CAE Data and Process Management –time to bring in the harvest · 2017-06-02 · catia v5 catia composite design abq cad interface isight fe‐safe tosca 3d exp apps data management

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| CAE Data and Process Management – time to bring in the harvest

ProSTEP iVip Symposium

Essen, 18.05.2017Roland Zeillinger, Stefan Schmid

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| Agenda

‐ Einführung in die Thematik Stefan Schmid

‐ Beispiel aus der Anwendung Roland Zeillinger

‐ Ihre Fragen

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Simulationsdaten- und Prozessmanagement ist eine Methode zumstrukturierten Verwalten und Verwerten von Simulationsdaten mit demZiel, die Daten und die Prozesse, die sie verbinden, ohne Zeitverzugaufzufinden und jederzeit nachvollziehbar zu machen.

Definition:

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Was fehlt in der Simulation?

Anders als in den meisten Disziplinen, werden Anwendungen in der Simulation

individuell und unverwalteteingesetzt. Eingabedecks und Ergebnisdateien

werden einzeln gespeichert, ohne deren Kontext zu erfassen. Dadurch wird

„Wissen“ zu bloßen „Daten „ und die Möglichkeit zur Prozessautomatisierung

nicht genutzt.

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Warum nicht einfach PDM?

Simulationsdaten sind anderer Natur:

- wesentlich größere Datenmenge als CAD

- Daten werden aus verschiedenen Tools generiert

- Prozessausführung: Parameter Studien, Optimierungen, DoE

- Komplexe Auswertungen und Reports

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Der Tatsache, dass Daten, aber nicht deren Kontext, vorgehalten werden ,führt

dazu, dass …

auf vorhandenen Prozessen nicht aufgebaut werden kann

der Weggang von Mitarbeitern sofort Wissensverlust für das Unternehmen bedeutet

Änderungswünschen der Kunden häufig nur mit sehr hohem Zeitaufwand Rechnung

getragen werden kann

die Ingenieure viel Zeit mit dem Suchen, Aufbereiten und Verifizieren von Daten

verbringen

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Seit 1998 werden Projekte zu SPDM verfolgt.

Waren alle erfolgreich?

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Einige Projektewurden aufgegeben,mancheder Firmenbefassen sich bis heute nichtmehrmit SDPM.DieGründewaren…

• unzureichende Leistungsfähigkeit / Fertigkeit der SW,• überzogene Erwartungshaltung,• Schlechtes Changemanagement• geringe Fokussiertheit imUnternehmenund• unterschätzter Aufwand.

… nicht immer,

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Die allermeisten Projekte wurden nach Implementierung in Betrieb genommen und sind es bis heute.

Interessanterweise war festzustellen, dass nach erfolgreicher Implementierung und Inbetriebnahme ein Phase der Ernüchterung eintrat, weil die gewünschten Vorteile sich erst über die Zeit einstellen.

Die gut implementierten, laufenden Projekte sind aber heute zum festen und nicht mehr wegzudenkenden Bestandteil der Entwicklungsarbeit geworden. Die Anwender wollen sich eine Arbeit ohne SPDM nicht mehr vorstellen.

… aber meistens!

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Welche Werte bedient SLM? (1/2)

Werte Markterwartung Erfolgreich bedient?Nachvollziehbarkeit Schnellere Reaktion auf Änderungswünsche. Quelle von

Entscheidungen nachvollziehbar.Gespeicherte Prozessketten stehen langfristig zur Verfügung.

IP beim Unternehmen Weniger Abhängigkeit von Einzelpersonen. MA können jederzeit in einen Bearbeitungsprozess einsteigen.

Prozessautomatisierung Auf bestehenden Prozessen aufbauen können. Unterschiedliche Ausprägung: Prozessmanagement oder Automatisierung bis hin zu DOE.

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Welche Werte bedient SLM? (2/2)

Werte Markterwartung Erfolgreich bedient?Effizienzsteigerung Standardisierung. Weniger Zeitverlust durch Suchen und

Verifizieren. Fehler werden nur einmal gemacht.An diesen Punkt werden die höchsten Erwartungen gestellt, Erfolg stellt sich erst über die Zeit ein.

Zusammenarbeit Wissenstransfer zwischen Abteilungen und Mitarbeitern Templates, intelligente Datenhaltung.

Wissensmanagement Kontext von Daten soll langfristig nachvollziehbar sein. Datenkontext bleibt erhalten, indem der Prozess die Organisationsstruktur der Daten ist.

Datenintegrität QA in der Simulation. Auditierbarkeit und Zertifizierbarkeit der Simulationsarbeit.

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Die Schwerpunkte haben sich verlagert!

