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Jan

03

Creo Parametric – Behavioral Modeling Extension

Vor meiner Zeit hier bei PDSVISION war ich für ca. 10 Jahre Konstrukteur in diversen Firmen. Ich denke, jeder, der aktiv konstruiert und dabei Produkte für den heutigen hoch kompetitiven und optimierten Markt entwickelt, kennt die Problematik, die optimale Kombination aus diversen Dimensionen bzw. Parametern zu ermitteln. Selbstverständlich gibt es immer die Möglichkeit des Trial-and-Error. In einfachen Situationen ist dies vielleicht noch anwendbar. Spätestens jedoch, wenn es um Kombinationen geht, die im dreistelligen Nachkommabereich liegen wird es schwierig für uns Menschen. Creo Parametric (ehemals Pro/ENGINEER Wildfire) bietet mit Behavioral Modeling Extension die Möglichkeit, genau in diesen Situationen Tools auf oberstem Niveau bereitzustellen.

Mit Creo Parametric BMX ist es mir möglich Konstruktionsanforderungen in Modelle einzubetten. Dies trägt gerade zur Lösung von Optimierungsproblemen bei, z.B. von Zielkonflikten oder zur konsistenten Einhaltung von Leistungsvorgaben. Ich kann die Modellsensitivität auswerten und so die Auswirkungen von Änderungen auf die Konstruktionsziele verstehen. Auch habe ich die Möglichkeit zur Berücksichtigung aller Konstruktionsanforderungen, unabhängig von der Konstruktionsmethode, für eine optimale Konstruktion. Zuletzt ist es möglich, Ergebnisse von externen Anwendungen in meine Konstruktion einzubinden.

Schauen wir uns die Funktionen der Creo Parametric Behavioral Modeling Extension (BMX) an einem einfachen Beispiel an:

Unsere Aufgabe als Konstrukteur ist es heute, eine Flasche zu entwerfen. Diese Flasche soll  1 l Fassungsvermögen haben – oder auch ein bisschen mehr. Zusätzlich möchten wir Füllstandmarkierungen bei 0,5 l und bei 1 l. Unsere Flasche darf nicht höher als 200 Millimeter sein und einen Durchmesser von 115 mm nicht überschreiten. Die Silhouette unserer Flasche wurde uns von einem Designer vorgegeben und folgt einer nicht regulären bzw. keiner zylindrischen Form. Dies bedeutet, dass bereits eine normale Volumenberechnung einen gehörigen Aufwand mit sich bringen würde. Nun ist natürlich an sich eine Volumenberechnung absolut nichts Besonderes mehr.

Im Screenshot unten sehen Sie, dass ich die Flasche modelliert habe und auch schon mit dem Volumen der Flüssigkeit präpariert habe. Der Füllstand der Flasche wird über die Ebene Füllstand gesteuert.

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Als Erstes schauen wir uns an, wie sich die Veränderung eines Parameters auf das Volumen der Flasche auswirkt. Dies können wir über eine Sensitivitätsstudie machen. Dazu sagen wir dem Tool zum einen, dass es das Volumen messen soll und zum anderen, welches der zu analysierende Parameter sein soll. Dies ist in unserem Fall die Messung „Volumen“, die wir als KE im Modellbaum abgelegt haben und die Skizzenbemaßung „d56:FLASCHE“. Wir geben nun für „d56:FLASCHE“ den von 100mm bis 115mm umspannenden Bereich an und in wie vielen Segmenten die Analyse erfolgen soll; wir setzten das auf 20.

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Das Ergebnis wird uns im Graph oben rechts im Screenshot dargestellt. Grob über den Daumen sehen wir, dass die Veränderung des Parameters „d56:FLASCHE“ um 3 Millimeter zu einer Veränderung im Volumen um circa 50 Milliliter führt. Die Änderung ist hier linear; würden wir hier einen Winkel ändern, könnten wir eine progressive oder degressive Änderung des Volumens beobachten.

Als Nächstes schauen wir uns zusammen an, wie wir die Füllstandsmarkierung auf exakt 0,5 l platzieren. Bei einer Regelgeometrie wäre das kein Problem, aber hier müssten wir viel probieren bis das Ergebnis passen würde. Mit der Creo BMX ist dies nun aber ein sehr, sehr kleines Problem.

