Vantaggi dell'utilizzo integrato di tecnologie CAD e PLM nella modellazione di ingranaggi in Oerlikon Graziano

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1 Vantaggi dell'utilizzo integrato di tecnologie CAD e PLM nella modellazione di ingranaggi in Oerlikon Graziano Roberto Gay Flavio Grosjean Oerlikon Graziano

2 14 giugno 2012 PTCLive TechForum Vantaggi dell'utilizzo integrato di tecnologie CAD e PLM nella modellazione di ingranaggi in Oerlikon Graziano Roberto Gay Flavio Grosjean Head of Automotive Transmission Design Senior Design Engineer

3 Agenda 1 OC Oerlikon: Company overview 2 Oerlikon Drive Systems 3 Perché PTC 4 Modellazione dentature 5 PLM Page 3

4 Agenda 1 OC Oerlikon: Company overview 2 Oerlikon Drive Systems 3 Perché PTC 4 Modellazione dentature 5 PLM Page 4

5 Oerlikon with more than 157 sites A global high tech company in 36 countries Oerlikon Textile Employees in AMERICAS 1553 Oerlikon Drive Systems Oerlikon Vacuum Oerlikon Solar Employees in EMEA 9108 Oerlikon Coating Oerlikon Advanced Technologies Employees in Asia 5503 Employees in other regions 282 Rivoli (Italy) Cologne (Germany) Jundiai (Brazil) Trubbach (Switzerland) Greater Noida (India) Suzhou (China) Remscheid (Germany) Page 5

6 Agenda 1 OC Oerlikon: Company overview 2 Oerlikon Drive Systems 3 Perché PTC 4 Modellazione dentature 5 PLM Page 6

7 Oerlikon Drive Systems Global Provider of engineered gearing solutions and drive systems. Driven by technology excellence, product innovation, first class service Founded in 1951 Torino, Italy Market leader in Europe and Asia On highway and off highway gear and drive train solutions Part of the Saurer group since 1992 Acquired by OC Oerlikon in January 2007 ODS Sales Split (2011) Founded in 1919 Lafayette, Indiana USA North American market leader Gear and drive solutions for mobile and industrial machinery Acquired by Saurer Group in 2006 Oerlikon Fairfield 35% 65% Oerlikon Graziano Page 7 Total: CHF 822 M

8 Balanced industrial and commercial footprint with global coverage Fairfield Plants Graziano Plants Shared Plants Sales & Marketing Offices Vocis US (Indiana) US (Georgia) Italy (Torino, Bari, Cuneo) UK (Cambs, Warks) Russia (Moscow) China (Suzhou) India (Belgaum & Noida) 10 manufacturing facilities with over 5000 employees globally China (Shanghai) Page 8

9 Leader in key markets on a global basis Gear Components Off-Highway synchronizers & clutch packs Off-Highway driveline products High-end automotive transmissions Page 9

10 From transmission supplier to system supplier Specification Concept Design System Supply Analysis Mechatronics Controls & Calibration Testing Supply Development Assembly Manufacturing Page 10

11 Automotive Transmissions 3 product lines Gearboxes for high performance cars World s No. 1 in development and supply of manual/automated manual transmission systems for small/medium series high performance cars. Key player in applying innovative technology (Dual Clutch Transmissions) to premium performance cars Power transfer units and differentials for 4WD cars Specialist player in the development of cost effective medium to high volume 4WD assemblies, differentials for performance rear wheel drive cars and angle drives for performance motorbikes Transfer cases for full electric zero emissions vehicles Page 11

12 Lamborghini Aventador complete driveline system 7 speed AMT gearbox, Front and Rear Differential Assemblies ODS - Graziano Tier 1 supplier of complete driveline including - ISR 7 speed tranmssion - Limided slip read differential - Front differential including Haldex Gen IV coupling Complete control system s/w & TCU h/w design Complete application and calibration responsibility Torque capacity: 750Nm Max input speed: 8500rpm 7 forward speed Page 12

13 Agenda 1 OC Oerlikon: Company overview 2 Oerlikon Drive Systems 3 Perché PTC 4 Modellazione dentature 5 PLM Page 13

14 PTC Perché? Copre integralmente i processi di sviluppo prodotto Creo Pro/Engineer -> CAD tradizionale Creo Product View -> Visualizzatore Creo Pro/Mechanica -> Calcolo strutturale Mathcad -> Calcolo scientifico Pdmlink -> Gestione dati Integrabilità con sistemi ERP (SAP, BPCS) Scambio dati con clienti Page 14

15 Agenda 1 OC Oerlikon: Company overview 2 Oerlikon Drive Systems 3 Perché PTC 4 Modellazione dentature 5 PLM Page 15

16 Modellazione dentature Perché è importante? Calcolo peso Stima accurata del peso finale del cambio per verifica target di specifica Calcolo inerzia Dimensionamento altri organi (calcolo inerzie da sincronizzare) Analisi FEM Confronto risultati sollecitazioni con software calcolo dedicato e verifica influenza di elementi esterni alla dentatura (fori lubrifica, corpo dell ingranaggio) Animazioni e rendering Stesura brochure, cataloghi ricambio e manuali d officina Page 16

