Produktivitätsvergleich Inventor 2010 Mit Inventor 11

WHITEPAPER

Produktiver mit Inventor 2010 Die Weiterentwicklung der Inventor-Software bringt reale Verbesserungen in der täglichen Arbeit

Inhalt Zusammenfassung .................................................................................................................................. 2 Produktivitätsvorteile von Inventor 2010 gegenüber Inventor 11 ............................................................ 3 1. Laden von Inventor-Daten - Detailgenauigkeit ........................................................................... 3 2. Zoom, Drehen, Pan .................................................................................................................... 3 3. Bauteilerstellung – Layoutentwurf .............................................................................................. 3 4. Einfügen und Kopieren von existierenden Inventor-Bauteilen und -Baugruppen ...................... 4 5. Freies Positionieren von Bauteilen ............................................................................................. 4 6. Baugruppenverwaltung............................................................................................................... 4 7. Import von Fremdformaten ......................................................................................................... 5 8. Bauteilerstellung - Skizzen ......................................................................................................... 6 9. DWG-Datenübernahme .............................................................................................................. 7 10. Einfügen vorhandener Bauteile als abgeleitete Komponenten .............................................. 8 11. Herstellerkataloge .................................................................................................................. 9 12. FEM-Berechnung von Baugruppen ..................................................................................... 10 13. Gestellgenerator – eigene Profile ........................................................................................ 10 14. Skizzenblöcke ...................................................................................................................... 11 15. Konstruktionsassistent – Welle ............................................................................................ 11 16. Konstruktionsassistent – Riemenantrieb.............................................................................. 12 17. Datenaustausch – Absicherung von Know-how/ Datenreduzierung.................................... 13 18. Blechkonstruktion ................................................................................................................. 14 19. Blechabwicklung .................................................................................................................. 14 20. Bewegungssimulation .......................................................................................................... 15 21. Datenaustausch ................................................................................................................... 16 22. Änderungen .......................................................................................................................... 17 23. Zeichnungserstellung ........................................................................................................... 17 24. Positionsnummern und Stückliste ........................................................................................ 18 Tätigkeiten und Zeitgewinn.................................................................................................................... 19

Whitepaper Produktivität - Mai 2009

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Zusammenfassung Die Entwickler von Autodesk Inventor haben über die Jahre eine Vielzahl neuer Funktionen in das CADSystem integriert. Das vorliegende Whitepaper unternimmt den Versuch, die Produktivitätsverbesserungen abzuschätzen, die der Konstrukteur durch die Verbesserungen und Erweiterungen der jüngsten Inventor-Versionen erfährt. Als Beispiel dient eine Montage- und Prüfzelle für Elektromotoren (Bild 1). Anhand der Zelle betrachten wir typische Konstruktionsaufgaben und vergleichen jeweils ihre Durchführung mit der aktuellen Version 2010 bzw. mit älteren Versionen wie Inventor 11. Der Kaufpreis einer solchen Zelle beträgt je nach Prozessanforderungen ca. 160.000 €. Dabei sind Mechanikkonstruktion, Elektrokonstruktion, Programmierung, Verdrahtung und Montage für etwa die Hälfte der Kosten verantwortlich. Das Konstruktionsteam bestimmt dabei über Materialkosten von rund 80.000 € und es trägt mit Personalkosten von ca. 30.000 € zu den Gesamtkosten bei.

Für dieses Beispiel ergibt die Schätzung für die reine Konstruktions- und Zeichenarbeit einen Zeitvorteil von Inventor 2010 gegenüber Inventor 11 von über 12 Prozent. Daraus errechnet sich eine Einsparung an Personalkosten von ca. 3600 €. Aber dieser Zeitvorteil in der Konstruktion ist nur ein sekundäres Motiv für einen Umstieg auf die neueste Version von Inventor. Viel bedeutender ist die Reduzierung bzw. Vermeidung möglicher Konstruktionsfehler und der daraus resultierenden Nacharbeiten (diese Zeiten wurden nicht bewertet). Jeder Praktiker kennt die Probleme durch nicht passende Bauteile, fehlende Angaben in Zeichnungen und Übermittlungsfehler zwischen Konstruktion und Einkauf. Wenn man durch Fehlervermeidung bei den Materialkosten von 80.000 € nur 10 Prozent einsparen kann, stehen weitere 8000 € als Kostenvorteil zu Buche. Inventor 2010 bietet eine Vielzahl an Funktionserweiterungen, die gerade bei dieser Fehlervermeidung helfen.

