Vantaggi dell'utilizzo integrato di tecnologie
CAD e PLM nella modellazione di
ingranaggi in Oerlikon Graziano
Roberto Gay
Flavio Grosjean
Oerlikon Graziano
Vantaggi dell'utilizzo integrato di tecnologie CAD
e PLM nella modellazione di ingranaggi in
Oerlikon Graziano
Roberto Gay
Head of Automotive Transmission Design
Flavio Grosjean
Senior Design Engineer
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
14 giugno 2012 PTCLive TechForum
1 OC Oerlikon: Company overview
2 Oerlikon Drive Systems
3 Perché PTC
4 Modellazione dentature
5 PLM
Page 3
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Agenda
1 OC Oerlikon: Company overview
2 Oerlikon Drive Systems
3 Perché PTC
4 Modellazione dentature
5 PLM
Page 4
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Agenda
Oerlikon
Textile
Oerlikon
Drive Systems
Oerlikon
Vacuum
Employees in AMERICAS
1553
Oerlikon
Solar
Oerlikon
Coating
Employees in EMEA
9108
Oerlikon
Advanced
Technologies
Employees in Asia
5503
Employees in other regions
282
Rivoli
(Italy)
Page 5
Cologne
(Germany)
14 Giugno 2012
Jundiai
(Brazil)
Trubbach
(Switzerland)
Greater Noida
(India)
Suzhou
(China)
Remscheid
(Germany)
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Oerlikon with more than 157 sites
A global high tech company in 36 countries
1 OC Oerlikon: Company overview
2 Oerlikon Drive Systems
3 Perché PTC
4 Modellazione dentature
5 PLM
Page 6
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Agenda
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
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
Acquired by OC Oerlikon in January 2007
ODS Sales Split (2011)
Oerlikon
Fairfield
35%
65%
Total: CHF 822 M
Page 7
14 Giugno 2012
Oerlikon
Graziano
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Oerlikon Drive Systems
US (Georgia)
UK
(Cambs,
Warks)


Russia (Moscow)
China (Suzhou)




Fairfield Plants
Graziano Plants
Shared Plants
Sales & Marketing Offices
 Vocis
US (Indiana)
Italy (Torino, Bari,
Cuneo)
China (Shanghai)
India (Belgaum & Noida)
10 manufacturing facilities with over 5000 employees globally
Page 8
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Balanced industrial and commercial footprint
with global coverage
Gear Components
Page 9
14 Giugno 2012
Off-Highway
synchronizers & clutch
packs
Off-Highway driveline
products
High-end automotive
transmissions
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Leader in key markets on a global basis
Design
Analysis
Mechatronics
Controls
& Calibration
Specification
System
Supply
Concept
Development
Supply
Assembly
Page 10
14 Giugno 2012
Testing
Manufacturing
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
From transmission supplier to system supplier
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
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Automotive Transmissions – 3 product lines






Page 12
Torque capacity: 750Nm
Max input speed: 8500rpm
7 forward speed
14 Giugno 2012
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
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Lamborghini Aventador complete driveline system
7 speed AMT gearbox, Front and Rear Differential Assemblies
1 OC Oerlikon: Company overview
2 Oerlikon Drive Systems
3 Perché PTC
4 Modellazione dentature
5 PLM
Page 13
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Agenda
 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
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
PTC
Perché?
1 OC Oerlikon: Company overview
2 Oerlikon Drive Systems
3 Perché PTC
4 Modellazione dentature
5 PLM
Page 15
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Agenda
 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
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Modellazione dentature
Perché è importante?
Simulazione flussi olio (in fase di ottimizzazione)
[s]
Page 17
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Modellazione dentature
Perché è importante?
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
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Modellazione dentatura cilindrica elicoidale
Soluzione e features principali
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
14 Giugno 2012
=
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Modellazione dentatura cilindrica elicoidale
Verifica accuratezza
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
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Modellazione dentatura conica
Soluzione e features principali
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
14 Giugno 2012
=
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Modellazione dentatura conica
Verifica accuratezza
 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
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Modellazione dentatura
Confronto 3D ProE vs SW calcolo
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 -> 3.455 KB
 Corona conica 46 denti
-> 8.180 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 E5405 @ 2.00 GHz
RAM 8,00 GB
Scheda Video: NVIDIA Quadro FX 1700
Pro/E WF4 M150 (64bit)
Page 23
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Modellazione dentature
Dettaglio files .prt
1 OC Oerlikon: Company overview
2 Oerlikon Drive Systems
3 Perché PTC
4 Modellazione dentature
5 PLM
Page 24
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Agenda
Situazione sino al 2008
WINDCHILL
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
Sito INDIA
3D - Pro/E
INTRALINK
Sviluppo prodotto
3D - Pro/E
ARCHIVIO
CARTACEO
SHERPA
Utensileria
2D – Autocad/S7000
Directory Windows
Sviluppo prodotto
3D – Altro CAD
PORTALE AZIENDALE
2d -> pdf
3d -> prt / iges
Page 25
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
PLM
Obbiettivi raggiunti: integrazione
Disegno del finito
Disegno del semilavorato
Attrezzature di lavorazione
Utensileria
Specifiche di lavorazione
Page 26
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
PLM
Obbiettivi raggiunti: integrazione
CAD
PLM
Page 27
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
PLM
Next steps
ERP
(on going…)
14 Giugno 2012
2008 - 2012
2013 - 2014
Page 28
 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
14 Giugno 2012
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
PLM
Next steps



Page 29
14 Giugno 2012



www.oerlikon.com/graziano
OC Oerlikon Management AG or its subsidiaries: All rights reserved
Thank you!