Dazu geben wir dem Tool „Durchführbarkeitsstudie“ zuerst an, welche Dimension es verändern darf. In unserem Beispiel ist dies nur ein einziges Maß, natürlich kann man hier beliebig viele benutzen. Wir benutzen das Maß „d7:BLOG_BMX“, welche den Offset der Ebene „Füllstand“ steuert; dieses referenziert auch die Skizze, die den Füllstandstrich erzeugt. Als Nächstes benutzen wir die Messung „Volumen“ aus unserer Sensitivitätsstudie. Wir legen hier fest, dass unser Volumen exakt 500.000 mm3 sein soll. Was ich genau festgelegt habe, sehen Sie im Screenshot.

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Nachdem die Studie angeschlossen ist, sehen wir, dass die Dimension „d7:BLOG_BMX“ auf exakt 122.917 mm gesetzt wurde. Wie Sie sehen, ist es sehr einfach mit der Creo Parametric - Behavioral Modeling Extension (BMX) ein wirklich perfektes Ergebnis für unseren Füllstand zu erzeugen. Für eine einfache Flasche vielleicht ein bisschen Overkill, aber auf jeden Fall ein anschauliches Beispiel.

Denken Sie nun aber einmal weiter, was für komplexe Probleme Sie hier bewältigen können. Als kurzes erweitertes Beispiel möchte ich ihnen einen Öltank zeigen. Dieser gehört zu einem Schneemobil von Polaris. In der Studie hier sind es gleich 5 verschiedene Konstruktionsvariablen – darunter ein Winkel und 2 Konstruktionsbedingungen –, die wir erreichen möchten. Ausgangssituation ist ein sehr eingeschränkter Bauraum, der nur wenig Spielraum ermöglicht. Unser Fassungsvermögen möchten wir gerne größer oder gleich 3,71 l haben. Gleichzeitig soll auch hier ein Füllstrich bei 1,19 l platziert werden. Ich denke, hier zeigt sich schon klar, dass diese Aufgabe für einen Mensch entweder sehr viel Zeit in Anspruch nehmen oder zu einem suboptimalem Ergebnis führen würde.

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Mit steigender Komplexität kommen wir hier sehr schnell in Bereiche, die für uns Menschen nicht mehr machbar sind.

Als Letztes möchte ich noch kurz ein kleines aber durchaus hilfreiches Tool der Behavioral Modeling Extension präsentieren. Die Leistungsüberwachung gibt mir die Möglichkeit einen oder mehrere gemessenen Werte in meiner Konstruktion zu überwachen. Wenn einer dieser Werte nicht dem vorgegebenen Bereich entspricht, wird mir das sofort und immer sichtbar angezeigt. Als Beispiel benutzen wir die absolute Höhe unserer Flasche. Ich denke, jeder Konstrukteur kennt das: man konstruiert so vor sich hin und denkt „Oh, das ist aber gut geworden“, nur um dann festzustellen „Huch, ich habe meine beiden Konstruktionsbedingungen nicht eingehalten“.

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Während ich konstruiere, sehe ich die Anzeige der Leistungsüberwachung unten rechts in Form einer Pulsline. Diese ist entweder grün oder rot je nach Status.

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Fassen wir das Gelernte einfach einmal zusammen. Wie kann die PTC Creo Behavioral Modeling Extension (BMX) Ihrem Team helfen?

  • Die Möglichkeit von mehr Innovation durch einfaches Experimentieren mit zahlreichen Szenarien, die Ihren Konstruktionskriterien entsprechen
  • Deutliche Kenntnis der Auswirkungen von Konstruktionsänderungen und Verhindern uneinheitlichen Verhaltens in Ihren Designs
  • Niedrigere Produktkosten durch die Optimierung der Konstruktion für multiple Ziele, z. Senkung des Produktgewichts unter Beibehaltung der Festigkeit
  • Sehr hohe Zeitersparnis durch automatische Konstruktionsiterationen entsprechend den Konstruktionsanforderungen
  • Kleinere Fehlerquote durch direkte Einbindung der Ergebnisse externer Tools in die Konstruktionsarbeit, ohne mühsame manuelle Datenübertragungen

Warum probieren Sie Creo Parametric Behavioral Modeling Extension (BMX) nicht gleich einmal selbst aus und überzeugen sich selbst von den Vorteilen von PTC Creo Parametric (ehemals Pro/ENGINEER Wildfire)? Haben Sie noch kein Creo Parametric? Sprechen Sie uns einfach an oder vereinbaren einen Demo-Termin mit uns. Wir führen Ihnen unsere Beispiele auch gerne live vor und unterstützen Sie bei der Optimierung Ihres internen Konstruktionsprozesses.

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