Bild 1: Montage- und Prüfzelle für Elektromotoren

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Produktivitätsvorteile von Inventor 2010 gegenüber Inventor 11 1. Laden von Inventor-Daten Detailgenauigkeit Seit Inventor 11 kann der Konstrukteur unter Verwendung der Funktion „Detailgenauigkeit“ festlegen, Baugruppen nur teilweise zu laden. In Inventor 2009 kam die Funktion „abgeleitete Komponente“ hinzu. Sie erlaubt es, Unterbaugruppen als abgeleitete Komponenten zu integrieren. Eine Baugruppe, die mithilfe der Option „Reduzierter Speichermodus“ abgeleitet wird, verwandelt sich in ein Bauteil, das weniger Speicherplatz verbraucht, weil es nicht im Cache gespeichert wird. a) b) Dies bewirkt beim Laden großer Bild 2 a): Dialogfenster Abgeleitete Komponente, b) Dialogfenster Detailgenauigkeit Baugruppen einen großen Zeitvorteil. Die Ladezeit verringert sich auf ein Drittel der vorher benötigten Zeit. 2. Zoom, Drehen, Pan Gerade bei komplexen Baugruppen ist das Arbeiten mit Zoom, Drehen, Pan (Verschieben) unumgänglich und der Anwender verbringt bewusst oder unbewusst ca. 10 Prozent seiner Konstruktionsarbeitszeit mit b) a) diesen Befehlen. Mit Version 2009 kam eine Bild 3: a) Steuerung der Ansichten mit Ansichtenwürfel (View Cube) und entscheidende Verbesserung. Mithilfe der b) Steuerrad (Steering Wheel) sogenannten View Cubes (Bild 3 a) und Steering Wheels(Bild 3 b) lassen sich Ansichten sehr einfach und schnell in die gewünschte Position drehen und der Anwender spart etwa ein Drittel des bisherigen Zeitaufwandes. Wichtig ist dabei, zu erkennen, in welche Richtung sich die Ansicht dreht, damit Verwechslungsfehler ausgeschlossen sind. 3. Bauteilerstellung – Layoutentwurf Inventor 2010 ermöglicht das Erstellen sogenannter Layoutteile in einer Baugruppe. Der Konstrukteur kann z. B. ein Layout als parametrischen Hallenplan (Bild 4) anlegen und geometrische Abhängigkeiten für die Position der Zelle im Plan einsetzen.

Bild 4: Hallenlayout Whitepaper Produktivität - Mai 2009

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4. Einfügen und Kopieren von existierenden Inventor-Bauteilen und -Baugruppen Selbst im Sondermaschinenbau ist es heute möglich, 30 bis 40 Prozent der Bauteile als Wiederhol- oder Kaufteile einzusetzen und damit die Fertigungskosten zu reduzieren. In dem Beispiel hat der Konstrukteur den Platzbedarf für die Aufgaben bereits ermittelt und aus einem Baukastensystem die passende Zelle gewählt (Bild 5). Er integriert die Zelle in eine Montagelinie. Dazu setzt er ein Transfersystem mit Werkstückträgern im Karreeumlauf eines Zulieferers ein. Dieser Umlauf kommt auch in anderen Zellen zum Einsatz und ist deshalb schon im Firmendatenpool enthalten. Durch die Mehrfacheinfügeoption (Bild 7, neu in 2008) kann der Anwender mehrere Baugruppen und Bauteile in einem Schritt platzieren. Im Beispiel gilt dies für das Karree, die Stopper, Endschalter und die Schreib-/ Leseeinheiten für die Kodierung der Werkstückträger.

