [15]

Proces simulacije uz pomoć pomo ć metode konač konačnih elemenata

Analiza metodom konač konačnih elemenata se obič obično sastoji od tri koraka podrž podr žanih od strane različ različitih alata: - predprocesiranje: generisanje simulacionih modela iz geometrije (CAD) - rešavanje: izrač izra čunavanje željenog ponašanja - postprocesiranje: vizuelizacija i izveštaj

Slika 7.10: Proces simulacije metodom konač nih nih elemenata

Predprocesiranje skoro uvek zahteva modeliranje od strane čoveka i proveru. Rešavanje i postprocesiranje su automatizovani [1]

•

Predprocesiranje u FEA metodi: 1. Kreiranje geometrije (ako je geometrija kreirana iz CAD modela onda njeno uprošć upro šćavanje) avanje) 2. Generisanje mrež mreže (mož (može biti automatsko) 3. Izbor materijala 4. Definisanje optereć opterećenja 5. Definisanje granič graničnih uslova (oslonci, veze i stepeni slobode kretanja) 6. Dodela parametara analize (linearni-statič (linearni-stati čni, maksimalno vreme…) 7. Verifikacija modela

Slika 7.11: Predprocesiranje kod metode konač nih nih elemenata


54

•

Rešavanje u FEA metodi 1. 2. 3. 4. 5.

Desinisanje matrica krutosti elemenata Sastavljanje globalne matrice krutosti Dodeljivanje granič graničnih uslova vezanom modelu Generisanje vektora optereć optere ćenja Rešavanje pomeranja {}: []{} = { }

gde je: [] = matrica krutosti {} = vektor pomeranja čvorova { } = vektor optereć optere ćenja 6. Izrač Izračunavanje sila i naprezanja u elementima

Slika 7.12: Definisanje matrica i rešavanje kod FEA [1]

Slika 7.13: Primer FEA koncepta: a) parametarski model, b) mrež ni ni model, c) simulacioni model sa definisanim materijalom, optereć enjima enjima i grani č n čnim im uslovima


55

7.5.

•

•

•

•

7.6.

Maketa i prototip

Maketa: - U inž inženjerstvu – skalirani model, najč najčešće šće u punoj velič veličini, strukture, aparature ili vozila - Koristi se za prouč prou čavanje, treniranje, ili testiranje i radi procene da li se aparatura mož mo že proisvesti lako i ekonomič ekonomično Prototip - U inž inženjerstvu – model pune velič veli čine strukture ili dela opreme, korišć kori šćen en za evaluaciju konstrukcije, pogodnosti i performansi - Rana originalna forma U svakodnevnom jeziku: - termini “prototip” i “maketa” se često koriste jedan umesto drugog - Oni oba uključ uključuju ili skalirani ili model u punoj velič veli čini strukture ili aparature korišć kori šćene ene za testiranje i evaluaciju Različ Različite industrije i kompanije imaju svoje tumač tuma čenje ovih termina.

Digitalna maketa (DMU – Digital Mock-Up) i Virtuelni prototip (VP – Virtual Prototype)

Digitalna maketa je koncept koji dozvoljava opis proizvoda, obič obično u 3D, za njegov ceo životni ciklus. DMU je obogaćen svim aktivnostima koje doprinose opisu proizvoda. Konstrukcioni inž inženjeri, proizvodni inž inženjeri i inž inženjeri za podršku rade zajedno da naprave DMU. Jedan od uslova je imati neophodno znanje buduć budućeg proizvoda kako bi se zamenili svi fizič fizi čki prototipovi sa virtuelnim, korišć korišćenjem enjem 3D kompjuterske grafike. Kao dopuna to se takođ takođe često naziva i digitalni ili virtuelni prototip. Ove dve definicije odnose se na proizvodnju fizič fizičkog prototipa, ali su deo DMU koncepta. DMU omoguć omogu ćava inž inženjerima da konstruišu kompleksne proizvode i verifikuju njihovu konstrukciju bez da ikada naprave fizi čki model. DMU omoguć omogućava lakše prouč proučavanje sklopova, muguć mugućih sukoba delova u sklopu, analizu tolerancija, simulaciju ponašanja i funkcije, ergonomsku simulaciju. [1] Međ Među tehnikama ili tehnologijama koje ovo omoguć omogućavaju su i : • •

Direktan interfejs izmeđ izme đu DMU i PDM sistema. Aktivna DMU tehnologija koja ujedinjuje sposobnost prikaza sklopa makete sa sposobnošć sposobnošću u merenja, analize, simulacije, dizajna i redizajna. [16]

Ciljevi DMU: Smanjeno vreme potrebno za lansiranje proizvoda na tr žište zahvaljujuć zahvaljujući identifikovanju potencijalnih problema u konstrukcionom procesu. Smanjeni troškovi razvoja proizvoda minimiziranjem broja fizi čkih prototipova koji treba da se naprave Poveć Povećan kvalitet proizvoda dozvoljavanjem već ve ćem broju konstrukcionih alternativa da budu ispitane pre nego što bude izabrana konač kona čna. [16] •

•

•


56

Pravljenje virtuelnog prototipa je tehnika u procesu razvoja proizvoda. Ovo uklju čuje upotrebu CAD i CAE softvera kako bi se verifikovana konstrukcija pre odluke da se napravi fizi čki prototip. Ovo se radi kreiranjem rač računarskih 3D delova i njhovim sklapanjem u sklopove i testiranjem razli čitih mehanič mehaničkih kretanja, spojeva i funkcija ili čisto estetskog izgleda. Sklop ili individualni delovi se mogu simulirati u CAE softveru kako bi se videlo ponašanje proizvoda u stvarnom svetu. Proces razvoja i konstruisanja proizvoda su se ranije uglavnom oslanjali na iskustvo i procenu inž in ženjera u proizvodnji inicijalnog konstrukcionog koncepta. Fizič Fizi čki prototip bi onda bio napravljen i testiran kako bi se ocenile performanse. Bez ikakvog nač na čina da se ocene performanse unapred, inicijalni prototip je retko kad zadovoljavao oč očekivanja. Inž Inženjeri su obič obično morali da redizajniraju inicijalni koncept više puta kako bi uklonili slabosti koje su uoč uočene prilikom fizič fizičkog testiranja. Danas su proizvođ proizvođači pod pritiskom da smanje vreme potrebno za razvoj proizvoda i njegovo lansiranje na trž tržište i da poveć povećaju nivo performansi i pouzdanosti. Mnogo već ve ći broj proizvoda se razvija u formi virtuelnih prototipova u kojima se koristi softver za inž in ženjersku simulaciju radi predviđ predvi đanja performansi pre pravljenja fizič fizi čkog prototipa. Inž Inženjeri mogu brzo da prouč prou če performanse na hiljade konstruktorskih alternativa bez utroška vremena i novca potrebnog za pravljenje fizi čkih prototipoba. Moguć Mogućnost istraž istraživanja širokog raspona konstrukcionih alternativa dovodi do poboljšanja u performansama i kvalitetu. Takođ Takođe je znač značajno smanjeno vreme potrebno da se proizvod lansira na tr žište, jer je vreme potrebno za izradu virtuelnih prototipova znač zna čajno manje nego li fizič fizi čkih prototipova. [17][18][19][20]