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Die Veränderungen:

Von… Hin zu…

Simulationsdatenmanagement Integration von Testdaten

Prozessbeschreibung Automatisierung und Standardisierung

Diskrete Berechnung Multidisziplinäre Optimierung

Nachvollziehbare Prozesse Auditierbarkeit / Zertifizierbarkeit

Projektsoftware für OEMs Fertige Lösung für alle Unternehmen

Managementplattform für die Simulation Einbeziehung von Anforderungen

Ein Zugang für alle Nutzer Rollenbasierter Zugang

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prostep IVIP Symposium 2017


CAE Data and Processes Management

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ROLAND ZEILLINGER, CEOMay 18th 2017

THE PRIME COMPANY

PRIME engineering is a leading Austrian company in the field of development, design and analysis of aerospace and aircraft structures.

Based on our know-how, experience and dedication we are a reliable partner to companies from a variety of sectors.

PRIME aerostructures is engineering ideas to achieve customer satisfaction. On Time, with focus on cost and Quality!

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Certified to the AS/EN 9100 StandardEASA DOA 21J.586 (In Progress)

©2017 by PRIME aerostructures GmbH. All rights reserved. Confidential and proprietary document.

THE PRIME ENGINEERING SERVICES

1. State of the art engineering services for the aerospace industry, in the areas of:

1. Design2. Analysis3. Development of methods (consulting)Industry common product lifecycle, design and analysis tools ensure a seamless integration with the customers.

2. Project management is offered as key service.All engineering activities include clear and regular communication with our clients technical and commercial contacts.


• SME Structure– 14 Employees (Design, Simulation,

Material&Process, Quality, Airworthiness)– Outsourced IT– Qualified to ISO 9001, AS/EN 9100, EASA

DOA 21.J586 (OnGoing)

• IT System, Software und Data– 14 Server (physical/virtual)

• 3 SQL/Oracle Database Server– 1 Linux Cluster (144 Cores)– 36 TB Storage Raid 10 (NAS)– 3DExperience 2017x, Catia V5,– Simulia Abaqus, Tosca, Isight, FeSafe,

Simulayt– Femap, NX/Nastran– Granta MI Material Databases


THE PRIME ENGINEERING RESOURCES

3DEXPERIENCE

JOURNEY TOWARDS THE 3DEXPERIENCE


2009 2017201520132011

SmartTeam PLC ENOVIA R2013X SLMON

CLOUDON

PREMISE

ABAQUS

CATIA V5 CATIA COMPOSITE DESIGN

ABQ CAD INTERFACE ISIGHT

FE‐SAFE

TOSCA3D EXP APPS

DATA MANAGEMENT

DESIGN ASSURANCE SYSTEM

FEMAP/NASTRAN

MATHCADGRANTA MATERIAL

DATABASE

ISO 9001 EN/AS 9100DESIGN OF ORGANIZATION APPROVAL (EASA DOA)

WHY DATAMANAGEMENT @SMEs

- Data Management is a „Key Factor“ for SMEs to be more efficient and competitive- Fast and simple access to company data- Right data at the right time- Easier understanding of the complexity of the data structure (data dependencies)- Engineers can focus on their real task, not wasting time for data retrieval- SMEs often outsource IT so no “key users” available for gathering data

- Why SLM- Lots of companies already use PDM systems for CAD Data configuration - Simulation Data is mostly not configured, but…

- Bigger amount of data compared to CAD- Various different sources of simulation Data (Abaqus, Nastran, ESAComp, MathCAD, usw.)- Parameter Studies, Optimization variants, DoE- Complex results extraction and report creation- Customer-, Governmental- and Authority-Requirements on Data retention policies (Ziviltechniker, EASA, ….)




WHY DATAMANAGEMENT @SMEs

- File based Data structure- No company internal standards - Internal/External communication



SIMULATION LIFECYCLE MANAGEMENT

- 3DExperience 2017x / 2013x- Process driven engineering approach- SLM is a tool for all company sizes

SLM Example at PRIME- 3DExperience 2017x / 2013x- Simulation of a Winglet Structure


Geometry/CAD data

Material properties

Testing data

Model specifications

Reports,presentations

FEM outputs

Videos, pictures,…

FEM model validation Static and dynamicloadcases

Failure loadcases Damage toleranceanalysis


©2017 by PRIME aerostructures GmbH. All rights reserved. Confidential and proprietary document.


