DE10357413A1

DE10357413A1 - Verfahren und Anordnung zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte sowie entsprechendes Computerprogramm und entsprechendes computerlesbares Speichermedium

Info

Publication number: DE10357413A1
Application number: DE10357413A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Rautenberg; Eric Chazal; Klaus Dr. Dröder; Holger Tiedt; Detlef Dr. Bohle
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2005-07-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium, welche insbesondere einsetzbar sind zur Unterstützung der Arbeiten am Meisterbock. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass mittels einem CAD-System 3-D-Geometriedaten erzeugt oder auf Basis von Konstruktionsdaten gefertigte Bauteile vermessen, aus wenigstens einem Teil der direkt aus der computergestützten Bauteilkonstruktion oder der aus der Vermessung von Bauteilen gewonnenen Messdaten Modelle für die computergestützte Konstruktion/Berechnung der Bauteile, wie beispielsweise FEM-Modelle, generiert, die aus CAD-Daten oder den Messdaten generierten Modelle mit Ersatzmodellen beaufschlagt werden, wobei die Ersatzmodelle Verbindungseigenschaften der Bauteile innerhalb von Zusammenbauten und/oder Wirkungen von äußeren Krafteinflüssen auf die Bauteile modellieren. Dieses Verfahren kann unterstützt werden, indem bei der Simulation der Fügeprozesse bei der Herstellung von Zusammmenbauten an den Bauteilen eine Variation der Einbaulage der Bauteile und/oder Zusammenbauten über vorgebbare Toleranzen erfolgt, oder eine Simulation der Fügeprozesse bei der Herstellung von Zusammenbauten aus den Bauteilen unter Berücksichtigung der Verbindungseigenschaften der Bauteile vorgenommen und/oder die Einbausituation der Bauteile und/oder Zusammenbauten in dem komplexen Produkt mithilfe der in ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 und den in den Ansprüchen 12, 13 und 14 genannten Merkmalen. Die Erfindung kann insbesondere in der Fahrzeugindustrie eingesetzt werden, um die Arbeiten an den Prüfsystemen Meisterbock und Cubing während des Produktenstehungsprozesses zu unterstützen.
Es ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 07 914 A1 eine flexible Spannvorrichtung bekannt, welche eine Grundplatte aufweist mit in einem bestimmten, festen Rastermaß angeordneten Spannlöchern, wobei die Spannlöcher von in der Grundplatte parallel verlaufenden Nuten eingefasst sind. Dabei sind den Spannlöchern Präzisionsgrundkörper zugeordnet, die eine Verdrehsicherung sowie standardisierte Spannlaschen aufweisen.
Eine weitere Lösung wird in der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 57 635 A1 „Anordnung von Fahrzeugteilen an einem Koordinatenmeßstand" vorgestellt, wobei das jeweilige Fahrzeugteil unter Verwendung einer definiert an einem Messtisch anordbaren Messaufnahmevorrichtung mit Halterungsmitteln definiert gehaltert und anschließend vermessen wird. Dazu sind die Halterungsmittel an Adapterteilen angeordnet, die als lösbare Bestandteile der Messaufnahmevorrichtung mit einer Basiskomponente derselben verbunden sind.
Die bekannten Lösungen betreffen allein die Vermessung von Bauteilen oder Zusammenbauten. Die hierbei gewonnenen Ergebnisse müssen anschließend ausgewertet werden, bevor sie bei der Konstruktion berücksichtigt werden können. Das führt dazu, dass unerwünschte Eigenschaften des Bauteils möglicherweise erst durch die Vermessung des bereits hergestellten Bauteils festgestellt werden, weil etwa mechanische Eigenschaften wie Verbindungseigenschaften innerhalb von Zusammenbauten oder Auswirkungen von äußeren Krafteinwirkungen bis dahin im Konstruktionsmodell nicht ausreichend berücksichtigt wurden. Die Feststellung solcher unerwünschter Eigenschaften in dieser späten Phase der Produktentwicklung führt zur Neukonstruktion unter Berücksichtigung der durch die Vermessung gewonnenen Erkenntnisse und erneuten Herstellung des betreffenden Bauteils mit anschließender Vermessung. Das ist zeit- und materialaufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium bereitzustellen, welche die genannten Nachteile beheben und insbesondere den Aufwand für Änderungs- und Optimierungsprozesse während des Produktenstehungsprozesses reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale in den Ansprüchen 1, 12, 13 sowie 14 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, besteht darin, dass der Aufwand für das Prüfsystem Meisterbock und Cubing erheblich reduziert wird, indem mittels einem CAD-System 3D-Geometriedaten erzeugt und/oder auf Basis von Konstruktionsdaten gefertigte Bauteile vermessen, aus wenigstens einem Teil der aus der computergestützten Bauteilkonstruktion gewonnenen 3D-Geometriedaten und/oder wenigstens einem Teil der aus der Vermessung von Bauteilen gewonnenen Messdaten Modelle für die computergestützte Konstruktion und/oder Berechnung der Bauteile, wie beispielsweise FEM-Modelle, generiert, die aus CAD-Daten und/oder den Messdaten generierten Modelle mit Ersatzmodellen beaufschlagt werden, wobei die Ersatzmodelle Verbindungseigenschaften der Bauteile innerhalb von Zusammenbauten und/oder Wirkungen von äußeren Krafteinflüssen auf die Bauteile modellieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass bei der Simulation der Fügeprozesse bei der Herstellung von Zusammenbauten aus den Bauteilen eine Variation der Einbaulage der Bauteile und/oder Zusammenbauten über vorgebbare zulässige Toleranzen erfolgt. Bei einer solchen Toleranzanalyse können schnell mögliche Kollisionspunkte ermittelt werden und somit frühzeitig notwendige Korrekturen in den Konstruktionsprozess einfließen.
Es erweist sich darüber hinaus als vorteilhaft, wenn bei dem Verfahren zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte zusätzlich eine Simulation der Fügeprozesse bei der Herstellung von Zusammenbauten aus den Bauteilen unter Berücksichtigung der Verbindungseigenschaften der Bauteile vorgenommen und/oder die Einbausituation der Bauteile und/oder Zusammenbauten in dem komplexen Produkt mit Hilfe der in den mechanischen Ersatzmodellen modellierten Wirkungen der äußeren Krafteinflüsse simuliert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Simulation eine Deformations-Simulation der Bauteile und/oder Zusammenbauten in der Einbausituation in dem komplexen Produkt umfasst. Damit können Bauteile simulativ vorgespannt und so die reale Einbausituation des Bauteils beziehungsweise des Zusammenbaus in dem komplexen Produkt nachgebildet werden.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn bei Abweichungen von Sollvorgaben bei der Simulation eine Korrektur von Bauteil-Modellen und/oder Ersatzmodellen erfolgt. Durch eine solche Korrektur bereits bei der Modellierung können die Änderungskosten deutlich reduziert werden.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Vermessung von Bauteilen auf optischem Wege erfolgt. Vorteilhafterweise erfolgt dabei die Ausrichtung nach einem Referenzpunkt-System (RPS). Durch die hierdurch gewonnenen Daten können die werkzeugfallenden Bauteile digitalisiert und mit den erarbeiteten Ersatzmodellen beaufschlagt werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Eigenschaften von Bauteilen wie beispielsweise das Verhalten eines Bauteils bei äußeren Krafteinwirkungen durch ein Finite-Elemente-Modell (FEM) modelliert werden. FEM-Modelle sind ausgereift und erlauben es, Deformationen, die beim Ein- oder Zusammenbau der Einzelteile auftreten, mit hoher Präzision zu modellieren.
Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Simulation von Einbausituationen

– den Einfluss von Anbauteilen wie beispielsweise Schlösser, Dichtungen, Federn, Verstärkungen und/oder Scharnieren auf die Bauteilgeometrie,
– den Einfluss von Fügeverfahren auf die Bauteilgeometrie,
– den Einfluss von Materialien und den daraus resultierenden Toleranzen auf die mechanischen Eigenschaften der Bauteile und/oder Zusammenbauten und/oder
– die sich am realen Meisterbock aufzeigenden Spalt- und Fugenmaße

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die bei der Simulation von Einbausituationen eingesetzten Ersatzmodelle anhand der an realen, werkzeugfallenden Bauteilen und/oder Zusammenbauten gewonnenen Messdaten optimiert werden. Mit diesen Modell-Optimierungen wird die Qualitätssicherung unterstützt. Dazu erfolgt vorteilhafterweise eine Sensitivitätsanalyse, welche die Punktwolke der Messwerte, das Netz der Polygonisierung, verwendete Werkstoffe und/oder weitere zusätzliche Randbedingungen berücksichtigt.
Des Weiteren ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass eine Visualisierung der Simulation erfolgt. Vorzugsweise erfolgt die Visualisierung mit Mitteln der Virtual Reality.
Eine Anordnung nach der Erfindung ist vorteilhafterweise so eingerichtet, dass sie mindestens einen Prozessor und/oder Chip umfasst, der (die) derart eingerichtet ist (sind), dass ein Verfahren zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, durchführbar ist, wobei mittels einem CAD-System 3D-Geometriedaten erzeugt und/oder auf Basis von Konstruktionsdaten gefertigte Bauteile vermessen, aus wenigstens einem Teil der aus der computergestützten Bauteilkonstruktion gewonnenen 3D-Geometriedaten und/oder wenigstens einem Teil der aus der Vermessung von Bauteilen gewonnenen Messdaten Modelle für die computergestützte Konstruktion und/oder Berechnung der Bauteile, wie beispielsweise FEM-Modelle, generiert, die aus CAD-Daten und/oder den Messdaten generierten Modelle mit Ersatzmodellen beaufschlagt werden, wobei die Ersatzmodelle Verbindungseigenschaften der Bauteile innerhalb von Zusammenbauten und/oder Wirkungen von äußeren Krafteinflüssen auf die Bauteile modellieren.
Ein erfindungsgemäßes Computerprogramm zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ermöglicht es einem Computer, nachdem es in den Speicher des Computers geladen worden ist, eine Simulation von Einbausituationen durchzuführen, wobei mittels einem CAD-System 3D-Geometriedaten erzeugt und/oder auf Basis von Konstruktionsdaten gefertigte Bauteile vermessen, aus wenigstens einem Teil der aus der computergestützten Bauteilkonstruktion gewonnenen 3D-Geometriedaten und/oder wenigstens einem Teil der aus der Vermessung von Bauteilen gewonnenen Messdaten Modelle für die computergestützte Konstruktion und/oder Berechnung der Bauteile, wie beispielsweise FEM-Modelle, generiert, die aus CAD-Daten und/oder den Messdaten generierten Modelle mit Ersatzmodellen beaufschlagt werden, wobei die Ersatzmodelle Verbindungseigenschaften der Bauteile innerhalb von Zusammenbauten und/oder Wirkungen von äußeren Krafteinflüssen auf die Bauteile modellieren.
Beispielsweise können diese Computerprogramme (gegen Gebühr oder unentgeltlich, frei zugänglich oder passwortgeschützt) downloadbar in einem Daten- oder Kommunikationsnetz bereitgestellt werden. Die so bereitgestellten Computerprogramme können dann durch ein Verfahren nutzbar gemacht werden, bei dem ein Computerprogramm nach Anspruch 13 aus einem elektronischen Datennetz, wie beispielsweise aus dem Internet, auf eine an das Datennetz angeschlossene Datenverarbeitungseinrichtung heruntergeladen wird.
Um die Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu realisieren, wird vorteilhafterweise ein computerlesbares Speichermedium eingesetzt, auf dem ein Programm gespeichert ist, das es einem Computer ermöglicht, nachdem es in den Speicher des Computers geladen worden ist, ein Verfahren zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, durchzuführen, wobei mittels einem CAD-System 3D-Geometriedaten erzeugt und/oder auf Basis von Konstruktionsdaten gefertigte Bauteile vermessen, aus wenigstens einem Teil der aus der computergestützten Bauteilkonstruktion gewonnenen 3D-Geometriedaten und/oder wenigstens einem Teil der aus der Vermessung von Bauteilen gewonnenen Messdaten Modelle für die computergestützte Konstruktion und/oder Berechnung der Bauteile, wie beispielsweise FEM-Modelle, generiert, die aus CAD-Daten und/oder den Messdaten generierten Modelle mit Ersatzmodellen beaufschlagt werden, wobei die Ersatzmodelle Verbindungseigenschaften der Bauteile innerhalb von Zusammenbauten und/oder Wirkungen von äußeren Krafteinflüssen auf die Bauteile modellieren.
Durch die Erfindung werden die Änderungskosten beim Produktentstehungsprozess deutlich reduziert und sichere Fertigungsprozesse erzielt. Darüber hinaus wird eine Know-how-Sicherung und Wissenstransfer entlang der Prozesskette gewährleistet.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 Veranschaulichung des Zusammenwirkens des computergestützten Konstruktionsprozesses mit den aus Vermessung von Bauteilen und/oder Zusammenbauten gewonnenen Ersatzmodellen;
2 Veranschaulichung der Gegenüberstellung von FEM-Modell und realem Bauteilverhalten;
3 Veranschaulichung von Auswirkungen der Variation eines Bauteils auf den Zusammenbau und
4 Darstellung der Einbindung der Erfindung in den Produktentstehungsprozess.
Die Erfindung soll beispielhaft an der Konstruktion von Fahrzeugteilen näher beschrieben werden. Hierbei werden zuerst in einer frühen Auslegungs- und Konstruktionsphase die zu erwartenden realen Einbau- und Einspannsituationen integriert und simuliert. Die auf Nennmaß konstruierten Bauteile der Fahrzeugteile werden simulativ vorgespannt. Das Verhalten der Bauteile bei Einwirkung von äußeren Kräften kann dabei beispielsweise durch Finite-Elemente-Modelle (FEM) simuliert werden. Die Leistungsfähigkeit von FEM wird in 2 veranschaulicht. In 2 ist auf der linken Seite oben (2a) eine Überlagerung des CAD-Modells eines Kotflügels mit den aus einer Vermessung des realen Kotflügels dargestellt. Man erkennt an der Schattierung, dass sich CAD-Modell und realer Kotflügel geringfügig unterscheiden. In 2b wird das Ergebnis der Vermessung des deformierten Kotflügels gezeigt. Auf der rechten Seite der 2 ist das FEM desselben Kotflügels visualisiert (2c und 2d). Ein Vergleich von realer Deformation und Simulation der Deformation im FEM zeigt, dass die reale Deformation des Kotflügels durch das FEM sehr genau modelliert wird. Durch diese Simulation wird also die tatsächliche Einbaulage im Fahrzeug wiedergegeben. Aufgrund dieser Genauigkeit der Simulation kann aus dem FEM des Bauteils erforderlichenfalls ein neues CAD-Modell generiert und für den Konstruktionsprozess verwendet werden, ohne dass ein reales Bauteil gefertigt und vermessen werden müsste. Der Schritt des Vergleichs von Messdaten des realen Bauteils und FEM kann bei auftretenden Abweichungen aber auch dazu genutzt werden, das FEM zu optimieren, um das Verhalten des realen Bauteils möglichst korrekt zu modellieren.