57

8. RP – RAPID PROTOTYPING

Rapid Prototyping (brza izrada prototipova) je automatska konstrukcija fizi čkih objekata korišć korišćenjem enjem proizvodne tehnologije dodavanja primesa. Prve tehnike za RP postale su dostupne kasnih 1980-tih, i korišć korišćene ene su za proizvodnju modela i prototipova. Danas se koriste u mnogo širem opsegu aplikacija a čak se i koriste za proizvodnju delova proizvodnog kvaliteta u relativno malom broju. Neki skulptori ih koriste za proizvodnju slož složenih delova na umetnič umetničkim egzebicijama. [21] Korišć Korišćenje enje tehnologije proizvodnje dodavanjem primesa omoguć omogu ćava da se virtuelni modeli iz CAD-a ili softvera za animaciju, transformišu u tanke slojeve, a zatim se sukcesivnim slaganjem tih slojeva dobije kompletan model. Tim procesom se dobija fizič fizički model koji je skoro potpuno indentič indenti čan virtuelnom modelu. Sa proizvodnom tehnologijom dodavanja primesa, mašina čita podatke iz CAD crtež crte ža i pravi sukcesivne slojeve teč tečnosti, praha ili slojevitog materijala, i na ovaj nač načim pravi model iz serije sukcesivnih slojeva (slika 8.1). Ovi slojevi koji odgovaraju virtuelnom preseku iz CAD modela, spajaju se zajedno kako bi napravili konač konačan oblik. Primarna prednost aditivne fabrikacije je njena sposobnost pravljenja skoro bilo kog geometrijskog oblika. Standardni data interfejs izmeđ izme đu CAD softvera i mašine je STL format fajla. STL aproksimira oblik dela ili sklopa korišć kori šćenjem enjem trougaonih faseta. Manje fasete daju površine modela višeg kvaliteta.

Slika 8.1: Proces 3D štampe

Reč Reč “rapid – brzo” je relativna: konstrukcija modela ovakvim aditivnim metodama mo že trajati od nekoliko sati do nekoliko dana, zavisno od metode koja se koristi i velič veli čine i slož složenosti modela. Aditivni sistemi za RP mogu obič obično da napravo modele za nekoliko sati, mada to mož može znatno varirati u zavisnosti od mašine koja se koristi i velič veličine i brija modela koji se proizvode simultano. [21]


58

Neke tehnike fabrikacije koriste dve vrste materijala prilikom pravljenja delova. Prvi materijal je glavni materijal od koga se deo sastoji dok je drugi materijal pomo ćni materijal koji služ služi radi efikasnijeg pravljenja naglih izboč izbočina na delu. Pomoć Pomoćni materijal se kasnije uklanja uz pomoć pomo ć toplote ili se rastvara uz pomoć pomoć rastvarač rastvarača u vodi. Tradiciomalno livenje ubrizgavanjem mož mo že da bude jeftinije za proizvodnju delova od polimera u velikim količ količinama, ali aditivna fabrikacija mož mo že biti brž brža i jeftinija kada se proizvode delovi u malim količ koli činama. 3D štampač štampači daju dizajnerima i razvojnim timovima moguć mogućnost da proizvode delove i koncept modele koristeć koristeći stoni 3D štampač štampač. Rp sada ulazi u fazu “brze proizvodnje” – Rapid Manufacturing, i mnogi stru čnjaci veruju da je to sledeć slede ći nivo u tehnologiji proizvodnje. [22] KorIšć KorIšćenje enje RP-a u razvoju proizvoda: [1] • • • • • • • • •

Koncept modeli Provera forme i međ me đusobnih odnosa Prouč Proučavanje ergonomije Testiranje funkcionalnisti Predlizi i prezentacije Verifikacija CAD podataka Proizvodne analize Brza izrada alata (Rapid Tooling) Brza proizvodnja (Rapid Manufacturing)

Slika 8.2: Neki od proizvoda izrađ enih enih pomoć u RP-a

Fizič Fizički prototip + moguć moguća prirodna ljudska interakcija + verifikacija karakteristika proizvoda + detekcija grešaka i mana


↔

Virtuelni prototip + integracija podataka i kompleksnih proizvoda (DMU) + niž niži troškovi

simulacija

59

Slika 8.3: Klasifikacija RP tehnologija [1]

Slika 8.4: RP proces


60

8.1.

RP tehnologije

Na trž tržištu je dostupan veliki broj konkurentskih tehnologija. Kako su sve aditivne tehnologije njihova glavna razlika je nač na čin na koji se prave slojevi i kreiraju delovi. Neke tope ili omekšavaju materijale kako bi proizvele delove (SLS, FDM) dok druge slaž sla žu teč tečne termosetove koji se oč očvršć vršćavaju avaju na različ različite nač načine. U sluč slučaju laminarnih sistema, tanki slojevi se seku a zatim spajaju zajedno. Od 2005. Konvencionalne mašine za RP koštaju oko 30000€.

Slika 8.5: Udeo kori šć enja enja RP u razli č i tim oblastima čitim

RP tehnologije Selective Laser Sintering (SLS) Selektivno lasersko sinterovanje Direct Metal Laser Sintering (DMLS) Direktno lasersko sinterovanje metala Fused Deposition Modeling (FDM) Stereolitography (SLA) Stereolitografija Laminated Object Manufacturing (LOM) Electron Beam Melting (EBM) Topljenje elektronskim zrakom 3D Printing (3DP)

Osnovni materijali Termoplastika, metalni prah Skoro sve legure metala Termoplastika, eutektič eutektički metali Fotopolimeri Papir Titanijumske legure Različ Različiti materijali

Tabela 8.1: RP tehnologije [23]


61

8.2.

AM – Additive Manufacturing

AM (adidivna proizvodnja) se definiše kao proces spajanja materijala radi izrade objekta iz 3D digitalnog modela, obič obično sloj po sloj, za razliku od tehnologija kod kojih se oduzima materijal, kao što je tradicionalna obrada rezanjem. AM opisuje tehnologije koje se svuda mogu koristiti kroz ceo životni ciklus poč počev od pre-produkcije (Rapid Prototyping) do proizvodnje punog obima (Rapid Manufacturing) pa čak i za izradu alata i postprodukcijsku kostumizaciju. Za ostvarivanje AM proizvodnje potrebne su samo tri stvari: materijali, energija i CAD model. AM je ekstremno novi metod proizvodnje, tako da mnogi od procesa nisu potpuno dokazani. [24] Napredak u RP tehnologiji omoguć omogućio je korišć korišćenje enje materijala koji su pogodni za finalnu proizvodnju. Ovaj napredak u korišć korišćenju enju materijala omoguć omogućio je direktnu proizvodnju finalnih komponenti, ali ipak, potrebno je prevazić prevazići još dosta prepreka kako si se adidivna proizvodnja mogla uzeti kao realisti čan izbor prilikom proizvodnje.

Slika 8.6: Prototipi izrađ eni eni aditivnom proizvodnjom


62

8.3.

SLS – Selective Laser Sintering (selektivno lasersko sinterovanje)

Selektivno lasersko sinterovanje je tehnika aditivne proizvodnje koja koristi lasere velike snage radi spajanja malih delove plastike, metala, keramike ili stakla u masu koja ima željeni 3D oblik. Laser selektivno spaja prah materijala uz pomoć pomoć skeniranja preseka generisanih iz 3D digitalnih modela na površinu korita sa prahom. Nakon što se skenira jedan presek, korito sa prahom se spušta za debljinu jednog sloja, i dodaje se novi sloj materijala na vrhu, i proces se ponavlja dok deo ne bude gotov. [25] Gustina dobijenog dela zavisi od maksimalne snage impulsa lasera a ne od duž du žine delovanja lasera, zbog toga SLS mašine obič obično koriste pulsirajuć pulsirajući laser. SLS mašine predzagrevaju prah u koritu negde do ispod temperature topljenja, kako bi olakšale laseru da podigne temperaturu selektovanih regiona do temperature topljenja. [26] Neke SLS mašine koriste jednokomponentni prah, kao što je direktno lasersko sinterovanje metala. Ali ipak, već većina SLS mašina koriste dvokomponentne prahove, obič obično ili oblož obložene prahove ili mešavinu prahova. Kod jednokomponentnih prahova laser topi samo spoljnu površinu čestica (površinsko topljenje) spajajuć spajajući čvrsta neotopljena jezgra međ međusobno i za predhodni sloj. [26]

Slika 8.7: SLS proces izrade i mašina za SLS sinterovanje


U poređ poređenju sa drugim metodama aditivne proizvodnje , SLS mož mo že proizvesti delove široke raznovrsnosti komercijalno dostupnih prahova materijala. Ovo uključ uključuje polimere kao što su najlon, polistiren, kompozitni materijali, metale uključ uključuju čelik, titanijum, legure, kao i peskove za pravljenje pešč peščanih anih ili školjkastih kalupa za livenje.

63

Fizič Fizički proces mož može biti sa potpunim topljenjem, parcijalnim topljenjem, ili sinterovanjem u te čnoj fazi. U mnogim sluč slučajevima veliki broj delova se mož mo že upakovati u korito sa prahom, što omoguć omogu ćava visoku produktivnost. SLS se ostvaruje na mašinama koje se zovu SLS sistemi. SLS tehnologija je u širokoj upotrebi širom sveta zbog njene moguć mogućnosti lakog pravljenja veoma kompleksnih geometrijskih oblika direktno iz CAD modela. Iako je poč počela kao nač način izrade delova prototipova u ranom razvojnom ciklusu konstruisanja, proširila se na ogranič ograničenu proizvodnju konač konačnih delova. Za razliku od nekih drugih metoda aditivne proizvodnje kao što su SLA i FDM, SLS ne zahteva konstrukcije za potporu zbog činjenice da se deo koji se izrađ izra đuje okruž okružen svo vreme nesinterovanim prahom.

8.4.

DMLS – Direct Metal Laser Sintering (diresktno lasersko sinterovanje metala)

DMLS je aditivna tehnologija fabrikacije metalnih delova. U procesu se koristi 3D CAD model koji se prevodi u .stl fajl i šalje softveru mašine. Zatim se geometrija 3D modela odgovarajuć odgovaraju će orijentiše kako bi mogla da se napravi i dodaje se konstrukcija za podupiranje. Tehnologija spaja metalni prah u čvrsti deo tako što ga lokalno topi uz pomoć pomoć fokusiranog laserskog snopa. Delovi se izrađ izrađuju dodavanjem materijala sloj po sloj, obič obično koristeć koristeći slojeve debljine 20 µm. Ovaj proces dozvoljava visokokompleksne geometrijske oblike koji su napravljeni u 3D CAD alatima, potpunu automatizaciju i bez korišć kori šćenja enja ikakvih alata. DMLS metoda dozvoljava izradu delova visoke tač ta čnosti i detaljnosti, visok površinski kvalitet i dobijanje odlič odličnih mehanič mehaničkih karakteristika izrađ izrađenih delova.

Slika 8.8: Neki od prototipa i proizvoda izrađ enih enih DMLS metotom

DMLS ima mnoge prednosti u odnosu na tradicionalne tehnike proizvodnje. Brzina je najo čiglednija zato što nije potreban specijalan alat a delovi se mogu proizvesti za nekoliko sati. Pošto DMLS mo že koristiti Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

64

već većinu legura, prototipi izrađ izra đeni na ovaj nač način mogu biti i funkcionalni delovi napravljeni od istog materijala kao i proizvodne komponente. Prednosti nisu samo kod izrade prototipova, DMLS se takođ tako đe mož može koristiti i u proizvodnji. Ova metoda dozvoljava slobodu pri konstruisanju, i efikasnija konstrukciona rešenja u tehnič tehničkim aplikacijama. Pošto se delovi izrađ izrađuju sloj po sloj, moguđ moguđe je izraditi unutrašnje oblike i prelaze koji nebi mogli biti izliveni ili izra đeni na drugi nač na čin. Kompleksne geometrije i sklopovi sa više komponenata mogu biti uprošć uprošćeni eni sa manje delova i jeftinijom konstrukcijom. Ova tehnologija se osim za RP koristi i za proizvodnju delova u razli čitim industrijama uključ uključujuć ujući aeronautiku, medicinu, stomatologiju i druge industrije koje imaju male ili delove srednje velič veli čine visoke kompleksnosti kao i u alatnoj industriji. Sa radnim područ područ jem od 250x250x185mm i moguč mogučnošć nošću u izrade (“rasta”) više delova istovremeno, DMLS je tehnologija koja štedi vreme i novac. [27] Materijali koji se koriste kod ove metode mogu biti ner đajuć ajući i ugljenič ugljenični čelici, kobalt, hrom, titanijumske legure. Teoretski se mož može koristiti bilo koja legura kada je proces u potpunosti razvijen i dokazan.

8.5.

FDM – Fused Deposition Modeling

FDM je aditivna proizvodna tehnologija često korišć korišćena ena za modeliranje, izradu prototipova i proizvodne aplikacije. FDM poč počinje sa softverskim procesom, koji procesira STL fajl nekoliko minuta, matematič matemati čki izrezujuć izrezujući i orijentišuć orijentišući model za proces izrade. Ako je potrebno automatski se dodaje i konstrukcija za potporu. Mašina u sebi ima uskladištena dva materijala, jedan za izradu modela i drugi za potpornu konstrukciju koja se nakon toga odbacuje, ili rastvara. Termoplastika se topi i deponuje u glavi za ekstruziju koja se kreć kre će po putanji livenja koja je definisana CAD crtež crtežom. Materijal se lije u slojevima debljine 0,125 mm, a deo se izrađ izrađuje sloj po sloj od dna ka vrhu. FDN radi po aditivnom principu dodavanja materijala u slojevima. Plastič Plasti čna nit ili metalna žica se odmotavaju od kotura, i dostavljaju u štrcaljku za brizganje, štrcaljca se zagreva kako bi se istopio materijal, i mož može da se pomera horizontalno ili vertikalno uz pomoć pomo ć numerič numerički kontrolisanog mehanizma, koji se kontroliše uz pomoć pomoć CAM paketa. Za pomeranje štrcaljke obič obi čno se koriste korač koračni ili servo motori. [28] Za izlivanje modela obič obi čno se koristite različ različiti polimeri. Za izradu potporne konstrukcije obič obično se koriste materijali koji su rastvorljivi u vodi ili zagrejanom rastvoru natrijum hidroksida. Kovanica FDM – Fused Deposition Modeling je vlasništvo korporacije Stratasys. Ekvivalent ovom terminu je FFF – Fused Filament Fabrication, Fabrication, i predlož predložena je od strane članova RepRap projekta kako bi se dobila fraza koja mož može da se koristi bez zakonskih ogranič ograničenja.


Slika 8.9: FDM metoda: 1- štrcaljka za izlivanje materijala, 2 – izliveni model, 3 – pokretni sto

65

8.6.