Bild 5: Grundzelle

6. Baugruppenverwaltung Die Gruppierung von Bauteilen in Baugruppen kann in Inventor 2010 beliebig verändert werden. So können notwendige Änderungen einfacher als früher durchgeführt werden, ohne dass definierte Zusammenhänge verloren gehen. Baugruppen lassen sich neu strukturieren, indem Bauteile, Bauteilgruppen, Komponentenanordnungen oder gesamte Unterbaugruppen innerhalb der Modellbrowser-Hierarchie verschoben werden, ohne die physische Position der zuvor platzierten Bauteile zu ändern. Bild 6: Dialogfenster Komponente platzieren

Bild 8: Befehle aus Menü

Bild 7: Mehrfacheinfügen von Bauteilen

5. Freies Positionieren von Bauteilen Das Positionieren der vorher ausgewählten Bauteile wurde durch verschiedene Neuerungen in 2008 und 2009 stark vereinfacht. Bauteile und Baugruppen lassen sich seither direkt anwählen und dann verschieben oder drehen (Bild 8). Whitepaper Produktivität - Mai 2009

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Bild 9: Transfersystem

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Bild 10: Verfügbare Datenformate

Software Inventor AutoCAD Inventor iFeature DXF Dateien IDF Board-Dateien IGES-Dateien Catia-V5 Dateien Parasolid-Binärdateien Parasolid-Textdateien Pro/Engineer Granite-Dateien Pro/Engineer Neutral-Dateien Pro/Engineer-Dateien SAT-Dateien STEP-Dateien Solidworks-Dateien UGS-NX-Dateien STL-Dateien DWF-Dateien DWFx-Dateien BMP-Dateien GIF-Dateien JPEG-Dateien JT-Dateien PDF-Dateien PNG-Dateien TIFF-Dateien XGL-Dateien ZGL-Dateien

Bild 11: Dialogfenster Importoptionen

Lesen X X X X X X X X X X X X X X X X

X

Bild 12: Importierter Elektromotor

7. Import von Fremdformaten Im Anwendungsbeispiel Zelle fügt der Konstrukteur die Konstruktionsdaten eines Elektromotors aus dem elektronischen Katalog des Herstellers ein. In Inventor 2009 wurde der Import fremder CAD-Formate stark verbessert (Qualität und Geschwindigkeit). Nacharbeiten an importierten Teilen sind seither nicht mehr oder nur mehr selten notwendig.

Schreiben X X X X X X X X X X

Inventor verfügt seit Version 2009 über folgende neue Direktschnittstellen (ohne neutrales Zwischenformat) für den Datenaustausch mit den Systemen: • Solidworks • Siemens PLM NX • Pro/E • Granite • Parasolid

X X

X X X X X X X X X X X X

Seit Version 2010 unterstützt die Software außerdem das Lesen und Schreiben von CATIA V5 und JTDaten. Eine Aufstellung aller Formate, die Inventor direkt ohne Zwischenformate importiert bzw. exportiert zeigt Tabelle 1.

Tabelle 1: Von Inventor direkt - ohne Umweg über Neutralformate - unterstützte Datenformate

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8. Bauteilerstellung - Skizzen Im nächsten Schritt konstruiert der Anwender den Werkstückträger (Bild 13). Die Grundplatte lädt er als Kaufteil aus der Bibliothek des Herstellers und bringt die Elektromotoren, die in der Zelle montiert und geprüft werden, in die notwendige Abholposition für alle nachfolgenden Montage- und Prüfprozesse. Anschließend kann er die Werkstückaufnahme anhand dieser Randbedingungen konstruieren. Gerade im Bereich Bauteilerstellung hat sich seit Inventor 11 sehr viel getan. Über 25 Befehle wurden verbessert oder kamen neu hinzu. Zu diesen Verbesserungen zählen u. a.: • Drehen, Rotieren, Skalieren und Strecken von Skizzenelementen ohne Änderung nicht betroffener Abhängigkeiten • Verbesserte Benutzeroberfläche für abgeleitete Komponenten • Selektive Auswahl verknüpfter Parameter • Weniger Mausklicks beim Stutzen und Dehnen • Anzeige noch fehlender Abhängigkeiten • Automatische Tangentenabhängigkeit für Bögen und folgende Elemente. Eine weitere Neuerung bei den Abhängigkeiten betrifft die Wahlmöglichkeit bei der Erstellung in Skizzen. Seit Version 2009 kann der Konstrukteur beim Skizzieren u. a. festlegen, ob er Abhängigkeiten zwar temporär für die Positionierung nutzen, aber nicht dauerhaft festlegen will. Er hat also die Wahl zwischen temporärer und permanenter Abhängigkeit (Bild 15).