17 Modellazione dentature Perché è importante? [s] Simulazione flussi olio (in fase di ottimizzazione) Page 17

18 Modellazione dentatura cilindrica elicoidale Soluzione e features principali Creazione di un modello parametrico per la generazione degli ingranaggi che prevede il solo inserimento, da parte dell utente, dei dati fondamentali della dentatura Numero denti Modulo Angolo di pressione Inclinazione elica Spessore circolare Fascia Senso elica Diametro interno Diametro esterno Partendo da questi soli 9 input, utilizzando le formule matematiche per la costruzione delle dentature, si sono scritte relazioni ed equazioni con le quali Pro/E è in grado di generare il modello 3D della dentatura Page 18

19 Modellazione dentatura cilindrica elicoidale Verifica accuratezza Per verificare l accuratezza del modello master utilizzato in OG, si è sovrapposta la geometria del dente generato con Pro/E e l output (STEP) del software di calcolo strutturale delle dentature Pro/E SW calcolo + = Page 19

20 Modellazione dentatura conica Soluzione e features principali Considerando la complessità della dentatura conica spirale ed ipoide, non è stato possibile raggiungere un alto livello di automazione. Per non complicare il modello matematico e contenere il numero di features e di conseguenza il tempo di rigenerazione del modello, abbiamo accettato un compromesso sulla fedeltà della dentatura. Sono state create 4 start part (template): Pignone destro Pignone sinistro Corona destra Corona sinistra Partendo da questi.prt, l utente è in grado di creare i particolari modificando le features che contengono i dati fondamentali della dentatura Page 20

21 Modellazione dentatura conica Verifica accuratezza Per verificare l accuratezza del modello utilizzato in OG, si è sovrapposta la geometria generato con Pro/E e l output (STEP) del software di calcolo strutturale Pro/E + = SW Calcolo + = Page 21

22 Modellazione dentatura Confronto 3D ProE vs SW calcolo IERI: SW calcolo dedicato: 15 minuti (2 risorse) - Risorsa esperta SW calcolo Inserimento parametri Export 3D superficie dente (non parametrica) - Risorsa CAD Import superficie Solidificazione OGGI: ProE: 15 secondi (1 risorsa) - Risorsa CAD Inserimento parametri Rigenerazione Page 22

23 Modellazione dentature Dettaglio files.prt NUMERO FEATURES: Ingranaggio cilindrico 23 denti -> 81 (35 costruzione + 46 pattern) Corona conica 46 denti -> 125 (33 costruzione + 92 pattern) DIMENSIONE DEL FILE.PRT: Ingranaggio cilindrico 23 denti -> KB Corona conica 46 denti -> KB TEMPO RIGENERAZIONE DEL FILE.PRT: Ingranaggio cilindrico 23 denti -> 3 secondi Corona conica 46 denti -> 6 secondi Sistema operativo Windows XP (x64) Processore Intel Xeon 2.00 GHz RAM 8,00 GB Scheda Video: NVIDIA Quadro FX 1700 Pro/E WF4 M150 (64bit) Page 23

24 Agenda 1 OC Oerlikon: Company overview 2 Oerlikon Drive Systems 3 Perché PTC 4 Modellazione dentature 5 PLM Page 24

25 PLM Obbiettivi raggiunti: integrazione Situazione sino al 2008 Situazione attuale Unico repository dati Eliminato archivio cartaceo Gestione di 4 CAD (3D e 2D) Generazione dei part number Invio disegni a tutti gli stabilimenti Integrazione Italia e India ARCHIVIO CARTACEO WINDCHILL Sito INDIA 3D - Pro/E INTRALINK Sviluppo prodotto 3D - Pro/E SHERPA Utensileria 2D Autocad/S7000 Directory Windows Sviluppo prodotto 3D Altro CAD Page 25 PORTALE AZIENDALE 2d -> pdf 3d -> prt / iges

26 PLM Obbiettivi raggiunti: integrazione Disegno del finito Disegno del semilavorato Attrezzature di lavorazione Utensileria Specifiche di lavorazione Page 26

27 PLM Next steps CAD PLM ERP (on going ) Page 27

28 PLM Next steps Creazione data base unico Eliminazione archivio cartaceo Multicad: gestione di 2 CAD 3D e 2 CAD 2D Gestione di tutti i disegni ed attrezzature per ogni fasi di lavorazione Generazione dei part number Invio automatizzato a tutti gli stabilimenti dei disegni e relativi documenti Integrazione dati R&D Italia e India Gestione documentazione di reportistica validazione prodotto Classificazione delle parti Gestione del processo di modifica Page 28

29 Thank you! Page 29