SLA – Stereolithography (Stereolitografija)

Stereolitografija je tehnologija aditivne proizvodnje modela, prototipova, šema i u nekim sluč slu čajevima proizvodnih delova. Kod ove tehnologije se koristi korito sa te čnim fotopolimerom “smolom” i UV laser radi izrade delova sloj po sloj. Na svakom sloju, laserski snop iscrtava presek modela po površini te čne smole. Izlož Izloženost UV laserskom snopu oč očvršć vršćava ava šemu koja je iscrtana na teč te čnoj smoli i spaja je sa čvrstim slojem ispod nje. Nakon što se iscrta šema, platforma se spusti naniž nani že za velič veličinu jednog sloja, obič obično 0,05 mm do 0,15 mm. Onda smola ponovo prekrije model, i ponovo se iscrtava šema sledeć slede ćeg sloja. Nakon izrade kompletnog 3D modela, deo se čisti u hemijskom rastvoru od zaostale smole, a zatim se dodatno očvršć vršćava ava u UV komori. [29]

Slika 8.10: Mašina za stereolitografiju

Slika 8.11: Prototip izrađ en en SLS metodom

Stereolitografija zahteva upotrebu potpornih konstrukcija radi pričvršćivanja dela nanoseću platformu, i radi sprečavanja narušavanja geometrije ne samo zbog gravitacije, već i zbog tačnosti držanja 2D poprečnih preseka na mestu prilikom ponovnog premazivanja smolom. Nosači se automatski generišu prilikom pripreme 3D CAD modela za korišćenje na stereolitografskoj mašini, mada se sa njima može i manuelno manipulisati. Stereolitografija ima mnogo drugih imena kao što su: 3D štampa, optička fabrikacija, fotofotosolidifikacija, slobodno-formna fabrikacija. Jedna od značajnih Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

Slika 8.12: SLS proces izrade modela

66

prednosti je što se željeni deo ma koliko komplikovan bio može proizvesti za jedan dan. Količina vremena koje je potrebno za izradu bilo kog dela zavisi od veličine i kompleksnosti projekta i može potrajati od nekoliko sati pa možda i više od jednog dana. Većina SLS mašina mogu da proizvedu delove maksimalne veličine od 500x500x600 mm. Prototipi napravljeni stereolitografijom mogu biti veoma značajni pošto su dovoljno čvrsti da budu dodatno obrađivani, a mogu biti korišćeni i kao kalupi za z a injekciono livenje, termoformiranje, livenje duvanjem, a takođe i za druge različite postupke livenja metala. Iako se stereolitografijom mogu napraviti različiti oblici, proces je često veoma skup – foto-očvršćavajuća foto-očvršćavajuća smola košta od 60-150 € po litru. SLS SLS mašina može koštati od 60000 do preko 400000 €.

8.7.

LOM – Laminated Object Manufacturing (slojevita proizvodnja)

LOM je sistem RP-a razvijen od strane korporacije Helisys. Kod ove metode slojevi papira, plastike ili metalnih laminata su premazani adhezivom i sukcesivno međ me đusobno zalepljeni i izrezani na odkovarajuć odkovaraju ći oblik mehanič mehaničkim reznim sredstvom ili laserom. Ovaj proces se odvija sledeć slede ćom procedurom: [30] 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

List (tabla) materijala je premazana adhezivnim sredstvom uz pomoć pomoć zagrejanog valjka. Laser iseca odgovarajuć odgovarajući oblik i dimenzije prototipa. Uklanja se višak materijala Platforma sa završenim slojem se pomera na dole. Novi list materijala se stavlja na poziciju. Platforma se pomera na gore i pozicionira za primanje novog sloja. Ponavljanje procesa.

Karakteristike: • • • •

Niska cena zbog spremnog i gotovog sirovog materijala Papirni modeli imaju karakteristike slič sli čne drvetu, pa mogu i da se obrađ obrađuju u skladu sa tim Dimenziona tač tačnost je malo manja nego kod stereolitografije i SLS-a Mogu se izrađ izrađivati relativno veliki delovi, zato što nije potrebna nikakva hemijska reakcija.

Slika 8.13: Mašina za LOM proizvodnju Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

67

Slika 8.14: šematski prikaz postupka izrade prototipa LOM tehnologijom

8.8.

EBM – Electron Beam Melting (topljenje elektronskim zrakom)

EBM je tip aditivnog procesa proizvodnje metalnih delova. Često se klasifikuje kao RP i RM metod. Tehnologija priozvodi metalne delove topljenjem metalnog praha sloj po sloj sa elektronskim snopom u visokom vakuumu. Za razliku od nekih tehnika sinterovanja, delovi imaju punu gustinu, bez šupljina su, i ekstremno jaki. Ovom metodom se proizvode metalni delovi direktno iz metalnog praha. EBM mašina čita podatke sa 3D CAD modela i pravi sukcesivne slojeve od praškastog materijala. Ovi slojevi se sjedinjavaju zajedno uz pomo ć elektronskog snopa koji je kompjuterski kontrolisan. Na ovaj nač na čin se izrađ izrađuju delovi. Proces se odvija u vakuumu, što ga čini pogodnim za proizvodnju delova od materijala koji imaju visoki reaktivni afinitet prema kiseoniku, npr. titanijum. Istopljeni materijal je od čiste legure u prahu od konač konačnog materijala koji treba da se napravi (bez filera). Iz tog razloga kod EBM nije potrebana dodatna termič termi čka obrada za dobijanje punih mehanič mehani čkih karakteristika dobijenih delova. Taj aspekt dozvoljava klasifikaciju EBM-a sa SLM-om gde je kod konkurentskih tehnologija kao što su SLS i DMLS potrebna dodatna termič termi čka obrada nakon izrade. U poređ poređenju sa SLM i DMLS, EBM ima superiorniju brzinu izrade zbog već ve će gustine energije i metoda skeniranja. [31]


68

EBM proces se odvija na povišenoj temperaturi, obič obi čno izmeđ između 700 i 1000 °C, pri tpme se dobijaju delovi koji su praktič praktično bez ikakvih zaostalih napona, što isključ isklju čuje potrebu za termič termičkom obradom nakon izrade. Brzina 3 topljenja: do 80 cm /h. Minimalna debljina slojeva: 0,05 mm. Tolerancijska tač tačnost: ±0,2 mm. [31] Titanijumske legure se široko koriste sa ovom tehnologijom, što je čini pogodnom za trž tr žište medicinskih implanta. Veštač Veštački kukovi se serijski proizvode ovom metodom od strane dva proizvo đača u Evropi od 2007. godine i do danas je ugrađ ugrađeno više od 10000 kukova proizvedenih na ovaj nač na čin. Nedavno je osvojena i proizvodnja od γ-TiAl (gama titanijum aluminid) legura za proizvodnju lopatica kod avionskih mlaznih motora.

8.9.