Bild 13: Erstellung des Werkstückträgers anhand der ElektromotorGeometriedaten

Bild 14: Hallenlayout

Bild 15: Befehle für die Anwendung von temporären bzw. permanenten Abhängigkeiten

Bild 16: Fertiger Werkstückträger

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9. DWG-Datenübernahme Die Konstruktion der Aufnahme für die Elektromotoren in der Prüfeinheit erfolgt weitestgehend anhand einer vorhandenen Aufnahme, die als 2D-DWG-Zeichnung existiert (Bild 17). Seit Inventor 2008 ist der Datenaustausch zwischen Inventor und AutoCAD denkbar einfach. DWG-Zeichnungen lassen sich direkt in Inventor öffnen. Das Betrachten, Plotten und Prüfen existierender DWG-Dateien in Inventor sowie die Übernahme von Zeichnungselementen mit Copy & Paste ist möglich und kommt im Beispiel auch zur Anwendung (Bild 18). In Version 2010 folgten noch einige Erweiterungen: • Einfügepunkte lassen sich als Ansichtsmittelpunkte oder Modellursprung für DWG-Ansichtsblöcke festlegen. • Ansichtsblöcke können in den DWG-Modellbereich eingefügt werden. • Inventor unterstützt das Einfügen von Ansichtsblockdefinitionen in den DWG-Modellbereich . • Einfügepunkte für Ansichtsblöcke dienen nicht zwangsläufig als Ansichtsmittelpunkte. Sie können auch als Modellursprung fungieren.

Bild 18: Übernahme der 2D Daten in das 3D Modell

Bild 17: Existierende Werkstückaufnahme im 2D-DWG-Format Whitepaper Produktivität - Mai 2009

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10. Einfügen vorhandener Bauteile als abgeleitete Komponenten Abgeleitete Bauteile und Baugruppen erleichtern die Steuerung von Modelländerungen. Wenn das Mastermodell eine Änderung erfährt, zieht sich die Änderung automatisch durch alle abgeleiteten Komponenten. Der Konstrukteur kann abgeleiteten Bauteilen und Baugruppen weitere Elemente hinzufügen. Ergänzt er die Basiskomponente mit neuen Elementen oder bearbeitet er abgeleitete Elemente, so übernimmt Inventor die Änderungen in das abgeleitete Bauteil.

Bild 19: Dialogfenster „Öffnen“

Im Beispiel Prüfzelle lädt der Anwender die Baugruppe Spannhebel (neue grafische Auswahlfunktion) für die Prüfeinheit der Elektromotoren (Bild 21), spiegelt sie (ebenfalls eine neue Funktion) und modifiziert sie später für die Aufnahme des Klemmbolzens.

Bild 20: Dialogfenster „Abgeleitete Baugruppe“

Bild 21: Baugruppe Spannhebel Whitepaper Produktivität - Mai 2009

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11. Herstellerkataloge Für die Prüfeinheit der Elektromotoren fehlen noch weitere Zukaufteile. Verschiedene Herstellerbauteile sind vorgesehen. Seit Version 11 kann der Anwender direkt auf über 100 Herstellerkataloge (Bild 22) zugreifen. Weiterhin bieten verschiedene Portale (und natürlich auch die meisten Hersteller selbst) Katalogteile direkt im Inventor-Format an. Die Weiterentwicklung der Kataloge steht allen Inventor-Anwendern zur Verfügung, einzelne neue Befehle, wie etwa das „Mehrfacheinfügen“ von Katalogteilen gibt es seit Version 2009. Auch den Roboter (zum Umsetzen der Elektromotoren) wählt der Konstrukteur direkt auf der Hersteller-Website aus und fügt ihn ein.

Bild 22: Übersicht Web-Katalogsysteme

Bild 23: Fertige Prüfeinheit für Elektromotoren

Bild 24: Komplettierte Zelle mit Roboter und Prüfeinheit

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12. FEM-Berechnung von Baugruppen Inventor 2010 ermöglicht die Berechnung von Bauteilen und Baugruppen mit der integrierten FEM-Software. Damit können Konstrukteure jetzt ohne Zeitverzögerung ihre Modelle optimieren. Die Prüfvorrichtung muss beispielsweise exakt so ausgelegt werden, dass die Einspannung (Bild 25) keinen zu großen Einfluss auf das Prüfteil hat und möglicherweise das Prüfergebnis verfälscht. Mithilfe einer FEM-Analyse der Baugruppe lässt sich die Auswirkung der Einspannung überprüfen. Bild 25: Festlegung von Kräften und Momenten in der Baugruppe