In 1 ist auf der rechten Seite der Messprozess, welcher zu dem neuen CAD-Modell führt, veranschaulicht. Mit einem optischen Messsystem, beispielsweise einem Streifenprojektionssystem, wird das Bauteil vorteilhafterweise unter Verwendung eines Referenzpunkt-Systems (RPS) vermessen. Um möglichst genaue Ergebnisse zu erzielen, sollte sich das Bauteil während der Messung so deformieren, wie am realen Meisterbock, oder die Messung erfolgt im „Gleichgewichtszustand". Durch die Messung wird eine vernetzte Punktwolke gewonnen. Nach Anpassung der Netzgeometrie und -topologie wird das zugehörige CAD-Modell generiert. Wichtig für die Modellierung ist hierbei die Qualität der Polygonisierung und die Qualität der Flächenrückführung. Anschließend wird das CAD-Modell mit dem FEM-Ersatzmodell überlagert. Mit diesem gekoppelten Modell ist die Simulation von elastischen Verformungen der Bauteile und/oder Zusammenbauten wie beispielsweise die Verspannung von Einzelteilen, die RPS-Korrektur an Einzelteilen oder die Simulation von Verformungen der Teile beziehungsweise Zusammenbauten am Cubing oder am Meisterbock möglich.
Die linke Seite der 1 veranschaulicht die computergestützte Konstruktion. Aus den CAD-Konstruktionsdaten, die gegebenenfalls bereits in einer durch Anpassung an vermessene reale Bauteile modifizierten Form vorliegen, werden Zusammenbauten konstruiert. Dies erfolgt unter Berücksichtigung der mechanischen Verbindungen. Dabei werden beispielsweise Geometrieänderungen (zum Beispiel Beulenbildung) durch Falzvorgänge, Kleben, mechanische Fügetechniken oder Schweißen simuliert. Es fließen dabei die Art der Fügeverfahren ein. Außerdem werden die Auswirkungen auf das Bauteil wie zum Beispiel thermischer Einfluss, der zu Verformungen führen kann, berücksichtigt. Zur Überprüfung kann es sich bei der Ableitung der Berechnungsmodelle als erforderlich erweisen, auch reale Zusammenbauten zu vermessen und die Modelle erforderlichenfalls anzupassen. In einer Toleranz-Analyse, die in die Simulation integriert ist, um mögliche Kollisionspunkte frühzeitig aufzuzeigen, wird eine Variation der Einbaulage über zulässige Toleranzen vorgenommen, die vorteilhafterweise auf der Genauigkeit der Bauteilfertigung basiert. Das kann beispielsweise mit der in 3 dargestellten High-Low-Median-Simulation geschehen. Somit können notwendige Korrekturen in einer frühen Phase in die Konstruktion einfließen.
Anschließend wird durch Einbindung der Ersatzmodelle die Einbausituation im Fahrzeug simuliert. Bei dem Zusammenbauteil Heckklappe beispielsweise werden dann unter anderem die Auswirkungen beim Schließen der Heckklappe in der Simulation untersucht. Das umfasst die Untersuchung von Einflüssen von Anbauteilen wie beispielsweise Dichtung, Schloss, Scharnier oder Gasdruckfeder auf die Bauteilgeometrie. Es werden so Verformungen, die zum Beispiel aus dem Gewicht der Anbauteile resultieren, oder der Einfluss von Anbauteilen auf die mechanischen Eigenschaften des Bauteils modelliert. Beispielsweise muss der Einfluss des Fensters auf die Festigkeit der Heckklappe analysiert werden. Beim Schloss werden unter anderem Lageeinstellung, Montage und die Kompatibilität mit dem Fanghaken in der Simulation untersucht. Die Analyse umfasst ebenso die Modellierung der Dichtung, wobei die Modellierung Daten aus einer experimentell ermittelten Kennlinie auswertet. Die Simulation kann unter verschiedenen Randbedingungen vorgenommen werden: zum Beispiel kann die Simulation unter der Annahme eines starren oder nachgiebigen Kastenrohbaus erfolgen.