3D štampanje

3D štampanje je oblik aditivne proizvodne tehnologije gde se kreiraju trodimenzionalni objekti slaganjem sukcesivnih slojeva materijala. 3D štampač štampači su generalno brž brži, pristupač pristupačniji i jednostavniji za korišć kori šćenje enje od ostalih aditivnih tehnologija RP-a. 3D štampač štampači omoguć omogućavaju razvojnim timovima moguć mogućnost štampanja delova i sklopova napravljenih od nekoliko materijala sa razli čitim mehanič mehaničkim i fizič fizičkim karakteristikama, u jednom procesu izrade. 3D štampač štampač radi tako što uzima 3D kompjuterski fajl a zatim koristi i pravi seriju slojeva u popreč popre čnom preseku. Svaki sloj se onda štampa preko predhodnog kako bi se napravio 3D objekat. Od 2003. došlo je do znač značajnog porasta prodaje 3D štampač štampača. Posledič Posledično tome došlo je i do pada cene 3D štampač štampa ča. [32] Tehnologija se takođ takođe koristi i u juvelirstvu, izradi obuć obu će, industrijskom dizajnu, arhitekturi, inž in ženjerstvu i konstrukcijama, automobilskoj industriji, aeronautici, stomatologiji i medicini. Osim 3D štampe na trž tržištu je dostupan veliki broj konkurentskih tehnologija. Glavne razlike se ogledaju u nač načinu na koji se izrađ izrađuju slojevi. Svaki metod ima svoje prednosti i mane. Generalno glavni parametri prilikom izbora su brzina, cena izrađ izrađenog prototipa, cena uređ uređaja, izbor materijala i moguć mogu ćnost izbora boja. Za razliku od stereolitografije, inkjet 3D štampanje je optimizovano za brzinu, niske troškove, lako korišć korišćenje, enje, što ga čini pogodnim za vizuelizaciju tokom konceptualnih faza razvoja u inž inženjerstvu tokom testiranja u ranoj fazi razvoja. Koriste se netoksič netoksi čne hemikalije za razliku od onih koje se koriste u stereolitografiji, i potreban je samo minimalan dodatni rad na nakon štampanja. Danas se uspešno mogu štampati i objekti od keramike. Slika 8.15: Poređ enje enje dva kerami č k a umetni č ka dela, čka č ka oreginal je napravio John Balistreri, a replika je napravljena 3D skeniranjem i 3D štampom


Velič Veličina čestica je obič obično od 50 do 100 µm.

69

Primena 3D štampe Standardna primenu uključuje uključ vizuelizaciju dizajna, pravljenje prototipova iz CAD-a, livenje metala, arhitektura, edukacija, medicina, prodaja i zabava. Ostale primene su rekonstrukcija fosila u paleontologiji, pravljenje replika antič antičkih umetnič umetničkih dela u arheologiji, rekonstrukcija kostiju i delova tela u forenzič forenzi čkoj patologiji i rekonstrukcija teško ošteć oštećenih dokaza sa mesta zloč zločina. Od nedavno se 3D štampa koristi i u artistič artističke svrhe. 3D štampanje se trenutno prouč prou čava u biotehnologiji radi moguć mogućeg korišć korišćenja enja u izradi tkiva gde se organi i delovi tela izgrađ izgrađuju korišć korišćenjem enjem tehnike 3D štampe. Slojevi živih ćelija se deponuju na gelastom medijumu i polako se izgrađ izgrađuje forma trodimenzionalne strukture tkiva. Za ovu namenu se koriste nekoliko termina: štampanje organa, bio-štampanje, kompjuterski podrž podržani inž inženjering tkiva.

Slika 8.16: Primer replike umetni č k og dela, 3D skeniranjem čkog preveden u virtuelni model, a zatim 3D štampanjem dobijeno realno fizi č čo delo

Korišć Korišćenje enje tehnologija 3D skeniranja dozvoljavaju replikaciju realnih objekata bez korišć kori šćenja enja tehnika livenja, koje u mnogim sluč slučajevima mogu da budu skuplje, tež te že, ili previše invazivne: u sluč slu čaju repliciranja antič antičkih artefakta, gde bi direktan dodir smesa za livenje oštetio površinu originalnog objekta. [33]

Trž Tržižna vrednost 3D štampač štampača kreć kreće se od 12000-50000€, u zavisnosti od brzine, rezolucije štampe, da li se radi o monohromatskim ili kolor štampač štampačima. Najnoviji 3D kolor štampač štampa či pruž pružaju moguć mogućnost štampanja u 390000 boja. Takođ Takođe imaju i moguć mogućnost štampanja teksta i slika na izrađ izrađenim 3D modelima. 3 Materijal gotovih delova košta oko 0,50 €/cm . Kolor 3D štampa takođ tako đe omoguć omogućuje i bolju FEA analizu.

Slika 8.17: Primer monohromatske i kolor 3D štampe


70

Slika 8.18: Primena kolor 3D štampe kod FEA analize

Slika 8.19: 3D štampač i (Z Corporation ZPrinter 650 - $60000) [34] Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

71

Trž Tržižna vrednost 3D skenera kreć kre će se od 10000-40000€. Savremeni 3D skeneri mogu da rade u bilo kom okruž okruženju, bez potrebe zaustavljanja radi repozicioniranja i rekalibrisanja. Samopozicioniranje eliminiše potrebu za glomaznim mehanič mehani čkim rukama, i spoljnim uređ uređajima za pozicioniranjem, što takođ tako đe smanjuje i cenu i skrać skraćuje proces skeniranja. Kontinualno skeniranje takođ tako đe eliminiše potrebu za postprocesiranjem skenova.

Slika 8.20: Savremeni 3D skener (Z Corporation ZScanner 800 - $50000) [34]


72

9. SISTEMI ZA SKLADIŠTENJE I OBRADU ZNANJA

Sistemi za skladištenje i obradu znanja (Knowledge Management Systems – KM Systems) u organizacijama služ služe radi podrške stvaranju, sakupljanju, čuvanju i širenju informacija. Svrha ovih sistema je da omogu će zaposlenima da uvek imaju pristup dokumentovanoj bazi činjenica, izvora, informacija i rešenja u nekoj organizaciji. Na primer tipič tipi čna tvrdnja koja opravdava kreiranje KM sistema u nekoj organizaciji mož mo že biti sledeć sledeća: inž inženjer mož može znati metaluršku kompoziciju legure koja smanjuje šum u zupč zup častom prenosniku. Deljenje ove informacije celoj organizaciji mož mo že dovesti do bolje konstrukcije motora a takođ tako đe mož može dovesti i do novih ideja za novu i poboljšanu opremu. [35] Menadž Menadžment podacima je eksplicitni menadž menad žment vitalnih podataka i informacija koje poseduju pojedinci kako bi se informacije efektivno podelile i bile kori šćene šćene od strane drugih pojedinaca unutar organizacije. Kroz efektivno deljenje kooperativnog intelektualnog kapitala, organizovano znanje se mora efikasno transformisati u poslovnu inteligenciju. Personalno znanje koje uključ uklju čuje poslovni proces mora se prevesti u kooperativno znanje kako bi se moglo koristiti u korist organizacije i kako bi se dosledno koristilo. Osnovna funkcija sistema za skladištenje i obradu znanja bi trebalo da bude omogu ćavanje informacija dostupnim autorizovanim korisnicima. Ipak, implementacija jednostavnog menadž menad žmenta podacima, indeksiranje dokumenata i pronalaž pronala ženje sistema je samo poč početak. Objedinjavanje kooperativnog znanja uključ uključuje više od softvera i tehnologije, zahteva takođ tako đe i dobar i jak softver za menadž menadžment dokumentima kao i kulturnu transformaciju nač na čina procesiranja podataka, njihovog skladištenja, distribucije kao i njihovo pretvaranje u inovaciju. Dobar softver za skladištenje i obradu znanja u nekoj radnoj organizaciji treba da obezbedi: • • •

•

• • •

• •

[37]

Podstič Podstiče deljenje i kolaboraciju kooperativnog znanja i intelektualne svojine. Omoguć Omogućava lak pristup svež sve žem i apdejtovanom sadrž sadržaju. Poseduje mehanizam obaveštavanja koji obaveštava zaposlene o novim ili izmenjenim dokumentima. Poseduje robustne alate za pretragu egzistirajuć egzistiraju ćih informacija i znanja kako bi ovi podaci mogli ponovo da se koriste, a ne da se iznova generišu. Klasifikaciju i kategorizaciju informacija radi lakog pristupa i ponovnog korišć kori šćenja. enja. Definisane meta-podatke kako bi se dokumenti i informacije brzo pretraž pretra žili. Poseduje templejtove (šablone) za informacije kako bi sve informacije bile až a žurirane u skladu sa prepoznatljivim kooperativnim standardom. Efektivni sistem obaveštavanja koji oformljuje informisano društvo korisnika. Okruž Okruženje koje podrž podržava i dozvoljava zajednici korisnika da doprinose uve ćanju informacija i znanja.

