Detail předmětu

3D Modeling and Simulation

FEKT-BPA-TMOAk. rok: 2023/2024

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

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Maxa, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

30 bodů za práci v semestru, 70 bodů za záverečný test.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

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.
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.

Základní literatura

www.SolidVision.cz (CS)
www.SolidWorks.com (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPA-ELE bakalářský

    specializace BPA-PSA , 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    specializace BPA-ECT , 3 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Pavel Čudek, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Maxa, Ph.D.

Osnova

1. Způsob technické přípravy výroby před nástupem IT, výrazná změna přicházející s nástupem IT (CAD, PDM, PLM, ERP, CAE, CAM systémy).
2. Computer Aided Design (CAD), počítačem podporované projektování, poslední vývoj, 2D, 3D, explicitní a parametrické modelování.
3. Zásady parametrického modelování, Elektronická definice výrobku EPD (Electronic Product Definition).
4. Výkresová dokumentace v době 3D objemového modelování.
5. 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.
6. 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.
7. Enterprise Resource Planning (ERP), Plánování podnikových zdrojů. Podnikový systém pro počítačové řízení a integraci oblastí plánování, zásob, nákupů, prodeje, marketingu, financí, personalistiky, atd.
8. Computer Aided Engineering (CAE) – inženýrské analýzy, ekonomické výhody, vztah k experimentálním zkouškám.
9. Metoda konečných prvků – základy, použití.
10. Metoda konečných objemů – základy, použití, Computational fluid dynamics (CFD), výpočty dynamiky tekutin.
11. Computer Aided Manufacturing - počítačově řízená výroba, počítačové projektování výroby. Použití specializovaných programů a vybavení k automatizaci výroby, sestavování a kontrole výrobků.
12. Computer Aided Manufacturing CAM), Počítačová podpora výroby. Metodika práce při tvorbě NC kódu.
13. CAD, CAM, CAE, PDM, PLM, ERP, CAM – výhledy  

Cvičení na počítači

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Pavel Čudek, Ph.D.
doc. Ing. Jiří Maxa, Ph.D.

Osnova

Cvičení:
1. SolidWorks - tvorba lineárních 3D tvarů.
2. SolidWorks - Vytváření 3D rotačních tvarů, Jak vytvořit 3D objemový model pro převod do ANSYS.
3. SolidWorks – Úprava historie modelování.
4. SolidWorks - montáž, kontrola kolize, kontrola přesahu o přípravě 3D objemového modelu pro převod do ANSYS.
5. SolidWorks - odvozené výkresy z 3D objemového modelu.
6. Zadání projektu
7. Projektová práce
8. Projektová práce
9. Práce na projektu
10. Tvorba videoprezentací hotových modelů v kódu * .avi
11. Matematicko-fyzikální analýza pomocí SolidWorks Flow Simulation
12. Vytvoření programu pro řízení obráběcího centra z existujících 3D objemových jednotek. Vytvořený program je simulován v NC Verifier.
13. Zkouška

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz