STEP : Überblick über eine zukünftige Schnittstelle zum Produktdatenaustausch

STEP (Standard for the Exchange of Product Model Data) ist ein von der ISO entwickeltes Standardformat zur Abbildung produktdefinierender Daten (ISO TC 184/SC 4, NAM 96.4) im Gesamtkomplex der CIM-Techniken (Computer Integrated Manufacturing), der 1993 weltweiter Standard werden soll. In diesem Bericht wird ein Überblick über den derzeitigen Entwicklungsstand von STEP gegeben. Dabei werden die bereits weitgehend stabilen Teile detailliert beschrieben

Heuristic classification for automated CAPP

In order to create a process plan from a workpiece description, a human expert thinks in a special terminology with respect to the given workpiece. The steps of human thinking during the generation process of a process plan are following the principles of heuristic classification: First using feature recognition an abstraction process isrealized yielding a high level (qualitative) description of the current workpiece in terms of features. To these features certain (more or less) abstract (partial) process plans--the so-called skeletal plans--are associated. In the refinement step these skeletal plans are merged together to one complete process plan. In this paper we present a set of domain-oriented higher level representation formalisms for features and skeletal plans suitable for the modeling of this approach. When an expert\u27s (process planner\u27s) knowledge has been represented using these formalisms, the generation of a process plan can be achieved by heuristic classification. This is demonstrated in the CAPP-system PIM, which is currently implemented as a prototype

Formalismus zur Repräsentation von Geometrie- und Technologieinformationen als Teil eines wissensbasierten Produktmodells

Im Projektteil R von ARC-TEC ist unter anderem das Integrierte Wissensbasierte Produktmodell (IWP) zu erstellen. Mit Hilfe der unter diesem Begriff zusammengefassten Formalismen soll es möglich sein, ein Werkstück so vollständig zu beschreiben, daß auf dieser Basis die im Rahmen des Gesamtprojekts auftretenden Aufgaben (Konfiguration, Arbeitsplanung, Qualitätssicherung) gelöst werden können. Das IWP umfasst neben Elementen zur Beschreibung des Fertigungsumfeldes (Werkzeugmaschinen, Werkzeuge, Spannmittel usw.) und der speziellen Elemente der Aufgabe (etwa Arbeitsplaene ...) eine vollständige Repräsentation des Werkstücks. Hierzu werden Geometrie, Funktionselemente, technologische Information, Bemaßung, arbeitstechnische Bereiche ("Features"), aber auch der intendierte Einsatz und die Historie des Produkts usw. abgebildet. Der in diesem Dokument vorgestellte Entwurf befaßt sich ausschließlich mit der Repräsentation des Werkstücks und beschreibt einen Formalismus zur Repräsentation der Geometrie eines Werkstücks, der um Elemente zur Darstellung von Funktionselementen, technologischen Informationen usw. erweitert wurde

FEAT-REP : representing features in CAD/CAM

When CAD/CAM experts view a workpiece, they perceive it in terms of their own expertise. These terms, called features, which are build upon a syntax (geometry) and a semantic (e.g. skeletal plans in manufacturing or functional relations in design), provide an abstraction mechanism to facilitate the creation, manufacturing and analysis of workpieces. Our goal is to enable experts to represent their own feature-language via a feature-grammar in the computer to build feature-based systems e.g. CAPP systems. The application of formal language terminology to the feature definitions facilitates the use of well-known formal language methods in conjunction with our flexible knowledge representation formalism FEAT-REP which will be presented in this paper

PIM : planning in manufacturing using skeletal plans and features

In order to create a production plan from product model data, a human expert thinks in a special terminology with respect to the given work piece and its production plan: He recognizes certain features and associates fragments of a production plan. By combining these skeletal plans he generates the complete production plan. We present a set of representation formalisms suitable for the modelling of this approach. When an expert\u27s knowledge has been represented using these formalisms, the generation of a production plan can be achieved by a sequence of abstraction, selection and refinement. This is demonstrated in the CAPP-system PIM, which is currently developed as a prototype. The close modelling of the knowledge of the concrete expert (or the accumulated know-how of a concrete factory) facilitate the development of planning systems which are especially tailored to the concrete manufacturing environment and optimally use the expert\u27s knowledge and should also lead to improved acceptance of the system

Abschlußbericht des Arbeitspaketes PROD

In dieser Studie wird eine Übersicht über konventionelle Produktmodelle im Bereich des Maschinenbaus gegeben. Es werden Datenstrukturierungs- und speicherungsaspekte diskutiert. Die Erkenntnisse sollen eine Grundlage für die Erstellung eines integrierten wissensbasierten Produktmodelles werden

Akquisition und Repräsentation von technischem Wissen für Planungsaufgaben im Bereich der Fertigungstechnik