Sistemi za skladištenje i obradu znanja barataju sa informacijama (mada se menadž menad žment podacima i znanjem kao disciplina mož može proširiti izvan informaciono-centrič informaciono-centri čnog aspekta bilo kog sistema) tako da su oni klasa informacionog sistema i mogu se nadograđ nadogra đivati, ili koristiti druge informacione izvore.


73

Prepoznatljive osobine KM sistema mogu da sadrž sadrže: [36] 1. Svrha: KM sistem imać imaće eksplicitni zadatak za menadž menad žment znanja kao što je kolaboracija, deljenje. 2. Sadrž Sadržaj: Jedna svrha KM sistema je pogled na znanje kao informaciju koja je veoma dobro organizovana, akumulirana i usađ usađena u sadrž sadržaj kreacije i aplikacije. 3. Procesi: KM sistemi su razvijeni da podrž podrže i razmenjuju procese, zadatke ili projekte zasnovane na znanju, odnosno da razmenjuju stvaralaštvo, konstrukciju, identifikaciju, prikupljanje, selekciju, valuaciju, organizaciju, povezivanje, struktuiranje, formalizaciju, vizuelizaciju, transfer, distribuciju, održ odr žavanje, poboljšanje, reviziju, evoluciju, pristup, povrać povraćaj i zadnju ali ne i poslednju primenu znanja, poznatu kao životni ciklus znanja. 4. Učesnici: Korisnici mogu igrati ulogu aktivnih, upletenih uč u česnika u mrež mrežama znanja i zajednica čuvanih od strane KM sistema, mada ovo ne mora obavezno biti slu čaj. Dizajn KM sistema se pravi tako da reflektuje činjenicu da se znanje razvija kolektivno i da distribucija znanja dovodi do njegove neprekidne promene, rekonstrukcije i primene u razli čitim kontekstima, od strane različ različitih uč učesnika sa različ različitim pozadinama i iskustvima. 5. Instrumenti: KM sistemi podrž podržavaju KM instrumente, odnosno hvatanje, pravljenje i deljenje iskustava, pravljenje pravljenje kooperativne kooperativne baze znanja, znanja, taksonomija ili ontologija, menad menadžment veštinama, kolaborativno filtriranje i nošenje sa interesima koji se koriste za povezivanje ljudi, pravljenje ili održ održavanje zajednica ili mrež mre ža znanja.

KM sistemi pruž pružaju integrisane servise za primenu KM instrumenata mrež mrežama uč učesnika, odnosno aktivnim radnicima u znanju, u poslovnim procesima intezivno zasnovanim na znanju kroz ceo životni ciklus znanja. KM sistemi mogu biti korišć korišćeni eni u širokom rasponu kooperativnog, kolaborativnog, adhok i hijearhijskim zajednicama, virtuelnim organizacijama, društvima i drugim virtuelnim mrež mre žama, radi upravljanja medijskim sadrž sadržajima: aktivnostima, interakcijama i tokom rada; projektima; radom, mre žama, odeljenjima, privilegijama, ulogama, uč u česnicima i drugim aktivnim korisnicima radi izdvajanja i generisanja novog znanja i radi obogać obogaćivanja, izjednač izjednačavanja i transfera u novim ishodima znanja omoguć omogućavajuć avajući nove servise korišć korišćenjem enjem novih formata i različ razli čitih komunikacionih kanala.

Neke od prednost koje pruž pru žaju sistemi za skladištenje i obradu znanja su: 1. 2. 3. 4.

Deljenje vrednih organizacionih informacija kroz celu organizacionu hijearhiju. Mogu da izbegnu “ponovni pronalazak toč točka”, smanjujuć smanjujući suvišan rad. Mogu smanjiti potrebno vreme za obuku novih zaposlenih. Zadrž Zadržavanje intelektualne svojine u organizaciji nakon što određ određeni radnik napusti organizaciju.


74

10. KOMPJUTERSKA OPTIMIZACIJA

Jasno je da se prilikom konstruisanja treba traž tražiti optimalno konstrukciono rešenje. Ono što nije jasno je kako prepoznati “optimalnu” konstrukciju. Prema reč re čniku “optimalno” je “najviši stepen ili najbolji rezultat dobijen ili koji se mož mo že dobiti pod određ određenim uslovima”. Fraza “pod određ odre đenim uslovima” daje slobodu prilikom konstruisanja. Konstruktor mož mo že definisati uslove koji dozvoljavaju procenu prema alternativnim rešenjima. U inž in ženjerskoj terminologiji, to znač zna či definisanje matematič matematičkih jednač jednačina koje kvantifikuju karakteristike konstrukcije. Na primer izjava “dobre vozne karakteristike” prevedeno bi znač zna čilo maksimalne vrednosti što se tič tiče ubrzanja i iskustva koje se mož mo že dož doživeti prilikom vož vožnje. Kvantifikacioni parametar koji se koristi za evaluaciju konstrukcije predstavlja glavni cilj koji treba da se zadovolji. Naravno, ponekad je moguć mogu će imati više glavnih ciljeva. Na primer, vrlo je mogu će da će konstruktor automobila kao glavne ciljeve simultano postaviti sigurnost i nisku cenu. Na žalost u mnogim sluč slučajevima, ovi ciljevi su kontradiktorni, što konstruktoru veoma otež ote žava posao da dostigne najbolji kompromis. Konač Konačna konstrukcija najč najčešće šće zahteva neku vrstu kompromisa. [38]

Slika 10.1: Optimizacija volana

Radi još već većeg otež otežavanja cele stvari veoma mali broj konstruktora ima na raspolaganju luksuz beskrajnih resursa kako bi gonili svoje ciljeve. Bilo da su resursi novac koji mož mo že da se potroši na materijale, količ količina goriva koju svemirska letelica mož mo že da ponese ili maksimalni koeficijent otpora kod sportskih automobila, najč najčešće šće postoje granice u okviru kojih se mož mo že raditi. Ove granice ili ogranič ograni čenja doveli su do razvoja grane koja se naziva optimizacija sa ogranič ograni čenjima. Rešenje koje zadovoljava ogranič ograni čenja je podesno rešenje konstrukcije. Važ Važno je razumeti da se ne dobijaju sve konstrukcije kao potpuno nova rešenja. U nekim slu čajevima, mora se poč početi od postojeć postojećih konstrukcionih rešenja i vršiti njihovo poboljšanje do najboljih mogu ćih Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

