Research on Product Virtual Prototyping Technology and Design Method for Concurrent Engineering

2013 ◽  
Vol 819 ◽  
pp. 339-343 ◽  
Author(s):  
Xiao Na Li ◽  
Xin Liu

Concurrent engineering claims all influence factors within product lifecycle should be took into account during the stage of product design. After analyzing the relationship between concurrent engineering and virtual prototyping, the human-machine system simulation process and method based on virtual prototyping technology were discussed and illustrated with bicycle design, and the product design method based on virtual prototyping was proposed in this paper.

2012 ◽  
Vol 605-607 ◽  
pp. 1194-1197
Author(s):  
Yin Juan Zhang

The method to precise control the motion of basic virtual prototyping technology (VPT) is put forward in this paper. The hydraulic die forging hammer structure, work principle, and the VPT design idea are introduced. The parametric solid parts model and entire assembly model are all designed based on solidworks software. The dynamic state simulation process of hammer is carried on. The result indicated that the dynamic process parameter of hammer was gained. The dynamic state working process of hydraulic die forging hammer is precisely controlled, which provides the foundation to further realize the numerical controlled and flexible of hydraulic die forging hammer.


2017 ◽  
Vol 20 (K5) ◽  
pp. 51-57
Author(s):  
Tran Ngoc Le

According to the traditional design method, in order to manufacture a mechatronic system, from the initial idea, the designer designs the mechanical system by CAD (Computer-Aided-Design), this system is then fabricated, finally, the system will be tested on the working condition. If the system does not work properly, the design of the system will be changed, and hardware is re-manufactured. This method is more time-consuming and cost for repairing and manufacturing hardware repeatedly. To save design time and reduce the cost of the manufacturing hardware as well as to optimize the design process of a mechatronics system, this paper introduces an engineering model it is called a virtual prototyping technology which allows optimizing the designs on the computer before manufacturing the test-bed system. Based on the concept of the system working, the mechatronics system is designed on SOLIDWORKS and then exported to the ADAMS software (Automated Dynamic Analysis of Mechanical System). The flexible element is also modeling and analysis in ANSYS software then exported to ADAMS. The integrated simulation in ADAMS environment is executed to investigate the dynamic behaviors of the mechanical system and design will be adjusted. Virtual prototyping model will then be exported to MATLAB/Simulink to develop the control strategies. Co-simulation results in some contexts to evaluate the effectiveness of the proposed mechatronic system before implementing on test-bed