13. Gestellgenerator – eigene Profile Im Sondermaschinenbau greifen die Konstrukteure je nach geforderter Funktionalität auf Stahlrohre und Aluminiumprofile zurück (Bild 26). Aluminiumprofile sind heute von verschiedenen Herstellern mit umfassenden Systemkomponenten erhältlich. Wenn das Wunschprofil nicht zu finden ist, können die Entwickler seit Inventor 2009 auch benutzerdefinierte Profile im Gestellgenerator (früher auch Rahmengenerator genannt) aufnehmen und so einfach komplette Gestelle konstruieren. Bild 26: Aluminiumprofil (links) und eingefügtes Aluminiumprofil (rechts)

Bild 27: Dialogfenster Profilauswahl

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14. Skizzenblöcke Der Begriff „Skizzenblock“ steht hier nicht für eine verbundenen Stapel von Notizzetteln. Eine neue Funktion ermöglicht unter dem Namen „Blöcke“ in Inventor 2010 die Zusammenfassung von Skizzenelementen in so genannten Blöcken. Dies erleichtert den Aufbau, die Positionierung und Wiederverwendung von geometrischen Modellen. Weiterhin kann der Anwender die Blöcke verschachteln und z. B. für Kinematikbetrachtungen verwenden. Das Öffnen der Haube des Beispiels Prüfzelle unterstützt ein pneumatischer Zylinder. Die Geometrie für diesen Mechanismus lässt sich mithilfe der Blöcke effizient ermitteln. Sie ist die Voraussetzung für das spätere Modellieren der gesamten Geometrie.

Bild 28: Einsatz von Skizzenblöcken für die Erstellung der Zellentür

15. Konstruktionsassistent – Welle Mithilfe des Konstruktionsassistenten generiert der Konstrukteur die Antriebswelle für die Prüfeinheit. Neben der Berechnung der Welle kann er über das Inhaltscenter auch die notwendigen Normteile einfügen. Die Funktionalität des Wellengenerators wurde in den Versionen 2008 und 2009 nochmals optimiert. Die Verbesserungen betrafen die Erzeugung von Innen- und Außengewinde, Passfedernuten mit runden Ecken, durchgehenden Keilnuten, Funktionen für Bohrungen, Fasen, Gewinde und Nuten für Sicherungsringe.

Bild 29: Wellen-Generator-Dialog (oben), Antriebswelle Prüfeinheit (unten)

Bild 30: Antriebswelle in Prüfeinheit verbaut

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16. Konstruktionsassistent – Riemenantrieb Als passende Verbindung zwischen Motor und Prüfwelle wählt der Konstrukteur einen Riemenantrieb. Der Inventor-Konstruktionsassistent liefert ihm den kompletten Antrieb inkl. Berechnung. In Inventor 2009 legt er jetzt die Zahnposition der Räder fest und stellt den Riemen als gestrichelte Linie vereinfacht dar. Die detaillierte Darstellung der Zähne eines Zahnriemens ist jetzt ebenfalls möglich (Bilder 32 bis 34).

Bild 31: Dialogbox Zahnriemen-Generator

Bild 32: Auswahl Riemenscheiben

Bild 33: Auswahl Riementyp

Bild 34: Eigenschaften Riemenscheibe Whitepaper Produktivität - Mai 2009

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Bild 35: Einbau Riemenscheiben/Riemen in Prüfeinheit

17. Datenaustausch mit Absicherung von Knowhow / Datenreduzierung Für die exakte Auslegung der Sensorik, etwa von Sensoren, die die Grundpositionen der Prüfteile überwachen, braucht der Sensorlieferant die Geometriedaten der Konstruktion. Um nicht die komplette Baugruppe versenden zu müssen, bietet Inventor 2010 jetzt die Möglichkeit, nur die Hüllfläche der Baugruppe zu generieren und diese an den externen Partner zu senden. Damit ist zum einen gewährleistet, dass wichtiges Firmenwissen verborgen bleibt, denn die innen liegenden Bauteile und Details sind im Hüllmodell nicht mehr enthalten, zum anderen reduziert sich die Datenmenge für den Austausch. Die Hüllgeometrie wird je nach gewählter Option stark vereinfacht. Das System unterdrückt beispielsweise Teile unterhalb einer gewissen Größe (Schrauben und andere Kleinteile) oder reduziert die Geometrie nach anderen Kriterien. Die unterschiedlichen Farben der Geometrie bleiben erhalten.