75

rezultata. Ovo mož može biti iz više razloga, poč počevši od potrebe da se iskoristi postojeć postojeći inventar pa do modifikacije proizvedene konstrukcije koja nije dala dobre rezultate. Ukoliko se poč počinje ni iz čega, odnosno pravi potpuno novo rešenje, mogu se navesti ciljevi i ogranič ograni čenja i onda traž tražiti najbolje rešenje. Ako se radi na modifikaciji postojeć postoje će konstrukcije stvari su obič obi čno malo tež teže pošto postoji manja moguć mogućnost za fleksibilnost prilikom menjanja stvari. Mašinski inž inženjeri se suoč suočavaju sa još jednim zahtevom. Već Ve ćina komponenata koje se konstruišu se moraju uklopiti sa drugim komponentama u sklopu. Ovo znač zna či da se komponente moraju konstruisati u ogranič ograničenom prostoru u kome komponente moraju da se uglave, a čitav sklop daje vrlo malo moguć mogu ćnosti za odstupanja pošto ogranič ograničenja definišu druge komponente. Konač Konačno, mož možda i ne bude dozvoljeno menjati svaki moguć mogu ći parametar. Na primer materijal koji se koristi mož možda poseduje ogranič ograničenja koja su izvan kontrole konstruktora: ukoliko se koristi čelič elični lim ogranič ograničenja su takođ takođe i komercijalno dostupne debljine limova. [38]

10.1. Analiza i konstrukcija Pravljenje koncepta uključ uklju čuje sintezu ideja koje sugerišu različ razli čite alternative i predloge. Ocenjivanje performansi svakog predlož predlo ženog rešenja uključ uključuje analizu funkcije određ odre đenog predlož predloženog rešenja. Kod konstruktora se postavlja pitanje na koju funkciju treba da se fokusira. Pogodana strana korišć korišćenja enja konstruktorske optimizacije kao deo CAE paketa je što se simultano mogu raditi obe stvari, umesto raditi jednu za drugom. Kao što smo ustanovili, separacija konceptualne konstrukcije i verifikacije konstrukcije u odvojene korake je bila jedna od glavnih razloga zašto analiza nije najbolje uspevala. U konvencionalnom procesu konstruisanja, konstruktor bi morao da se osloni na iskustvo ili instinkt i intuiciju kako bi došao do rešenja. Nakon toga se koriste alati za analizu radi ocenjivanja svakog predloga, zatim konstruktor koristi rezultate ove analize kako bi izabrao najbolje. Kompjuterska optimizacija ovo menja. Konstruktor definiše ogranič ograni čenja i postavlja optimizacionom alatu da dođ dođe do predloga. Optimizator koristi alat za analizu radi odluč odlu čivanja kako da promeni poč početnu konstrukciju kako bi dobio bolju. U kvalitativnoj terminologiji, analizirani problem ima samo jedan tač ta čan odgovor ( ili barem u linearnoj analizi, gde je jedinstvenost rešenja važ važna). Konstrukcija naravno, nema jedinstveno “tač “ta čno” rešenje. Uvek postoji već veći izbor opcija koje mogu da zadovolje iste zahteve, zbog čega je veoma važ va žno je tragati za optimalnim rešenjem. Ovo je razlog zbog čega dobar analitič analitičar najč najčešće šće nije i dobar konstruktor. Za konstruktora, analiza i optimizacija su više komplementarne funkcije. One su jednako va žni delovi kog modela i č kog konstrukcione optimizacije: model konstrukcione optimizacije se sastoji od analiti č optimizacionog modela. Ovo su povezane i zavistne ali odvojene odvojene oblasti, tako da treba razumeti razumeti koji delovi konstrukcionog problema su definisani u analitič analitičkom modelu a koji u optimizacionom modelu. Svet optimizacije bi bio veoma tež težak za život. To je otprilike kao zadatak nać naći crnu mač mačku u mrač mračnoj sobi. Znate da je negde tamo, ali morate da oseć osećate ispred sebe, vrać vra ćate se nazad i menjate pravac veoma često sobzirom da i mač mačka menja poziciju svaki put kada se pomerite. U svetu linearnih jedna čina, barem smo sigurni da postoji mač mačka u sobi, i da postoji samo jedna mač ma čka koju traž tražimo. Na ovo se ne mož mo že rač računati sa mnogim problemima u stvarnom svetu. Sobzirom da se osoba koja analizira zove analiti čar, Seminarski rad – Virtuelni razvoj proizvoda Risti ć ć Marko 91/09

76

mož možda bi osoba koja tež teži optimizaciji trebala da se zove optimista! Cilj optimizacije je nać na ći bolje konstrukciono rešenje od onog sa kojim poč po činjemo. U nekim sluč slučajevima će ono biti i najbolje dok u drugim neć neće.

10.2. Traž Traženje optimuma Sobzirom da bi smo bili sreć srećni makar da nađ nađemo bolje rešenje iako ono nebi bilo i najbolje, obič obično traž tražimo neko optimalno rešenje, a ne obavezno određ odre đeno optimalno rešenje. Teorija optimizacije, po konvenciji, je traž tra ženje minimuma funkcije optimizacije. Funkcija koja ima samo jedan minimum u domenu optimizacije zove se konveksna funkcija. Krive drugog reda imaju samo jedan ekstremum. Krive višeg reda mogu imati više ekstremuma u optimizacionom domenu. Ekstremum u kome optimizaciona funkcija ima najmanju vrednost se zove globalni minimum, dok se svi ostali minimumi nazivaju lokalni minimumi. Problemi u stvarnom svetu mogu imati na stotine, ako ne i hiljade konstrukcionih promenljivih. A funkcija optimizacije je najčešće višeg reda, sa više lokalnih minimuma u domenu optimizacije.

Slika 10.2: Optimizaciona funkcija

Matematika optimizacije Problemi optimizacije mogu da budu linearni – kada postoji linearna zavisnost izmeđ izme đu ulaznih velič veličina i izlaznih i nelinearni. Da bi se definisao problem u konstrukcionoj optimizaciji mora se prvo definisati konstrukcioni prostor, konstrukcione promenljive, ogranič ograničenja i ciljevi. Primer Napraviti laku konzolu koja treba stati u zapreminu 300 x 300 x 600mm. Treba da bude napravljena od čelika, nosivost 100 kg, maksimalna dozvoljena deformacija 0,1mm, maksimalni dozvoljeni napon 200 N/mm2. Dozvoljeno je koristiti čelič elični lim koji mož može biti debljine 1mm, 2mm ili 4mm. U ovom sluč slučaju, prostor za konstrukciju bi bio 300 x 300 x 600mm. 600 mm. Cilj je minimizirati masu. Ogranič Ograničenja bi bila dozvoljeni napon i deformacija. Konstrukcione promenljive bi bile debljina ima, konstrukcija-lokacija materijala unutar dozvoljenog prostora za konstruisanje.