Im Bereich der Fertigungstechnik kann eine Fülle von Planungsaufgaben identifiziert werden, die für eine Bearbeitung mit Methoden der KI geeignet erscheinen. Das Projekt ARC-TEC am DFKI wendet die KADS-Methode zur systematischen Entwicklung von Expertensystemen an und erstellt Tools für alle Phasen dieser Entwicklung. Die Brauchbarkeit der entwickelten Methoden und Tools wird am Beispiel der Erstellung von Arbeitsplänen für die Drehbearbeitung demonstriert. Besonderes Augenmerk gilt dabei der expliziten Repräsentation des konkreten Expertenwissens und der Bearbeitung des gegebenen Problems in einer der Vorgehensweise des Experten möglichst naheliegenden Weise.In the area of production engineering many planning tasks can be found which seem well-suited to be tackled using AI-methodologies. The ARC-TEC project of the DFKI uses the model based KADS approach for a systematic development of expert systems and provides tools to support the different phases of this development. The generation of work plans for manufacturing by turning is used as an example to demonstrate the applicability of the different tools and methodologies. Special focus is upon the explicit representation of the concrete experts knowledge and the problem solving strategy which closely follows the way an expert solves the problem

FEAT-REP : representing features in CAD/CAM

When CAD/CAM experts view a workpiece, they perceive it in terms of their own expertise. These terms, called features, which are build upon a syntax (geometry) and a semantic (e.g. skeletal plans in manufacturing or functional relations in design), provide an abstraction mechanism to facilitate the creation, manufacturing and analysis of workpieces. Our goal is to enable experts to represent their own feature-language via a feature-grammar in the computer to build feature-based systems e.g. CAPP systems. The application of formal language terminology to the feature definitions facilitates the use of well-known formal language methods in conjunction with our flexible knowledge representation formalism FEAT-REP which will be presented in this paper

TEC-REP : Repräsentation von Geometrie- und Technologieinformationen

Im Projektteil R von ARC-TEC ist unter anderem das Integrierte Wissensbasierte Produktmodell (IWP) zu erstellen. Mit Hilfe der unter diesem Begriff zusammengefaßten Formalismen soll es möglich sein, ein Werkstück so vollständig zu beschreiben, daß auf dieser Basis die im Rahmen des Gesamtprojekts auftretenden Aufgaben (Konfiguration, Arbeitsplanung, Qualitätssicherung) gelöst werden können. Das IWP umfaßt neben Elementen zur Beschreibung des Fertigungsumfeldes (Werkzeugmaschinen, Werkzeuge, Spannmittel usw.) und der speziellen Elemente der Aufgabe (etwa Arbeitspläne ...) eine vollständige Repräsentation des Werkstücks. Hierzu werden Geometrie, Funktionselemente, technologische Information, Bemaßung, arbeitstechnische Bereiche ("Features"), aber auch der intendierte Einsatz und die Historie des Produkts usw. abgebildet. Der in diesem Dokument vorgestellte Entwurf TEC-REP befaßt sich ausschließlich mit der Repräsentation des Werkstücks und beschreibt einen Formalismus zur Repräsentation der Geometrie eines Werkstücks, der um Elemente zur Darstellung von Funktionselementen, technologischen Informationen usw. erweitert wurde. Dieses Dokument ist eine verbesserte und erweiterte Auflage des Dokumentes D-90-05.A goal of ARC-TEC part R is the development of the integrated knowledge-based product model (Integriertes Wissensbasiertes Produktmodell IWP). The formalisms summarized under this name shall facilitate a complete representation of product information to serve as a base for the solution of all ARC-TEC tasks (configuration, work plans, quality assurance). The IWP includes descriptions of the shop floor (machine tools, tools ...), the application-specific representation tasks (e. g. work plans), and a complete representation of the work piece. The latter describes the geometry, functional elements, technological information, measurements, and features of a work piece together with its history and intended use. This document shows the geometry representation formalism TEC-REP which has been augmented by constructs for the description of functional elements, technological information, measurements and so on as part of the final work piece representation. This document is a corrected and extended version of the document D-90-05

Von IDA bis IMCOD : Expertensysteme im CIM-Umfeld

Kürzer werdende Produktzyklen bei höher werdenden Qualitätsansprüchen erfordern flexiblere und intelligentere Systeme für komplexere Aufgaben. Die im Sinne der CIM-Idee fortschreitende Integration unterschiedlicher Aufgabenbereiche und ihrer jeweiligen Systeme stellt hohe Anforderungen an die Informationstechnologie. Die Künstliche Intelligenz und speziell die Expertensystemforschung liefern hier erfolgversprechende Ansätze und Perspektiven. Die Systeme MOLTKE und IDA stehen als Beispiele für einzelne Expertensysteme in den Bereichen Diagnose und Konfiguration. Die Ergebnisse des ARC-TEC Projekts erreichen zwischen Konstruktion und Planung bereits eine stärkere Integration. Das Projekt IMCOD untersucht schließlich Ansätze, die Möglichkeiten der Verbindung verschiedener Systeme mit beschränkten Kompetenzbereichen, um einen besseren Produktentwurf zu erzielen.The shortness in product cycles with increasing quality demands requires more flexible and more intelligent systems for very complex tasks. The proceeding integration of the many different task areas within the CIM-idea and their individual systems requests high demands to the information technology. AI, especially expert system research, provides a successful approach and perspectives. The examples for single expert systems in diagnostics and configuration are the systems MOLTKE and IDA. The results of the ARC-TEC projects already reach a strong integration of construction and planning. The project IMCOD finally surveys the possibility of connecting different systems with limited competence areas to obtain better products