Bild 36: Prüfeinheit

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18. Blechkonstruktion Ein Blechbauteil bildet die Schutzumhausung des Antriebs der Prüfeinheit. Zur einfacheren Anwendung der Blechfunktionalität hat Inventor in den jüngsten Releases viele Erweiterungen erfahren, etwa weitere Optionen für Flansche und Gehrungen. Eckbedingungen und Freistellungen können über einen separaten Dialog jetzt direkt geändert werden. Exakte Abwicklungen sind inzwischen auch bei Biegungen mit großen Radien möglich. In Inventor 2010 erfuhr die Blechkonstruktion besonders viele Erweiterungen durch neue Funktionen. Die neue Version erlaubt eine Verformung durch Tiefziehen und Profilrollen. Jetzt kann der Konstrukteur auch konstruktive Änderungen in der Abwicklung durchführen, die dann auch im gefalteten Modell erhalten bleiben. Weiterhin stehen im Inhaltscenter jetzt auch PEM-Verbindungselemente zur Verfügung. Diese PEMElemente dienen in Blechkonstruktionen als selbstvernietende, semipermanente Verbindungselemente. Wenn diese „Einpressbefestiger“, wie sie auch genannt werden, in einem Blechteil eingesetzt werden, machen sie aus dem Bauteil eine Baugruppe und die Verbinder finden Eingang in einer Stückliste. Inventor unterstützt die effiziente Verwendung dieser speziellen Verbinder in einer Baugruppe durch den SchraubenverbindungsGenerator und durch die Platzierung mit der komfortablen Funktion AutoDrop aus dem Inhaltscenter. 19. Blechabwicklung Inventor besitzt die Möglichkeit, die Ausrichtung der generierten Abwicklung ändern und sie mit einem Namen versehen kann. Solche benannten Abwicklungsausrichtungen kann er in iPart-Definitionstabellen dazu verwenden, um die Ausrichtung der Abwicklungen in den Variantendateien zu definieren. Inventor unterstützt den Eintrag von Biege-Anweisungen wie Biegerichtung, Biegewinkel und Radius auf der Abwicklungszeichnung und liest die entsprechenden Parameter automatisch aus dem 3-D-Modell aus. Sie werden an die Biegelinien in der Zeichnung angefügt. Optional trägt Inventor auch eine Biegetabelle ein. Sie zeigt fortlaufende Nummern für die Biegekanten, Biegewinkel, Biegeradius und Biegerichtung. Daneben ist der DXF-Export erweitert worden. Damit können die Daten einfacher und detaillierter an die Fertiger übergeben werden, u. a. durch die Aktivierung/ Deaktivierung von Layern. Wahlweise ersetzt Inventor die Splinekurven in der Blechgeometrie durch Polygonzüge und fügt sie zu einem einzelnen Polygonzug (Polyline) zusammen. Die Genauigkeit der Whitepaper Produktivität - Mai 2009

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Bild 37: Gehäuse des Antriebs der Prüfeinheit

Bild 38: Blechabwicklung Schutzumhausung Antrieb Prüfeinheit

Polyline-Approximation ist dabei einstellbar. Diese Eigenschaften sind für viele Schneidemaschinen bzw. CAM-Systeme erwünscht, die ihre Schneidwerkzeuge nur entlang von Polygonzügen fahren, damit sie die Daten direkt verarbeiten können. (Neu in Version 2009 bzw. 2010).