Die Basisdaten der erfindungsgemäßen Simulations-Software zur Visualisierung von realen Einbausituationen von Einzelteilen und/oder Zusammenbauten sind sowohl Konstruktionsdaten als auch digitalisierte Maßdaten von Bauteilen. In dem oben beschriebenen Beispiel besteht das Software-Paket aus drei Einzeltools, die in einem Gesamtsystem zusammenwirken. Speziell werden die Verbindungsdaten innerhalb eines Zusammenbauteils und die Auswirkungen von äußeren Krafteinflüssen (zum Beispiel Gasdruckfeder) untersucht und in Ersatzmodelle umgewandelt. Eine zusätzliche Toleranz-Analyse zeigt mögliche Kollisionspunkte auf und ermöglicht dadurch frühzeitig notwendige Korrekturen.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Simulationsverfahrens kann der Produktentstehungsprozess deutlich verkürzt und zwei wesentliche Entwicklungsphasen optimiert werden, wie 4 zeigt. In der frühen Auslegungs- und Konstruktionsphase können bereits die zu erwartenden realen Einbau- und Einspannsituationen integriert und simuliert werden. Die auf Nennmaß konstruierten Bauteile werden „vorgespannt" und geben die tatsächliche Einbaulage im Fahrzeug wieder. Damit erreicht man eine Verringerung der Änderungs- und Optimierungsschleifen.
In der Produktionsvorserienphase werden dann werkzeugfallende Bauteile vermessen, digitalisiert und mit den erarbeiteten Ersatzmodellen beaufschlagt, so dass sich die am realen Meisterbock aufzeigenden Spalt- und Fugenmaße ebenfalls vorab simulieren lassen. Der Aufwand für das Prüfsystem „Meisterbock (messen) und Cubing (lehren)" wird durch die Erfindung deutlich reduziert.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführungsform nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Anordnung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims

Verfahren zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass – mittels einem CAD-System 3D-Geometriedaten erzeugt und/oder auf Basis von Konstruktionsdaten gefertigte Bauteile vermessen werden, – aus wenigstens einem Teil der aus der computergestützten Bauteilkonstruktion gewonnenen 3D-Geometriedaten und/oder wenigstens einem Teil der aus der Vermessung von Bauteilen gewonnenen Messdaten Modelle für die computergestützte Konstruktion und/oder Berechnung der Bauteile, wie beispielsweise FEM-Modelle, generiert, – die aus CAD-Daten und/oder den Messdaten generierten Modelle mit Ersatzmodellen beaufschlagt werden, wobei die Ersatzmodelle Verbindungseigenschaften der Bauteile innerhalb von Zusammenbauten und/oder Wirkungen von äußeren Krafteinflüssen auf die Bauteile modellieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Simulation der Fügeprozesse bei der Herstellung von Zusammenbauten aus den Bauteilen eine Variation der Einbaulage der Bauteile und/oder Zusammenbauten über vorgebbare zulässige Toleranzen erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Simulation der Fügeprozesse bei der Herstellung von Zusammenbauten aus den Bauteilen unter Berücksichtigung der Verbindungseigenschaften der Bauteile vorgenommen und/oder – die Einbausituation der Bauteile und/oder Zusammenbauten in dem komplexen Produkt mit Hilfe der in den mechanischen Ersatzmodellen modellierten Wirkungen der äußeren Krafteinflüsse simuliert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulation eine Deformations-Simulation der Bauteile und/oder Zusammenbauten in der Einbausituation in dem komplexen Produkt umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichungen von Sollvorgaben bei der Simulation eine Korrektur von Bauteil-Modellen und/oder Ersatzmodellen erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vermessung von Bauteilen auf optischem Wege erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der zu vermessenden Bauteile nach einem Referenzpunkt-System (RPS) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaften von Bauteilen wie beispielsweise das Verhalten eines Bauteils bei äußeren Krafteinwirkungen durch ein Finite-Elemente-Modell (FEM) modelliert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulation von Einbausituationen – den Einfluss von Anbauteilen wie beispielsweise Schlösser, Dichtungen, Federn, Verstärkungen und/oder Scharnieren auf die Bauteilgeometrie, – den Einfluss von Fügeverfahren auf die Bauteilgeometrie, – den Einfluss von Materialien und den daraus resultierenden Toleranzen auf die mechanischen Eigenschaften der Bauteile und/oder Zusammenbauten und/oder – die sich am realen Meisterbock aufzeigenden Spalt- und Fugenmaße modelliert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Simulation von Einbausituationen eingesetzten Ersatzmodelle anhand der an realen, werkzeugfallenden Bauteilen und/oder Zusammenbauten gewonnenen Messdaten optimiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Visualisierung der Simulation erfolgt.
