Simulationsmodelle aus CAD-Daten (Cad2Sim)

Forschung und Entwicklung im Geschäftsfeld Virtual Engineering

Das virtuelle Engineering ermöglicht eine völlig neue Qualität der Produktentwicklung, indem alle Abschnitte des Produktlebenszyklus zeitlich unabhängig voneinander in einer virtuellen Welt durchlaufen, analysiert und optimiert werden können. Für die modellbasierte Produktenwicklung mittels Virtual Engineering sind aber die primären, in der CAD-Umgebung eines Konstrukteurs entstandenen, Modelle nicht direkt nutzbar.

Für die Gewinnung von Modellinformationen aus Konstruktionswerkzeugen und deren automatisierte Überführung in die strukturierte Modellbeschreibung der domänenübergreifenden, objektorientierten Sprache Modelica wurde im Fraunhofer IFF in Magdeburg ein neues Konzept erarbeitet. In modernen CAD-Umgebungen besteht die Möglichkeit, die simulationsrelevanten Parameter und die Struktur des jeweiligen virtuellen Produktes durch eine Schnittstelle zu ermitteln. Auf dem Markt existieren viele Werkzeuge, die eine Möglichkeit zur geometrischen Datenkonvertierung von CAD-Modellen anbieten. Es können dadurch auch Daten von weiteren CAD-Umgebungen für die Weiterverarbeitung vorbereitet werden.

Das Projekt wurde aus Mitteln des Landes Sachsen-Anhalt kofinanziert.

© Fraunhofer IFF

Zur Datenhaltung von Mehrkörpersystemmodellen wurde das XWS Format im Fraunhofer IFF Magdeburg entwickelt. Dieses XML-basierte Format ist sehr flexibel, sodass neben der hierarchischen Struktur und referenziellen VRML Geometrie-Information auch verschiedene Masseneigenschaften gespeichert werden können. Für die CAD-Umgebung Pro/Engineer wurde ein Plug-In erzeugt, welches aus einer Baugruppe eine solche XWS Datei generiert. Mit Hilfe des Lösungsansatzes des Fraunhofer IFF kann aus der XWS-Information ein Modelica-Mehrkörpersystem-Modell vollautomatisiert erzeugt werden. Der auf den Beispielbildern gezeigte sechsbeinige Roboter wurde in Kooperation mit dem Robotslab Team der Otto-von-Guericke Universität entwickelt, wobei schon in der früheren Entwicklungsphasen die Konstruktionsdaten mit dem CAD2Sim Verfahren in Modelica-Beschreibung automatisch umgewandelt und getestet wurden.

Durch diese Entwicklung wurde eine Brücke zwischen der CAD-Welt eines Konstrukteurs und der ganzheitlichen Simulation geschaffen.