Bild 39: Biege-Anweisungen in der Zeichnung

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Bild 40: Greifer mit Elektromotor geschlossen/offen

20. Bewegungssimulation Der Greifer des Roboters in der Prüfzelle besteht aus Kaufteilen und Standardteilen aus eigener Fertigung. Die Greiferbacken werden an die Geometrie der Prüfteile angepasst. Die Positionsdarstellungen, die im Modellbrowser festgehalten sind, helfen dabei, die Greiferbacken offen und geschlossen darzustellen. In der dynamischen Simulation setzt Inventor seit Version 2008 auch Baugruppenabhängigkeiten automatisch in Gelenke um. Somit lassen sich mögliche Störkanten in den verschiedenen Abholpositionen leichter erkennen. Mithilfe von Inventor Studio kann der Konstrukteur den gesamten Bewegungsablauf des digitalen Prototypen animiert darstellen. Bild 41: Befehlsübersicht Dynamische Simulation

Diese Bewegungssimulation unterstützt das gesamte Projektteam: bei der Überprüfung möglicher Störkanten, Funktionskontrolle, Diskussionsgrundlage mit Kunden und Lieferanten, als Hilfe für die Montage, als leicht verständliche Erläuterung in Schulungen oder als überzeugende Verkaufsunterstützung im Internet.

Bild 42: Dialogfenster Videoanimation

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Bild 43: Hallenlayout (schwarz dargestellt: Roboterzelle)

21. Datenaustausch Zur Überprüfung des Platzbedarfs der Roboterzelle in der Montagehalle des Kunden erzeugt der Konstrukteur 2D-Zeichnungen im DWG-Format und gibt sie an diesen weiter. Die direkte Ausgabe von DWG-Daten aus Inventor und ihr unmittelbares Öffnen in AutoCAD ermöglicht eine vollständige Assoziativität mit dem 3D-Modell. Daneben kann ein Austausch der Daten von Fertigungsteilen per DWF mit den Zulieferern erfolgen. Dieses 3D-Format erlaubt die Steuerung des Detaillierungsgrads der Darstellung. Durch geringere Detaillierung lässt sich das Risiko der Preisgabe von Firmenwissen verringern, wenn DWF-Daten bei Preisanfragen oder technischen Rückfragen an den Kunden oder Partner gehen. Ein weiterer Vorteil des DWF Formats liegt im kostenlosen Viewer, d.h. andere Abteilungen oder Kunden benötigen keinen separaten CAD-Arbeitsplatz oder eine Lizenz, um DWF-Daten zu betrachten.

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Viele DWF-Neuerungen verbessern die Kommunikation mit Kollegen und Partnern, die nicht über eine Inventor-Lizenz oder einen CAD-Arbeitsplatz verfügen: • Neue DWF-Publizierungsoptionen • Animations- und Baugruppenanweisungen • Positionsdarstellungen, Konstruktionsansichten und aktive Detailgenauigkeiten • Summen- oder Positionsstücklisten • Durchgängige 2D-DWF-Markups von DWF zu Inventor und umgekehrt – d. h. Anmerkungen in 2D-DWF-Dateien sind in beiden Richtungen unterstützt • Sperre für Messen und Drucken • Ausgabe optional im neuen DWFx-Format. Dieses Format stellt der MS Internet Explorer 7 ohne zusätzlichen Viewer dar • Schnellere Ausgabe mit verbesserter Darstellung von Bauteilen und Baugruppen: „Expressoption“ • Enthält die Inventor Ansichts- und Umgebungseinstellungen

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22. Änderungen Aufgrund der Aufstellungssituation beim Kunden muss die Steuerung der Prüfzelle von links nach rechts verschoben werden. Dies hat auch Einfluss auf die Anschlüsse. Solche Änderungen haben aufgrund der komplexen Zusammenhänge in Konstruktionen oftmals einen hohen Anteil am Gesamtaufwand. Inventor bietet durch seine Flexibilität und die vielen bisher beschriebenen Funktionen einen Produktivitätsvorteil. Besonders helfen hier die verbesserten Layout- und Skizziermöglichkeiten, sowie die Funktionen für die Baugruppenbearbeitung in Inventor 2009 und 2010.

23. Zeichnungserstellung Die Zeichnungsableitung verursacht einen nicht zu unterschätzenden Zeitaufwand. Für die komplette Anlage müssen alle Bauteile und Baugruppen vereinzelt und detailliert werden. In Inventor 2008, 2009 und 2010 wurden hier folgende Funktionen optimiert: • Bemaßung und Schraffur von isometrischen Ansichten • Werkzeug zur Neuanordnung von Bemaßungen • Unterstützung von Schnittkanten aus Modellskizzen für Schnittansichten • Ausgerichtete Schnittansichten • Sichtbarkeitssteuerung von Ansichten • Zusätzliche Begrenzungs- und Ausbruchsoptionen • Kreisförmige Begrenzung für vergrößerte Detaildarstellungen • Unterstützung von Schnittkanten aus Modellskizzen für Schnittansichten • Verdeckte Kanten in schattierten Ansichten • Erzeugung von Sichtkanten bei Überlappungen und Kollisionen