2017 ◽  
Author(s):  
Γεώργιος Πίντζος

Οι μέθοδοι σχεδιασμού και προγραμματισμού συστημάτων συναρμολόγησης βρίσκονται στο κέντρο της βιομηχανικής και ακαδημαϊκής έρευνας εδώ και πολλές δεκαετίες, κυρίως λόγω του κόστους της χειρωνακτικής συναρμολόγησης, που μπορεί να αφορά ακόμη και τις μισές από τις συνολικές δαπάνες παραγωγής ενός προϊόντος. Οι υπάρχουσες και αναδυόμενες βιομηχανικές τάσεις, όπως η μαζική προσαρμογή και εξατοµίκευση προϊόντων (mass product customization and personalization), απαιτούν μικρούς χρόνους για τη λήψη αποφάσεων υλοποίησης των σχετικών συστημάτων παραγωγής. Παρόλο που έχουν προταθεί και εφαρμοστεί μεθοδολογίες όπως ο παράλληλος τεχνικός σχεδιασµός (concurrent engineering), υπάρχουν ακόμα κενά μεταξύ του σχεδιασμού ενός προϊόντος και της παραγωγής του. Τα υπάρχοντα συστήματα διαχείρισης του κύκλου ζωής των προϊόντων (Product Lifecycle Management systems) εστιάζουν στο συντονισμό των δραστηριοτήτων μεταξύ μηχανικών διαφορετικών ειδικοτήτων, χωρίς όμως να υποστηρίζουν άμεσα τη λήψη αποφάσεων από τους ιθύνοντες μηχανικούς. Επιπλέον, αρκετές λύσεις που έχουν προταθεί και αφορούν τις διαφορετικές φάσεις σχεδιασμού των συστημάτων παραγωγής, δεν λαμβάνουν υπόψη την ολιστική φύση του σχεδιασμού και άρα τις επιμέρους φάσεις που τον αποτελούν. Κατά συνέπεια, οι υπεύθυνοι για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη προϊόντων εξαρτώνται ακόμα από τις ειδικές γνώσεις των μηχανικών που ασχολούνται με τις μετέπειτα φάσεις του κύκλου ζωής ενός προϊόντος.Η εν λόγω διατριβή προτείνει μια μέθοδο παραγωγής πληροφοριών συναρμολόγησης, που αφορούν διαφορετικές φάσεις του κύκλου της ζωής ενός προϊόντος, από τα αρχεία σχεδίου των προϊόντων (CAD files). Η προσέγγιση αυτή συνοδεύεται από τρεις εφαρμογές που εστιάζουν στο σχεδιασμό συστημάτων συναρμολόγησης, στην εκτέλεση της συναρμολόγησης και στην ανακύκλωση ή επαναχρησιμοποίηση του προϊόντος, ή τμημάτων αυτού, στο τέλος της ζωής του. Η κύρια μέθοδος αποτελείται από έναν αλγόριθμο που προσδιορίζει τις σχέσεις προτεραιότητας μεταξύ όλων των συστατικών στοιχείων ενός προϊόντος (υποσυναρμογές, κομμάτια και σύνδεσμοι). Ο αλγόριθμος κάνει χρήση της ανίχνευσης σύγκρουσης (collision detection) μεταξύ των στοιχείων, καθώς επίσης και των περιορισμών και άλλων συναφών πληροφοριών που έχουν οριστεί από τους σχεδιαστές του προϊόντος. Έχοντας αυτά σαν κύρια μέσα, ο αλγόριθμος προσδιορίζει τις πιθανές ακολουθίες συναρμολόγησης. Τα αποτελέσματα του αλγορίθμου χρησιμοποιούνται στην συνέχεια από τρεις διαφορετικές εφαρμογές: εφαρμογή εκτίμησης αξίας στο τέλος ζωής (End of Life value estimation), εφαρμογή εξισορρόπησης και προσομοίωσης γραμμών συναρμολόγησης και εφαρμογή παραγωγής οδηγιών συναρμολόγησης (Assembly Instructions Generation). Οι εφαρμογές αφορούν μηχανικούς που εργάζονται στις φάσεις του σχεδιασμού και της ανάπτυξης προϊόντος και γραμμών συναρμολόγησης καθώς και τους χειριστές κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης των πραγματικών διαδικασιών.Ο αλγόριθμος παραγωγής διαγραμμάτων προτεραιότητας συναρμολόγησης (Assembly Precedence Diagram Generation - APDG) αναπτύχθηκε ως πρόσθετη εφαρμογή (add-on) σε ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο σύστημα σχεδιασμού (CAD). Η απόδοση του αλγορίθμου έχει εξεταστεί με τη χρήση δεδομένων που έχουν παραχωρηθεί από την αυτοκινητοβιομηχανία. Οι υπόλοιπες εφαρμογές αναπτύχθηκαν χρησιμοποιώντας τρεις διαφορετικές προσεγγίσεις. Πιο συγκεκριμένα, οι εφαρμογές σχετικές με τον σχεδιασμό γραμμών συναρμολόγησης αναπτύχθηκαν ως τμήματα μιας πλατφόρμας συνεργασίας που μπορεί επίσης να εξαγάγει και να χρησιμοποιήσει δεδομένα που βρίσκονται σε αρχεία τεχνικού σχεδιασμού (CAx files). Η εφαρμογή παραγωγής και απεικόνισης οδηγιών συναρμολόγησης αναπτύχθηκε ως ανεξάρτητη εφαρμογή ενώ η εφαρμογή αξιολόγησης του προϊόντος για ανακύκλωση ή επαναχρησιμοποίηση αναπτύχθηκε ως μακρο-εφαρμογή (macro). Η ανάπτυξη των εφαρμογών σχετικών με το σχεδιασμό γραμμών συναρμολόγησης συμπεριλαμβάνει την ανάπτυξη μιας νέας μεθόδου ενσωμάτωσης μεθόδων εξισορρόπησης γραμμών συναρμολόγησης με μεθόδους προσομοίωσης αυτών. Όλες οι αναπτυγμένες εφαρμογές ελέγχθηκαν χρησιμοποιώντας δεδομένα από την βιομηχανία και τα αποτελέσματά τους παρουσιάζονται με την χρήση δεικτών που εκφράζουν χρόνο και κόστος.


Author(s):  
Karl-H. Grote ◽  
Bruce J. Torby ◽  
Ikuo Kimura

Abstract This paper proposes a design methodology to develop better quality, less expensive products in the shortest possible product development cycle, focusing on prototyping issues such as rapid prototyping (RP) and virtual prototyping (VP). Along with details of the proposed design methodology, brief overviews of the conventional product development, concurrent engineering, each stage of the product development cycle, RP and VP are described. Moreover, to make use of both RP and VP in the course of product development, their advantages and disadvantage are discussed.