“Simulation Process” (whole project)

“Activities”(single simulations)

prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, Simulation Template Reuse


User roles:Project rights and tasks

can be given in the template

prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, Simulation Template Reuse


Geometry data is organized in the

category “Product”Referenced CAD

assembly

prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, CAD Data


Vordefinierte Kategorien von Datensätzen

prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, Material Data, Loading…


Für große FE Modelle und Ergebnis Dateien, kann man alle Version oder nur die aktuell gültige aufbewahren.

prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, FEM Model


FEM output is considered

Activity results

Reports are considered Simulation Process

results

prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, Results Quasi-Static Analysis


Until now we have seen the graphical

representation

Under “History” the list of changes can be

seen

Each document/process/activity

has different tabs

Under “Files” the content of the

document is shown

prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, Results Quasi-Static Analysis


Natural frequenciesextraction

Steady-state modal analysis

prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, Results Dynamic Analysis


A workflow can be easily created

Min. fatigue life (fe-Safe)105.8 cycles = 631.000 cycles

prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, Results Fatigue

The script calls an application

using a “connector”

and then it can be

automatically executed


prostep IVIP Symposium 2017, Organizing Data, Automatic Results Dynamic Analysis


prostep IVIP Symposium 2017, Simulations Status Visualisation (Links)


prostep IVIP Symposium 2017, SLM 2017x Process Apps

Simulation Companion Manage ad-hoc simulation work to improve expert productivity

Process Composer Compose processes that integrate your applications, disciplines and data

Process Studio Produce simulation experiences, accessible to everyone

Performance Study Study the performance of your designs with realistic simulation insight

Result Analytics Advise product design using fast analytics and mobile collaboration

WHO

On Premise

Description

Key Values / Points of Differentiation

Key FunctionsOn Cloud

Target Industries

Included Apps

Pre‐req

• Openness to connect any simulation tools to 3DEXPERIENCE• Answer "what if?" questions and explore your design space to help improve product performance

• With a native integration of 3DEXPERIENCE apps, all geometry and simulation parameters “just show up”

• End‐to‐end traceability to trace from the results and the applications used back to the original design inputs

• Build your own simulation dashboard• Drag‐and‐drop process authoring to reduce process development

time• Built‐in suite of design exploration and optimization algorithms • Integrate with any application, not just tools from a specific vendor• Lightweight visualization of model, mesh, scenario and results• Native execution infrastructure, designed for simulation and design

exploration• Capture, storage and re‐use of simulation processes and best

practices ensures that the maximum value can be extracted from key company I.P

Integrate all of the tools you work with and your company’s best practices into re‐usable, deployable processes and run design exploration studies

Simulation Process & Optimization SPI

3DPlay Simulation Experience EnablerSIMULIA Physics Simulation ReviewSIMULIA Process ComposerSIMULIA Results Analytics EssentialsSIMULIA Performance StudySIMULIA My SimulationsSIMULIA Simulation Job MonitorSIMULIA Station Launcher

SIMULIA Station AdministrationSIMULIA Compute Orchestration Services

CNV

Analyst

Compute not yet available

WHO

On Premise

Description

Key Values / Points of Differentiation

Key FunctionsOn Cloud

Target Industries

Included Apps

Pre‐req

• Build beautiful user experiences for targeted users and applications, reducing their learning curve and improving their productivity

• Scale your suite of custom experiences with increased speed to deployment and reduced maintenance costs

• User experience best practices built‐in – you don’t need to be a usability expert to wow your users

• Drag‐and‐drop interface builder with a growing library of user interface elements to control ever user touch‐point

• Designed from the ground‐up to integrate with SIMULIA Process Composer, a drag‐and‐drop process authoring app

• Deployment governance to control which experiences are available to which users

• No customizations to maintain or upgrade

Give methods developers a cost‐effective way to democratize their expertise, making it accessible to all of the users involved in the design process

Process Methods Developer PES

SIMULIA Process Experience Studio

SPI

Method Developers


BY USING SLM WE GET

- Better view of the simulation process and standardization- Using less time to find and use required data- Easier collaboration internal/external- Data security on a centralized application and data server- Increase efficiency and competitiveness- Easier qualification and approval according international standards (ISO9001, EN9100, EASA DOA)


THE PRIME COMPANY

© 2017 by PRIME aerostructures GmbH

All rights reserved.confidential and proprietary document.

This document and all information contained herein is the sole property of PRIME aerostructures GmbH. nointellectual property rights are granted by the delivery of this document or the disclosure of its content. Thisdocument shall not be reproduced or disclosed to a third party without the express written consent of PRIMEaerostructures GmbH. This document and its content shall not be used for any purpose other than that for whichit is supplied.

The statements made herein do not constitute an offer. They are based on the mentioned assumptions and areexpressed in good faith. Where the supporting grounds for these statements are not shown, PRIMEaerostructures GmbH will be pleased to explain the basis thereof.


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