Entwicklung eines webbasierten Projektierungswerkzeugs für hydrostatische Systeme

Die möglichst vollständige Klärung der Aufgabenstellung vor Beginn der Entwicklungs- und Konstruktionstätigkeiten und eine optimierte Bereitstellung firmenspezifischer Konstruktionserfahrung sind wesentliche Maßnahmen zur Verbesserung der Konstruktionsqualität. Im Rahmen des Forschungsprojekts "Projektierungssystem Hydrostatik" wird ein rechnergestütztes Werkzeug zur Projektierung hydrostatischer Systeme entwickelt, das eine durchgängige Unterstützung aller zur Projektierung gehörenden Arbeitsschritte bietet.

Hierzu zählen die Aufgabenerfassung, Lösungsfindung, Schaltplanerstellung, Systemsimulation und die geometrische Gestaltung verschiedener Systemkomponenten. Unter Berücksichtigung des erhöhten Bedarfs einer DV-Unterstützung in den frühen Phasen der Produktentwicklung bietet das Werkzeug die Möglichkeit der systematischen Erhebung, Verifizierung und Weiterverarbeitung der Kunden- bzw. Produktanforderungen. Weitere Module des Systems unterstützen zum einen die Lösungsfindung durch Bereitstellung von Konstruktionserfahrung und gezielten Zugriff auf bereits ausgeführte Lösungen und die mit ihnen gemachten Erfahrungen in Fertigung und Anwendung, zum anderen werden Werkzeuge zur Schaltplanerstellung, Geräteauswahl, Simulation, Fehleranalyse und zur phasenangepaßten räumlichen Gestaltung des Produkts bereitgestellt. Sämtliche Module greifen auf ein gemeinsames Produktmodell zu (Bild 1).

Zur Organisation der verschiedenen Arten von Informationen wird das Produktmodell in Partialmodelle unterteilt, die Informationen zu früheren Projekten beinhalten, die als Konstruktionserfahrung in den neuen Projekten genutzt werden. Funktions-, Merkmal- und Anforderungskataloge, sowie Kataloge zu Funktionsträgern mit ihren Schaltsymbolen gehören ebenfalls zum Datenumfang des Produktmodells.

Für die Geräteauswahl wird eine Schnittstelle geschaffen, um auf über Internet verfügbare Katalogdaten zugreifen zu können. Die laufende Bewertung der gewählten Lösungen hinsichtlich der Erfüllung der Anforderungen und der technologischen Güte, durch logische Prüfung der Funktionsstruktur und die Simulation des Systemverhaltens, ermöglicht das frühzeitige Abschätzen von Risiken und Potentialen. Hierdurch wird eine bestmögliche Erfüllung der durch die Aufgabenstellung vorgegebenen Anforderungen gewährleistet. Für die Projektierung hydrostatischer Systeme gibt es derzeit kein integriertes DV-Werkzeug mit dem vorstehend beschriebenen Leistungsumfang. Zur Begrenzung des Entwicklungsumfangs sollen erfolgreiche Programme, die Unterstützung für einzelne Arbeitsschritte, insbesondere für die Simulation und die geometrische Gestaltung bieten, in das Projektierungssystem integriert werden.

Der Schwerpunkt der Arbeit liegt im Bereich der Detaillierung des Moduls zur Lösungsfindung. Dieses Modul nimmt eine Schlüsselstellung im gesamten Projektierungssystem ein, da hier entscheidende Vorgaben für die Strukturierung der übrigen Systemkomponenten gemacht werden. Die Hauptaufgabe dieses Moduls ist die Umsetzung der im vorgeschalteten Aufgabenerfassungsmodul festgelegten Produktanforderungen in zunächst lösungsneutrale Funktionen des hydrostatischen Systems. Hierzu wird zunächst ein Basiskatalog von lösungsneutralen Funktionen zur Beschreibung hydrostatischer Systeme in Form eines Partialmodells aufgebaut. Über fest definierte Verknüpfungen zwischen den Anforderungen und den zur Erfüllung dieser Anforderungen in Frage kommenden Funktionen, können im Verlauf der Projektierung den im Aufgabenerfassungsmodul zusammengestellten Produktanforderungen entsprechende Funktionen aus dem Produktmodell zugewiesen werden. Auf diesem Wege erfolgt der systematische Aufbau einer funktionalen Produktstruktur, die ein auf Funktionen basierendes Abbild der Produktanforderungen darstellt. Für die weitere Detaillierung des Produkts werden den zunächst noch lösungsneutralen Funktionen der funktionalen Produktstruktur konkrete, zur Erfüllung der Funktionen geeignete Funktionsträger zugewiesen. Hierdurch können mehrere Produktvarianten erzeugt werden. Die Bewertung und Auswahl der optimal zur Anforderungserfüllung geeigneten Variante geschieht in den nachfolgenden Modulen des Projektierungssystems.

• 5-02.089D
  Schmidt, J.: Entwicklung eines webbasierten Projektierungswerkzeugs für hydrostatische Systeme. Cuvillier Verlag Göttingen, 2005
• 5-02.964V
  Feldmann, D.G.; Schmidt, J.: Entwicklung eines webbasierten Projektierungswerkzeugs für hydrostatische Systeme. In: Konstruktion, 56. Jahrgang, Nr. 11/12-2004, S.66-69, ISSN 0720-5953.
• 5-02.980V
  Schmidt, J.; Feldmann, D.G.: Ein webbasiertes Projektierungswerkzeug für die Hydrostatik. In: 13. Symposium - Design for X, H. Meerkamm (Hrsg.), Neukirchen, S.163-170, 10.-11.Okt. 2002.
• 5-02.983V
  Feldmann, D.G.; Schmidt, J.; Pott, B.: New Approaches for computer support in application engineering, development and design, International Exposition for Power Transmission (IFPE-02), Las Vegas, 19.-23. März 2002.
• 5-02.986V
  Schmidt, J.; Feldmann, D.G.:A WEB based tool for the holistic projecting of hydrostatic systems. 3. Int. Fluidtechnisches Kolloquium, Vol. 1, S.373-382 Aachen, 05.-06. März 2002.
• 5-02.990V
  Schmidt, J.; Feldmann, D.G.: Development of hydrostatic systems with product model based data processing support in the early stages. Workshop on Power Transmission and Motion Control, Bath, England, 12.-14. Sept. 2001, S.231-243.
• 5-02.991V
  Schmidt, J.; Feldmann, D.G.: Ein webbasiertes Projektierungswerkzeug für hydrostatische Systeme. In: VDI Berichte 1592. Düsseldorf: VDI Verlag 2001, S.115-135.
• 5-02.996V
  Schmidt, J.; Feldmann, D.G.: Produktmodellbasiertes Projektierungswerkzeug für hydrostatische Systeme. 2. Int. Fluidtechnisches Kolloquium, Dresden, 16.-17. März 2000, Bd. 1, S.387-402.

Stichwörter

• Hydrostatik
• Produktmodell
• Projektierung