Anordnung mit mindestens einem Prozessor und/oder Chip, der (die) derart eingerichtet ist (sind), dass ein Verfahren zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, durchführbar ist, wobei – mittels einem CAD-System 3D-Geometriedaten erzeugt und/oder auf Basis von Konstruktionsdaten gefertigte Bauteile vermessen, – aus wenigstens einem Teil der aus der computergestützten Bauteilkonstruktion gewonnenen 3D-Geometriedaten und/oder wenigstens einem Teil der aus der Vermessung von Bauteilen gewonnenen Messdaten Modelle für die computergestützte Konstruktion und/oder Berechnung der Bauteile, wie beispielsweise FEM-Modelle, generiert, – die aus CAD-Daten und/oder den Messdaten generierten Modelle mit Ersatzmodellen beaufschlagt werden, wobei die Ersatzmodelle Verbindungseigenschaften der Bauteile innerhalb von Zusammenbauten und/oder Wirkungen von äußeren Krafteinflüssen auf die Bauteile modellieren.
Computerprogramm, das es einem Computer ermöglicht, nachdem es in den Speicher des Computers geladen worden ist, ein Verfahren zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, durchzuführen, wobei – mittels einem CAD-System 3D-Geometriedaten erzeugt und/oder auf Basis von Konstruktionsdaten gefertigte Bauteile vermessen, – aus wenigstens einem Teil der aus der computergestützten Bauteilkonstruktion gewonnenen 3D-Geometriedaten und/oder wenigstens einem Teil der aus der Vermessung von Bauteilen gewonnenen Messdaten Modelle für die computergestützte Konstruktion und/oder Berechnung der Bauteile, wie beispielsweise FEM-Modelle, generiert, – die aus CAD-Daten und/oder den Messdaten generierten Modelle mit Ersatzmodellen beaufschlagt werden, wobei die Ersatzmodelle Verbindungseigenschaften der Bauteile innerhalb von Zusammenbauten und/oder Wirkungen von äußeren Krafteinflüssen auf die Bauteile modellieren.
Computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Programm gespeichert ist, das es einem Computer ermöglicht, nachdem es in den Speicher des Computers geladen worden ist, ein Verfahren zur Simulation von Einbausituationen für komplexe Produkte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, durchzuführen, wobei – mittels einem CAD-System 3D-Geometriedaten erzeugt und/oder auf Basis von Konstruktionsdaten gefertigte Bauteile vermessen, – aus wenigstens einem Teil der aus der computergestützten Bauteilkonstruktion gewonnenen 3D-Geometriedaten und/oder wenigstens einem Teil der aus der Vermessung von Bauteilen gewonnenen Messdaten Modelle für die computergestützte Konstruktion und/oder Berechnung der Bauteile, wie beispielsweise FEM-Modelle, generiert, – die aus CAD-Daten und/oder den Messdaten generierten Modelle mit Ersatzmodellen beaufschlagt werden, wobei die Ersatzmodelle Verbindungseigenschaften der Bauteile innerhalb von Zusammenbauten und/oder Wirkungen von äußeren Krafteinflüssen auf die Bauteile modellieren.
Verfahren, bei dem ein Computerprogramm nach Anspruch 13 aus einem elektronischen Datennetz, wie beispielsweise aus dem Internet, auf eine an das Datennetz angeschlossene Datenverarbeitungseinrichtung heruntergeladen wird.