Dokumentace ve strojírenství a 3D navrhování

Změna chápání dokumentace je v posledních letech s nástupem 3D aplikací stále častěji řešeným tématem. Digitální podoba dokumentace s úzkou návazností na možnosti hloubkových analýz mechanických a konstrukčních vlastností poskytuje uživatelům zcela jiné možnosti. Poměrně často se pak stává, že jsou podceňovány klasické postupy tvorby dokumentace a zapomíná se na ně. Několikrát jsem slyšel na výstavách, že 3D model vytlačil 2D výkres.

Tyto názory v sobě skrývají velké nebezpečí především pro firmy, které s integrací 3D do svých předvýrobních etap začínají. To nebezpečí spočívá především v tom, že jsou často preferovány modelářské práce nad finalizací pohledů a výkresů a často jsou i jinak finančně ohodnoceny. Více než desetileté zkušenosti ukazují naopak to, že více než v 70% případů je zdrojem informace pro výrobu výkresová dokumentace. To není malé číslo a je s ním nutné počítat.

Záleží samozřejmě na typu výrobku a jeho produkce. Autodesk Inventor zapadá svým primárním určením právě do oblasti klasického strojírenství (otázkou je, co je to klasické strojírenství – poznámka autora) a stejně jako jeho konkurenti prodělal v uplynulých letech poměrně radikální ozdravnou kůru v oblasti tvorby dokumentace. Tlak na tuto funkčnost vzešel samozřejmě od zákazníků, kteří by rádi využívali Autodesk Inventor jako jediný a komplexní nástroj CAD/CAE/FEM pro oblast řešení prvotních studií, konstrukční činnost, analýzy a tvorbu výkresové dokumentace.

Velmi důležitým nástrojem pro tvorbu dokumentace je integrace oborových standardů a norem ve formě stylů

Výkresová dokumentace hraje v technické oblasti nezastupitelnou roli. I v době digitálního zpracování dat je základním vyjadřovacím prostředkem konstruktéra. Přes to, že existují dnes oblasti, kde je možné se tvorbě výkresové dokumentace vyhnout, je nutné vždy uvažovat při nákupu 3D software s její existencí.

V praxi se i v případě přímého přenosu geometrických dat na výrobní zařízení často vyskytuje nutnost kombinace s výkresovou dokumentací. Typickým případem jsou například lisovací nástroje pro výrobu složitých tvarovaných součástí pomocí technologie tažení. Funkční část nástroje je definována pomocí obecných ploch, jejichž geometrii je možné popsat na výkrese pouze problematicky. Právě zde je nutné přenášet geometrii přímo pomocí dat do CAM systému a zde prostřednictvím technologických postupů vytvořit řídící program pro obráběcí stroj.

Největší výhody 3D dokumentace lze ovšem v současné době spatřovat především v oblastí inženýrských výpočtů a analýz. Integrace CAE/FEM nástrojů přímo do aplikací pro průmyslové navrhování poskytuje svým uživatelům výrazní kvalitativní krok kupředu. Tyto nástroje jsou zcela novou konkurenční výhodou, kterou lze spatřovat především v posledních dvou letech. Nástroje, dostupné dříve jako samostatné aplikace, jsou dnes alespoň z části integrovány přímo do systému pro 3D navrhování.

Výhody 3D navrhování lze v současné době spatřovat především v oblasti integrace CAE/FEM analýz

Velmi častou chybou při volbě 3D systému bývá podcenění 2D oblasti. Zákazník je zahlcen obchodníkem, který mu poskytuje příručkové informace o špičkových možnostech nabízeného systému v oblasti 3D, ale často pozapomene na nezastupitelnou úlohu a možnosti 2D části určené pro tvorbu výkresové dokumentace pomocí asociativních pohledů. Je nutné si uvědomit, že na misce vah je v této chvíli velmi mnoho a musíme všem zdůraznit, nepodceňujte a nepřeceňujte možnosti 3D parametrických systémů v oblasti tvorby výkresové dokumentace.

Výkres má neustále svou nezastupitelnou úlohu především ve výrobě

Za zřejmě nejkritičtější postupy při nasazení 3D modelování je nutné považovat exporty 2D vygenerovaných pohledů a jejich dotváření v jiných aplikacích. Tento postup je možný, ale pohledy ztrácí asociativitu (provázanost s modelem) a modifikace součásti znamená zcela zásadní změnu a tvorbu nového výkresu prakticky od začátku. V následujících bodech jsme se pokusili vytvořit seznam základních funkcí, které musí mít 2D část modelovacího software tak, aby byla použitelná pro tvorbu plnohodnotné asociativní dokumentace:

-Generování asociativních pohledů a všech základních typů řezů přímo z modelu sestavy nebo součásti.

-Možnost modifikace viditelnosti čar a to jak tangenciálních tak neviditelných.

-Musí existovat nástroje pro tvorbu kót všech typů, pozic, značek drsnosti, tolerancí tvarů a polohy, svarů a uživatelsky generovaných symbolů.

-Aplikace musí umožňovat vytvoření zákaznických razítek, tabulek a formátů výkresů s možností vytvoření šablon a stylů.

-Musí být přímo podporováno vykreslování na standardní zařízení.

Uvědomme si ale, že funkční část nástroje je jednou z desítek součástí, které tvoří celou sestavu. Bylo by neefektivní a dokonce i prakticky nereálné předávat data do veškeré výroby tímto způsobem. Řada běžných součástí má dokonce jednoduchou geometrii a může se vyrábět na konvenčních strojích v kusové a malosériové výrobě. Právě zde je nutné počítat s prakticky nezastupitelnou úlohou výkresové dokumentace, která musí být provedena podle příslušných norem a předpisů, které jsou v řadě technických oblastí přímo nekompromisní.