77

Za rešavanje ovakvog problema, treba poč po četi od inicijalne konfiguracije ili predloga. Pri tome se koristi softver za analizu radi izrač izra čunavanja mase, napona i deformacija konfiguracije – vrednost izrač izra čunate uz pomoć pomoć paketa za analizu i prać praćene od strane osobe koja vrši optimizaciju zovu se odgovori konstrukcije. Konstruktor će oceniti osetljivost odgovora na različ razli čite konstrukcione promenljive, i odluč odlučiti koje će promeniti i za koliko. Kada se konstrukcione promenljive promene, takođ tako đe se menjaju i odgovori. Ako se promeni debljina lima, menja se i masa konzole. Promenić Promeni će se i deformacija i napon. Tako da će konstruktor morati ponovo da traž traži odgovor od paketa za analizu da oceni odgovore. Ova iterativna procedura će se nastaviti dok konstruktor ne zaključ zaklju či da je našao najbolju moguć mogu ću konstrukciju za data ogranič ograničenja i promenljive. Deo izazova prilikom optimiziranja proizvoda je to da konstruktori nisu uvek u moguć mogu ćnosti da jasno definišu njihov konstrukcioni problem ili daju definiciju “optimalnog”. Ovo ne treba previše da zastrašuje čak i ako se ne dobije najbolja konstrukcija, bilo koja promena na postoje ćoj dovodi do bolje. Tehnologija optimizacije je veoma robustna danas. Već Većina metoda su inteligentno implentirane od strane softvera.

start

Poččetni model Po CAD, FEA model, Excel, Matlab…

Optimizacioni metod Analiza/evaluacija Nastran, LSDyna, Matlab,

Finiš

Excel, Matlab, LSOpt, SOL2000, sopstveni kod

Excel…

Izabrani model Excel, SOL2000, LSOpt, Matlab, sopstveni kod

Slika 10.3: Povezivanje optimizacionih modela, metoda i alata kod kompjuterske optimizacije[1]


78

LITERATURA ̈ nchen, (TUM),2006 [1] Kristina Shea, Computer Aided Product Development, Development, Technischen Universita ̈ t Mu [2] Jivka Ovtcharova, A framework for feature-based product design: fundamenyal principles, system concepts, applications [3] Miltenović Miltenović V., Razvoj proizvoda – strategija, metode, primena, Univerzitet Univerzitet u Nišu – Mašinski fakultet, Niš, 2003. [4] Michael Friendly (2008). "Milestones " Milestones in the history of thematic cartography, statistical graphics, and data visualization". visualization". [5] Kalawsky, R. S. (1993). The Science of Virtual Reality and Virtual Environments: A Technical, Scientific and Engineering Reference on Virtual Environments , Addison-Wesley, Wokingham, England [6] Mychilo Stephenson (2005). Power, Madness, & Immortality: the Future of Virtual Reality . [7] Kenneth Crow "Product "Product Data Management/Product Management/Product information management" management" [8] In the words of the Simulation article in Encyclopedia of Computer Science, "designing a model of a real or imagined system and conducting experiments with that model". [9] Sokolowski, J.A., Banks, C.M. (2009). Principles of Modeling and Simulation. Hoboken, NJ: Wiley. p. 6. ISBN 978-0-47028943-3. [10] Simulated reality (http://en.wikipedia.org/w (http://en.wikipedia.org/wiki/Simula iki/Simulated_reality) ted_reality) [11] Sherman, W.R., Craig, A.B. (2003). Understanding Virtual Reality . San Francisco, CA: Morgan Kaufmann. ISBN 978-155860-353-0. [12] Zahraee, A.H., Szewczyk, J., Paik, J.K., Guillaume, M. (2010). Robotic hand-held surgical device: evaluation of endeffector’s kinematics and development of proof-of-concept prototypes. Proceedings of the 13th International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention, Beijing, China. [13] Benedettini, O., Tjahjono, B. (2008). "Towards "Towards an improved tool to facilitate simulation modeling of complex manufacturing systems". systems". International Journal of Advanced Manufacturing Technology 43 43 (1/2): 191–9. doi:10.1007/s00170-008-1686-z. [14] Banks, J., Carson J., Nelson B.L., Nicol, D. (2005). Discrete-event system simulation (4th ed.). Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. ISBN 978-0-13-088702-3. [15] Dr. M. Jovanović Jovanović, Mr. J. Jovanović Jovanović : CAD/FEA Praktikum za projektovanje u mašinstvu, mašinstvu, Podgorica 2000. [16] Digital Mockup (http://en.wikipedia.org/wi (http://en.wikipedia.org/wiki/Digital ki/Digital_mockup) _mockup) [17] James C. Schaaf, Jr. and Faye Lynn Thompson. “Systems “Systems Concept Development with Virtual Prototyping”. Prototyping”. Proceedings of the 29th conference on Winter simulation, pp. 941 - 947. 1997. DOI 10.1.1.74.2308 [18] Dan LaCourse, “Virtual “Virtual Prototyping Pays Off ”. ”. Cadalyst Magazine. May 1, 2003. [19] Tim Ghazaleh. “Virtual “Virtual Prototyping” Prototyping” (PDF). Printed Circuit Design & Manufacture Magazine. November 1, 2004. [20] Von Thomas Otto. "Endlich "Endlich umfassend simulieren". simulieren". Digital Engineering, 6/10 – July–August 2010 [21] Rapid Prototyping (http://en.wikipedia.org/wi (http://en.wikipedia.org/wiki/Rapid_ ki/Rapid_prototyping) prototyping) [22] Wohlers Report 2009, State of the Industry Annual Worldwide Progress Report on Additive Manufacturing, Manufacturing, Wohlers Associates, 2009, http://www.wohlersassociates.com/, http://www.wohlersassociates.com/, ISBN 0-9754429-5-3 0-9754429-5-3 [23] Wright, Paul K. (2001). 21st Century manufacturing. New Jersey: Prentice-Hall Inc. [24] Hopkinson, N & Dickens, P 2006, 'Emerging Rapid Manufacturing Processes', in Rapid Manufacturing; An industrial revolution for the digital age, age, Wiley & Sons Ltd, Chichester, W. Sussex [25] Selective Laser Sintering (http://en.wikipedia.org/w (http://en.wikipedia.org/wiki/Selecti iki/Selective_laser_sint ve_laser_sintering) ering) [26] Prasad K. D. V. Yarlagadda, S. Narayanan. "GCMM 2004: 1st International Conference on Manufacturing and Management". Management" . 2005. [27] Additive Companies Run Production Parts (http://ww ( http://www.rapidtoday.com w.rapidtoday.com/rqm.html) /rqm.html) [28] http://en.wikipedia.org/w http://en.wikipedia.org/wiki/Fused_deposi iki/Fused_deposition_modeling tion_modeling [29] Kalpakjian, Serope and Steven R. Schmid. Manufacturing Engineering and Technology 5th edition. edition. Ch. 20 (pg 586587 Pearson Prentice Hall. Upper Saddle River NJ, 2006. [30] http://en.wikipedia.org/w http://en.wikipedia.org/wiki/Laminat iki/Laminated_object_manufactur ed_object_manufacturing ing [31] http://en.wikipedia.org/w http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_be iki/Electron_beam_melting am_melting [32] Close-Up On Technology - 3D Printers Lead Growth of Rapid Prototyping - 08/04". Ptonline.com. [33] Paolo Cignoni, Roberto Scopigno (June 2008), "Sampled " Sampled 3D models for CH applications: A viable and enabling new medium or just a technological exercise?" exercise? " (PDF), ACM Journal on Computing and Cultural Heritage 1 (1): 1, doi:10.1145/1367080.1367082. [34] Z Corporation (http://www.zcorp.com) (http://www.zcorp.com) [35] Akscyn, Robert M., Donald L. McCracken and Elise A. Yoder (1988). "KMS: "KMS: A distributed hypermedia system for managing knowledge in organizations". organizations". Communications of the ACM 31 (7): 820-835. [36] Maier, R (2007): Knowledge Management Systems: Information And Communication Technologies for Knowledge Management. Management . 3rd edition, Berlin: Springer. [37] Document Management Software: Software: infoRouter: http://www.inforouter.com http://www.inforouter.com [38] Singiresu S. Rao, Engineering Optimization: Theory and Practice


79

Virtuelni Razvoj Proizvoda (Seminarski Rad)

Recommend Documents