ModellKon - Methode zur modellgetriebenen Konstruktion von Tiefziehwerkzeugen

Zielstellung des Projektes

Hauptbestandteil der Methode zur modellgetriebenen Konstruktion von Tiefziehwerkzeugen war eine neu zu entwickelnde grafische Modellierungssprache für diese Domäne, mit der die Abbildung der Produktlogik und des Konstruktionswissens deutlich erleichtert wird. Aus den Modellen dieser Sprache können mittels Modelltransformationen parametrische CAD-Modelle generiert und durch Geometriemodellierung in 3D-CAD-Systemen vervollständigt werden. Mit Hilfe der zu entwickelnden Methode wird dem Konstrukteur ein adäquates Werkzeug zur Modellierung nicht-geometrischer Informationen an die Hand gegeben. Parametrische Modelle werden handhabbar und ermöglichen eine tiefer gehende Analyse von Werkzeugmodellen. Zusätzlich wird durch die Grafische Sprache das Verständnis über den Werkzeugaufbau gesteigert und die Möglichkeit geschaffen, komplexere Modelle zu erstellen.

Projektergebnisse

Modellbasierte Techniken auf eine gegebene Domäne anzuwenden erfordert detaillierte Kenntnisse über diese Domäne. Daher wurden in einem ersten Schritt vollparametrische 3D-CAD-Modelle von Tiefziehwerkzeugen konstruiert und untersucht. Weiterhin wurden existierende Modellierungstechniken auf diese Modelle angewendet, insbesondere SysML. Aus den Erfahrungen dieser beiden Schritte wurde eine neue grafische domänenspezifische Modellierungssprache (GDSL) für die Konstruktion von Tiefziehwerkzeugen entwickelt. Ein Softwareprototyp implementiert die GDSL und ermöglicht sowohl die Erstellung von Metamodellen für Tiefziehwerkzeuge, als auch davon ausgehend die Erstellung von sogenannten XCAD-Modellen (eXtended CAD). Diese können von CAD-Anwendungen oder SysML-basierten Werkzeugen weiterverarbeitet werden.

Im Februar 2016 stellte Robert Scheffler (Graphische Ingenieursysteme, GFaI) auf der „4th International Conference on Model-Driven Engineering and Software Development“ (MODELSWARD2016) ein Paper mit dem Titel “Modelling CAD Models” vor. Dabei wurden die Durchführung des Forschungsprojekts und insbesondere die Vorgehensweise bei der Entwicklung der GDSL beschrieben.

Auf der „17th International Conference on Computer Systems and Technologies” (CompSysTech'16) im Juni 2016 in Palermo präsentierte Vishnu P. Murugan von der GFaI ein Paper mit dem Titel „Development of a Tool for the Graphical Modelling of 3D CAD Models using a Rapid Prototyping Framework“. Dabei wurde die Implementierung des Softwareprototyps auf Basis des ForGE-Frameworks skizziert.

Auf dem “26th Annual INCOSE International Symposium” (IS2016) im Juli 2016 in Edinburgh stellte Robert Scheffler ein Paper mit dem Titel “Graphical Modelling of a Meta-Model of CAD Models for Deep Drawing Tools” vor. Hier wurden die neuen Diagrammformen in der GDSL aus Schwachstellen der SysML hergeleitet und die Meta-Modellierung als Grundlage der neuen Konstruktionsmethode beschrieben.

Projektpartner

Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM), Leibniz Universität Hannover