Bild 44: Fertige Roboterzelle

• Mittellinien für mehrere Ansichten • Filter zur Auswahl von Bemaßungen • Zuordnen von Text zu Kommentaren mit Führungslinien • Öffnen von Zeichnungen im Bauteil- bzw. Baugruppenbrowser

Bild 45: Zeichnungsableitung Prüfeinheit

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24. Positionsnummern und Stückliste Für eine korrekte Kommunikation mit Einkauf und Montage ist die Stückliste inkl. Positionsnummern auf den passenden Zeichnungsblättern zu erstellen. Folgende Neuerungen sind hierbei zu nennen: • Revisionskontrolle für Zeichnungsblätter • Integration von iProperties in Schriftfeldern • Bauteilgewicht im Schriftfeld • Stücklistenvariablen • Filter für Stückliste: o Nur Teile mit Positionsnummer auswählen o Nur Normteile oder Kaufteile auswählen o Positionsnummernbereiche wie 1 bis 10 und 21 bis 30 auswählen

Bild 46: Zeichnungsableitung Prüfeinheit mit Positionsnummern und Stückliste

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Tätigkeiten und Zeitgewinn Der gesamte Zeitaufwand für die Konstruktion der Prüfzelle lässt sich auf etwa 350 Stunden ansetzen. Davon sind etwa zwei Drittel der Zeit den Tätigkeiten am CAD-System zuzuordnen. Das restliche Drittel ist für Informationsbeschaffung, Besprechungen, Kommunikation, administrative Aufgaben, Schulung etc. zu veranschlagen. Um die Produktivitätssteigerungen genauer abzuschätzen, die mit den jüngsten Inventor-Releases erreichbar scheinen, sind die oben aufgeführten Konstruktionsschritte mit einer angenommen Zeitersparnis in der Tabelle 2 aufgelistet. Die Teilaufgabe Häufigkeit bestimmter Aufgaben geht natürlich in die Schätzung ein. Da. z. B. der Laden von Inventor-Daten Befehl Zoom nur sehr kurze Zeit bean- Detailgenauigkeit sprucht, aber sehr häufig verwendet wird, Zoom, Drehen, Panen ergibt sich der Zeitvorteil aus der VerbesseBauteilerstellung – rung durch die neue Funktion und der Layoutentwurf geschätzten Häufigkeit der Anwendung. Einfügen und Kopieren von In der Summe errechnet sich für das Projekt Montage- und Prüfzelle mit diesen Annahmen eine Einsparung von 30 Stunden oder 12,7 Prozent der Konstruktionszeit.

Zeitaufwand [h]

Einsparung [h]

Einsparung %

4

2,8

70%

2

0,6

30%

2

1

50%

existierenden InventorBauteilen und Baugruppen

4

0,4

10%

Freies Positionieren von Bauteilen

1

0,3

30% 30%

Import von Fremdformaten

4

1,2

Bauteilerstellung - Skizzen

43

2,15

5%

Skizzenblöcke

5

2

40%

DWG-Datenübernahme

8

2,4

30%

Einfügen von vorhandenen Bauteilen als abgeleitete Komponente

24

3,6

15%

Herstellerkataloge

16

0,8

5%

FEM-Berechnung von Baugruppen

2

1,6

80%

Gestellgenerator – eigene Profile

8

2

25%

Konstruktionsassistent – Welle

4

0,4

10%

Konstruktionsassistent – Riemenantrieb

4

0,2

5%

Blecherstellung

3

0,3

10%

Blechabwicklung

1

0,05

5%

Bewegungssimulation Datenweitergabe DWF/DWG

10

2

20%

8

2

25%

Änderungen

32

1,6

5%

Zeichnungserstellung

32

1,6

5%

Positionsnummern und Stückliste Summe:

20

1

5%

237

30

12,7%

Tabelle 2: Übersicht – Produktivitätsgewinn durch Verbesserungen und Erweiterungen der jüngsten Inventor-Versionen (Schätzwerte)

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