Detail předmětu

Počítačová podpora technických a manažerských prací

FEKT-BTMPAk. rok: 2018/2019

Zvládnout práce metodou elektronické definice výrobku na systému SolidWorks. Tato metoda oproti klasickému způsobu TPV, kdy na vývoji komplexního výrobku spolupracuje několik pracovních skupin a je nutná velmi precizní koordinace činností, představuje komplexního řešení, které spojuje jednotlivé ”ostrůvky” v jeden logický celek od formy skici - návrhu až po vlastní propojení na výrobu. Simulování technologického procesu výroby, analýza se vstupem simulačních programů do procesu TPV, simulace kinematiky, metoda konečných prvků, metoda konečných objemů, tepelná vodivost.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Výsledky učení předmětu

Student bude seznámen s principem EPD - Electronics Product Definition – elektronická definice výrobku.
- Student bude zvládat systém SolidWorks:
- tvorbu složitých 3D objemových modelů,
- tvorbu 3D sestav s analýzami kolizí, přesahů a tvorbu animací formátu *.avi
- odvození výkresové dokumentace z 3D objemového dílu.
- má přehled o systémech PDM, PLM, ERP jako nadstaveb systému CAD.
- má přehled o systémech CAE, možnostech simulačních nadstaveb systému SolidWorks pro simulace na vytvářených 3D objemových dílech v oblasti výpočtů chlazení elektronických zařízení.
- má přehled o možnostech tvorby NC kodu.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky jsou vedeny s použitím PowerPointové prezentace, krátkých videoklipů a filmů a diskuzí se studenty. Cvičení jsou rozdělena na počítačová a výpočtová cvičení. Student odevzdává jeden závěrečný samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

30 bodů za práci v semestru, 70 bodů za závěrečný test.

Osnovy výuky

Přednášky:
Způsob technické přípravy výroby před nástupem IT, výrazná změna přicházející s nástupem IT (CAD, PDM, PLM, ERP, CAE, CAM systémy).
Computer Aided Design (CAD), počítačem podporované projektování, poslední vývoj, 2D, 3D, explicitní a parametrické modelování.
Zásady parametrického modelování, Elektronická definice výrobku EPD (Electronic Product Definition).
Výkresová dokumentace v době 3D objemového modelování.
PDM jako nadstavba CAD. Product Data Management (PDM) – řízení a správa podnikových dat, jako systém určený k řízení a správě dat o výrobcích a s nimi spojených pracovních procesů: CAD modely, výkresy, kusovníky, údaje o dílech, produktové specifikace, NC programy, výsledky analýz, související korespondenci atd., verzování dokumentů. Uživatelé PDM: vývojáři, konstruktéři, pracovníci z výroby, projektoví manažeři, lidé z prodeje, marketingu, nákupu, financí, kteří také mohou přispět k návrhu produktu.
Product Lifecycle Management (PLM) – Řízení životního cyklu výrobku jako proces řízení celého životního cyklu výrobku od prvního nápadu přes návrh, konstrukci a výrobu až po servis a likvidaci výrobku. PLM jako centrální úložiště pro informace: poznámky z praxe prodejců, katalogy, reakce zákazníků, marketingové plány, archivované plány projektů a jiné informace nashromážděné za dobu života jednotlivých výrobků.
Computer Aided Engineering (CAE) – inženýrské analýzy, ekonomické výhody, vztah k experimentálním zkouškám.
Computer Aided Manufacturing - počítačově řízená výroba, počítačové projektování výroby. Použití specializovaných programů a vybavení k automatizaci výroby, sestavování a kontrole výrobků.
Computer Aided Manufacturing CAM), Počítačová podpora výroby. Metodika práce při tvorbě NC kódu.
CAD, CAM, CAE, PDM, PLM, ERP, CAM – výhledy

Cvičení:
SolidWorks, základy ovládání, tvorba lineárních 3D tvarů.
SolidWorks – tvorba 3D rotačních tvarů, způsob přípravy 3D objemového modelu pro převod do ANSYS.
SolidWorks – editace historie tvorby modelu.
SolidWorks – tvorba sestav, kontrola kolizí, kontrola přesahů s ohledem na přípravu 3D objemového modelu pro převod do ANSYS.
SolidWorks – odvození výkresové dokumentace ze 3D objemového modelu.
Zadání projektu
Práce na projektu
Tvorba videoprezentací hotových modelů v kódu *.avi
Vytvoření programu pro ovládání obráběcího centra z existujících 3D objemových dílů. Vytvořený program je simulován v NC verifykátoru.
Zápočtový test

Učební cíle

Cílem je seznámit studenty s novým trendem v Technické přípravě výroby, kdy se vývoj řeší komplexně nasazením systému od vývoje po výrobu. Studenti se naučí vytvářet 3D objemové modely, které sestavují do sestav s kontrolou kolizí a přesahů vyhledávající chyby, které by se objevily až v momentu montáže či zkoušek funkčního vzorku. Provádí korekce v jednotlivých modelech. Z hotových dílů a sestav vytváří technickou dokumentaci. Získávají přehled o matematicko-fyzikálních simulacích pro analýzu dané problematiky a tvorbě NC programu pro výrobu.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

MAXA, J. Třírozměrné modelování a simulace, VUT FEKT, Brno, 2014 (CS)
www.solidvision.cz (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-MET , 3. ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Přehled systémů pro počítačovou podporu technických a manažerských prací: CAD-CAE-CAM-PDM. Jejich rozdělení, možnosti.
Současný vývoj počítačových podpor – přechod z 2D CAD systémů (AutoCAD) na 3D systémy pracujících metodou Elektronické definice výrobku (EPD - Electronics Product Definition) s využitím systému SolidWorks.
PhotoWorks - nadstavba SolidWorks pro tvorbu prezentací virtuálních modelů včetně videosekvencí.
Cosmos EMS – systém pro modelování v oblasti elektrických a magnetických polí.
CosmosFloWorks - systém pro modelování v oblasti přenosu tepla a pro modelování v oblasti proudění kapalin a plynů.
Ansys – možnosti využití systému se zaměřením na hlavní oblasti využívané v elektrotechnice.
SolidCAM – ukázka výstupu mající přímou vazbu na řízení výroby.
PDMWorks - popis nových trendů v oblasti managementu řízení a správy podnikových dat pomocí systémů Product Data Management (PDM).

Cvičení na počítači

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Rozdíl mezi explicitní metodou (AutoCAD) a elektronickou definicí výrobku (SolidWorks). Tvorba 3D modelů pomocí SolidWorks.
Tvorba prezentace formou videosekvence (*.avi) s využitím prostředí PhotoWorks.
Rozložení proudů v elektrodových systémech (Cosmos EMS).
Analýza elektrických a magnetických polí, modelování drah elektricky nabitých částic v těchto polích (Cosmos EMS, Simion).
Proudění plynů při vakuovém čerpání v zařízení pro elektronovou mikroskopii (Cosmos FloWorks).
Analýza chlazení PC systémů (Cosmos FloWorks).
Analýza procesu pájení (Cosmos FloWorks), termodynamika pájení, analýza difůze kovů (Ansys).
Řízení výroby (SolidCAM).
Řízení toku podnikových dat v prostředí systému PDMWorks.