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Feature Recognition and Parameterization Methods for Algorithm-based Product Development Process

Weber Martins, Thiago ; Anderl, Reiner (2017)
Feature Recognition and Parameterization Methods for Algorithm-based Product Development Process.
International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. Cleveland, OH (06.08.2017-09.08.2017)
Konferenzveröffentlichung, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

The algorithm-based product development process applies mathematical optimization tools in the conceptual steps of the product development process. It relies on formalized data such as initial loads and boundary conditions to find the best product solution for optimized bifurcated sheet metal parts. Previous research efforts focused on the automation of CAD modeling steps. Current algorithms are able to generate the CAD models of optimized bifurcated sheet metal products automatically, however, they are rough with low-level of detail and abstraction. Consequently, CAD models are embodied and detailed manually in a partly iterative and time-consuming process to include parameters, constraints and design features. Hence, this paper introduces feature recognition and parametrization methods for the algorithm-based product development of bifurcated sheet metal products. It proposes the inclusion of a pre-processor to analyze the solution graph resulted from topology optimization before the generation of CAD models. Algorithms that derive the geometric shape from the solution graph by recognizing features as well as assigning parameters are introduced. Then, feature-based CAD models of bifurcated sheet metal products are automatically generated. The proposed methods and algorithms are implemented with Python and validated with a use-case. Benefits and limitations of the proposed methods are discussed.

Typ des Eintrags: Konferenzveröffentlichung
Erschienen: 2017
Autor(en): Weber Martins, Thiago ; Anderl, Reiner
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Feature Recognition and Parameterization Methods for Algorithm-based Product Development Process
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2017
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
Buchtitel: 37th Computers and Information in Engineering Conference
Band einer Reihe: Volume 1B
Veranstaltungstitel: International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference
Veranstaltungsort: Cleveland, OH
Veranstaltungsdatum: 06.08.2017-09.08.2017
Kurzbeschreibung (Abstract):

The algorithm-based product development process applies mathematical optimization tools in the conceptual steps of the product development process. It relies on formalized data such as initial loads and boundary conditions to find the best product solution for optimized bifurcated sheet metal parts. Previous research efforts focused on the automation of CAD modeling steps. Current algorithms are able to generate the CAD models of optimized bifurcated sheet metal products automatically, however, they are rough with low-level of detail and abstraction. Consequently, CAD models are embodied and detailed manually in a partly iterative and time-consuming process to include parameters, constraints and design features. Hence, this paper introduces feature recognition and parametrization methods for the algorithm-based product development of bifurcated sheet metal products. It proposes the inclusion of a pre-processor to analyze the solution graph resulted from topology optimization before the generation of CAD models. Algorithms that derive the geometric shape from the solution graph by recognizing features as well as assigning parameters are introduced. Then, feature-based CAD models of bifurcated sheet metal products are automatically generated. The proposed methods and algorithms are implemented with Python and validated with a use-case. Benefits and limitations of the proposed methods are discussed.

Alternatives oder übersetztes Abstract:
Alternatives AbstractSprache

Der algorithmen-basierte Produktentwicklungsprozess wendet mathematische Optimierungswerkzeuge in den konzeptionellen Schritten des Produktentwicklungsprozesses an. Es basiert auf formalisierten Daten wie Anfangslasten und Randbedingungen, um die beste Produktlösung für optimierte verzwigte Blechteile zu finden. Frühere Forschungsergebnisse konzentrierten sich auf die Automatisierung von CAD-Modellierungsschritten. Derzeitige Algorithmen sind in der Lage, die CAD-Modelle von optimierten verzweigte Blechprodukten automatisch zu generieren, sind jedoch grob und mit geringem Detailgrad und Abstraktion. Folglich werden CAD-Modelle in einem teilweise iterativen und zeitaufwendigen Prozess ergänzt und detailliert, um Parameter, Fertigungsrestriktionen und Konstruktionsmerkmale einzuschließen. Daher werden in diesem Beitrag Funktionen zur Erkennung und Parametrisierung von Merkmalen für die algorithmen-basierte Produktentwicklung von verzweigten Blechprodukten vorgestellt. Es schlägt die Einbeziehung eines Vorprozessors vor, um den Lösungsgraphen zu analysieren, der sich aus der Topologieoptimierung vor der Generierung von CAD-Modellen ergibt. Es werden Algorithmen eingeführt, die die geometrische Form aus dem Lösungsgraphen durch Erkennen von Features sowie die Zuweisung von Parametern ableiten. Dann werden feature-basierte CAD-Modelle von verzweigten Blechprodukten automatisch generiert. Die vorgeschlagenen Methoden und Algorithmen werden mit Python implementiert und mit einem Use-Case validiert. Vorteile und Grenzen der vorgeschlagenen Methoden werden diskutiert.

Deutsch
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) (ab 01.09.2022 umbenannt in "Product Life Cycle Management")
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 666: Integrale Blechbauweisen höherer Verzweigungsordnung
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche
16 Fachbereich Maschinenbau
DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio)
Hinterlegungsdatum: 09 Okt 2017 14:05
Letzte Änderung: 09 Okt 2017 14:05
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