2011 ◽  
Vol 187 ◽  
pp. 528-534 ◽  
Author(s):  
Hua Bin Wen ◽  
Yong Duan Song ◽  
Rui Li

The optimal design of vacuum switch is becoming an important research topic with the extensive application and increasing demands of vacuum switches. This paper analyzes the main elements of the vacuum switch design, and gives the design process of the vacuum switch. An optimal design method is proposed for the vacuum switch based on the concept and characteristics of virtual prototyping (VP) technology. By using computer aided design and the related software, we propose a method for vacuum switch modeling VP, the stress field VP of parts, the thermal field VP of electric heat, the electric field VP of insulation parts and the mechanical dynamic VP of kinematics system, which are integrated for optimization design for vacuum switches. This work is expected to provide a new idea for optimal and rapid design of vacuum switches.


2020 ◽  
Vol 179 ◽  
pp. 02052
Author(s):  
Wenming Liu ◽  
Hao Cui

On the purpose of deepening method research of perceptual analysis, based on the description of the relationship between perceptual design and rational design, the importance of perceptual design in modern product design is clarified. To strengthen the emotional expression of the product, the study focuses on sort perceptual design method with the background of perceptual design internalization and equivalent theory. Taking the perceptual design as the bond, how the method located sensibility in product design is analyzed. By taking advantage of formal beauty rule, more perceptual elements are added into product design to summarize the method and principle based on the product perceptual design.


2012 ◽  
Vol 198-199 ◽  
pp. 577-580
Author(s):  
Zhi Ming Wang ◽  
Xuan Zhou

This paper proposed a virtual prototyping-based modeling method of standard parts library. After the design requirement analysis, the modeling approach was put forward. Then the parameter-driven method and its use method were then proposed. The classes object organization relationship was identified step by step. The fastening feature tree structure logical relationship was present as an example, which demonstrates that this method is obviously helpful to product design.


2012 ◽  
Vol 198-199 ◽  
pp. 154-157 ◽  
Author(s):  
Bin He ◽  
Jin Tao Cao ◽  
Xiao Lin He ◽  
Zhi Xiang Jin ◽  
Ming Lun Fang

This paper put forward a systematic design method based on virtual prototyping technology to simulate lifting platform of jacking system in jack-up offshore platform. After the main parameters of lifting platform in jack-up offshore platform were introduced, the 800T offshore platform modeling techniques were put forward, such as rigid body modeling techniques, flexible body modeling techniques, modal analysis techniques and kinematics analysis. The dynamics analysis was present with the simulation results, which demonstrates that this method is obviously helpful to get more accurate simulation results to verify the rationality of lifting platform in jack-up offshore platform.


2013 ◽  
Vol 365-366 ◽  
pp. 1266-1273
Author(s):  
Bang Chun Wen ◽  
Xiao Peng Li ◽  
Shu Ying Liu ◽  
Wei Zhou Wang ◽  
Zong Yan Wang

There are much more disharmonious problems in the process of product design because the environment factory of the product design could not be considered fully and systematically. For example, the disharmonious problems between the product design and natural environment or society environment and among internal elements of product design. The purpose of harmonious design is to make the harmony between product and external environments and among internal elements of products. In order to satisfy the requirement mentioned above in complete design tasks process the reasonable methods should be adopted and the relationship degree analysis and harmonious degree assessment should be done. After that the products can satisfy users and country requirement and have the excellent quality, higher performance-value ratio, the short manufacturing period, good environment protection, convenient service and so on. Due to these the enterprise will get greater market portion.


2004 ◽  
Vol 471-472 ◽  
pp. 672-676 ◽  
Author(s):  
A.K. Das

Advancement and acceptance of Concurrent Engineering to speed up and improve product development process requires a systematic approach to the integrated, simultaneous design of products and their related processes, including manufacture and support [1] and Rapid Prototyping [2] is the one versatile tool that meet this requirement. Rapid Prototyping involves virtual prototyping and provides physical models as an end product. Traditionally initial industrial design concepts are shown as renderings or drawings, that show the look and feel of the product. The construction of mock up is followed after selection of a particular concept and these looks exactly like final product in true form, colour, texture etc. but without working internal components. With the advancement of CAD, 2 types of prototyping are in use in product design for modeling and simulating products performances. (a) Virtual prototyping using Analytical models (b) Physical prototyping making physical models These choices are influenced by variety of reasons. Physical prototypes are used for Communication purpose, Demonstration purpose, Scheduling /milestones, Feasibility study, Parametric modeling and Architectural interfacing. The above uses lead to a number of benefits such as insights into manufacturability and assemblability, accelerating of parallel activities and flexible product choices. In this paper, we are concerned from the point of view of an industrial designer for Integrated Product Development using concurrent engineering approach. Thus this paper highlights the benefits of Rapid Prototyping over conventional prototyping methods.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document