Využívejte funkční navrhování, 2. díl

Klasické postupy „tužkového navrhování“ jsou v posledních dvou desetiletích zcela zásadně nahrazovány pomocí špičkových digitálních technologií bez ohledu na technický obor. Navíc v oblasti technického, především strojírenského navrhování, mají stále dominantnější pozici komplexní konstrukční systémy využívající koncepce CAD/CAE/FEM pracující na základech parametrického modelování.

Koncepce realizace projektu pomocí CAD/CAE/FEM technologií

Přes výhody 3D modelování je prvotní návrh, u rozsáhlých projektů, často realizován převážně jako návrhový výkres vytvořený pomocí 2D systému. Rád bych v této části zdůraznil poměrně zásadní změnu z hlediska chápání koncepčního návrhu. Je obdobou klasického návrhového výkresu, ale může být při jeho tvorbě využito maximálně možností aplikací a konstrukčních CAD/CAE nástrojů.

V současné době se často mluví o tzv. koncepčním, případně funkčním navrhování, které vytváří přímo strojírenské funkční bloky (hřídele, ozubená kola apod.). Tato řešení úzce vychází z rozborů potřeb strojírenského navrhování. Jsou navíc úzce integrována s CAE/FEM nástroji a časem jistě umožní realizovat návrh i takto složitých zařízení přímo ve 3D.

Významnou úlohu při funkčním navrhování v Autodesk Inventoru hrají výpočty propojené s databází normálií

Autodesk Inventor 10 a vyšší navíc umožňuje zákazníkům vytvářet návrhy na základě funkčních požadavků kladených na produkt ještě předtím, než návrháři začnou řešit komplexní geometrii modelu, tzv. „funkční navrhování“. Funkční navrhování umožňuje návrhářům začít se symbolickým vyjádřením produktu (podobně jako v AutoCADu) a zadávat požadavky pro testování, simulaci a ověřování návrhu místo řešení geometrických rozměrů součástí. Vývoj virtuálních prototypů je díky tomu jednodušší, takže inženýrské týmy mohou rychleji komunikovat svůj záměr, ověřovat návrhy a uvádět produkty do výroby. Navíc uživatelům AutoCADu a dalších 2D aplikací funkční návrh podstatně zjednodušuje přechod do 3D.

Již ve fázi řešení základní funkčnosti můžete využívat PDM správy dat pomocí Autodesk Vault

Koncepční návrhy jsou, jak již bylo uvedeno, stěžejní také pro hodinový odhad prací nutných k vytvoření jeho technické dokumentace (modely, výkresy, kusovníky, výpočtové zprávy apod.). Pro tým je vždy rozhodující čas, a proto musí být tyto odhady pečlivě sestaveny.Důležité je navíc správné zhodnocení možnosti využít již existující dokumentaci z jiných projektů, případně celých nakupovaných konstrukčních uzlů. Jsou navíc kladeny stále větší nároky na vytvoření jednotného PDM systému s možností rychlého vyhledávání tvarově podobných problémů.

Poznámka: Nezaměňujte pojmy PDM a PLM. PDM systém je aplikační řešení pro zpracování, distribuci a správu dat, PLM je zobecněnou filosofií životního cyklu výrobku a stojí v současné době na špičce digitálního modelu produkce výrobků.

Pryč jsou doby, kdy se modely nových výrobků používali pouze pro prezentaci „hezkých“ návrhů výrobků a jejich případných variant. Parametrický model je tvárným materiálem, který slouží jako zdroj informací pro řadu dalších procesů vedoucích k precizní přípravě výroby. Díky analýzám kolizních stavů lze navíc odhalit velmi kritické chyby mající důsledek ve vzniku výrazných ztrát.

Významným nástrojem Autodesk Inventoru 11 jsou dynamické CAE simulace

Důkladná zpětná vazba „virtuálního“ testování na úrovni jednotlivých součástí, jejich smontovatelnosti do podsestav a sestav je v posledních letech stále důležitější. Dokumentace a konstrukční řešení musí odejít do výroby v naprosto precizním stavu. Důvodem je například to, že výroba zařízení probíhá často na několika místech světa. Jediným komunikačním nástrojem je pak elektronická pošta.Každá chyba může znamenat prodloužení dodacích lhůt a případná vysoká penále specifikovaná v realizační smlouvě. Preciznost a kvalita vytvořených modelů, profesionální práce komunikujícího týmu odborníků jsou pak jedinou zárukou úspěchu. Informační technologie tomu pouze napomáhá a činí práci efektivnější.

Při řešení funkčnosti můžete využít navíc FEM analýz

Možnost věnovat více času navrhování výrobku a méně času přemýšlení, jak tvary vymodelovat – to je přednost programu Autodesk Inventor. Funkční navrhování v programu Autodesk Inventor umožňuje definování dílů a sestav na základě zadání fyzikálních veličin, jako jsou rychlost, síla nebo vlastnosti materiálu.

Samozřejmostí nové verze je propracovaná tvorba výkresové dokumentace