Autodesk a nástroje digitálního prototypování

Aby uspokojily požadavky svých zákazníků na kvalitu, spolehlivost a cenově výhodná řešení, jsou nuceny produkty upravovat a vyvíjet mnohem rychleji. Chtějí-li se mezi silnou konkurencí udržet na čelních pozicích, musí se zaměřit na vylepšení procesu vývoje výrobků pomocí nejnovějších inovativních technologií. Podaří-li se jim adoptovat nové výrobní strategie, nové cíleně zaměřené přístupy k výrobě a nové firemní procesy a technologie, projeví se to pozitivně na jejich růstu a době potřebné k uvedení výrobků na trh.

V počáteční fázi vývojového procesu výrobku je vytvářen dle požadavků zákazníka nebo výsledků průzkumu trhu koncept, který je následně převeden na vyráběný produkt. Metody, jakými je následně výrobek uváděn na trh se liší podle technologie, kterou si firma osvojila.

Pro firmy je klíčové, aby používaly tu nejlepší technologii, která jim umožní uvedení výrobků na trhu rychleji. Dřívější proces vývoje produktů spočíval ve vytvoření prototypu, resp. fyzického modelu z jílu. Tato metoda byla později nahrazena dokonalejší způsobem, jak modely vizualizovat – Rapid Prototypingem. Tento způsob výroby je podle druhu použité technologie znám pod různými názvy, např. Stereolitografie, Solid Ground Cutting, Selective Laser Sintering, Fused Deposition Modeling, Laminated Object Manufacturing, nebo 3D tisk. Obecně se jedná o aditivní metody výroby – materiál je přidáván, oproti klasickým metodám obrábění, kdy je materiál odebírán.

Proces výroby prototypu spočívá v rychlém vytvoření (postavení) funkčního vzorku součásti za účelem posouzení jeho designu, funkčnosti, ergonomie, atd. V závislosti na odezvě zákazníků na takto vytvořený model výrobku jsou pak provedeny změny a opětovně vytvořeny lepší, modifikované návrhy.

Díky schopnosti značně urychlit celý vývoj výrobku se Rapid Prototyping stal nedílnou součástí návrhového procesu u mnoha výrobců. Rapid Prototyping byl považován za prospěšný, protože snižoval nejen výslednou cenu projektu, ale i riziko, že zákazník konečný vyrobený produkt odmítne.

V dnešní době, díky obrovskému rozvoji v oblasti 3D modelování, dospěli výrobci ke zjištění, že s ohledem na udržení konkurenceschopnosti, snížení nákladů na vývoj a snížení času potřebného k uvedení produktů na trh, je potřeba zapracovat do svých procesů lepší řešení.

Tato „lepší řešení“ zahrnují schopnosti simulovat a testovat modely ještě předtím, než jsou vyrobeny. Aby bylo získáno více informací, dotazovala se nezávislá společnost Aberdeen Group, A Hart-Hanks Company, více než 200 výrobců na způsoby, jakými v průběhu návrhového procesu využívají testovací a simulační nástroje. Výsledky výzkumu naznačují, že řešením by mohlo být digitální prototypování. Výsledky dotazování můžete najít na stránkách http://www.aberdeen.com.

Digitální prototypování

Digitální prototypování je proces digitální simulace produktu, která slouží k otestování různých vlastností daného výrobku. Se vzrůstající integrací koncepčních, mechanických a elektrotechnických dat se digitální prototypy stávají čím dál tím více reálnými. To vše umožňuje designérům a konstrukčním a výrobním oddělením virtuálně prozkoumat hotový výrobek ještě dříve, než je skutečně vyroben.

Digitální prototypování dává výrobcům jedinečnou možnost prozkoumat různá alternativní řešení, díky čemuž mohou zavčas provádět vylepšení a hledat nové nápady, které pak zapracují do návrhu rychleji a s menšími náklady. Digitální prototypování si klade za cíl ovlivnit zejména následující oblasti vývoje produktů:

·dobu od představení výrobku po jeho uvedení na trh

·snížení ceny produktu

·zvýšení bezpečnosti produktu

·vylepšení kvality produktu

·snížení počtu fyzických prototypů

Uživatelům dává digitální prototypování možnost navrhnout kompletní výrobek a simulovat jeho chování v prostředí podmínek skutečného světa ještě před jeho samotnou výrobou. Řešení založená na metodách digitálního prototypování shromažďují data ze všech fází návrhového procesu a umožňují tak použití pouze jediného digitálního modelu. Tento model následně využijí inženýři k vizualizacím, analýzám a optimalizacím, a až poté bude vyroben fyzický prototyp. Pro podporu digitálního prototypování nabízí Autodesk různá řešení v oblastech koncepčního návrhu, strojírenství, správy dat, výroby i v podpoře dodavatelského řetězce.

Koncepční navrhování

Produktová řada Autodesk Alias obsahující aplikace Autodesk® Alias® Design, Autodesk® Alias® Surface a Autodesk® Alias® Automotive je koncepčním návrhovým nástrojem umožňujícím vytvářet digitální skici a 3D koncepční modely v prostředí, které lze snadno zahrnout do procesu digitálního prototypování. Možnosti softwaru v oblasti koncepčního návrhu pokrývají koncepční skici, koncepční ilustrace, rychlou integraci 2D do 3D (AliasStudio – Autodesk® Inventor®) a flexibilní modelování doplněné reverzním inženýrstvím a hybridním modelováním. Klepnutím sem se o produktové řadě Autodesk Alias dozvíte více.

Strojírenství

Nástroje, jako jsou AutoCAD® Mechanical a AutoCAD® Electrical, umožňují bezproblémovou obousměrnou komunikaci mezi strojaři a elektrotechniky, což napomáhá efektivní tvorbě kompletního digitálního prototypu. Základní kámen digitálního prototypování, Autodesk® Inventor®, zase pomáhá vytvářet přesné 3D digitální prototypy umožňující uživatelům ověřit všechny parametry návrhu okamžitě v průběhu práce a zajišťuje snížení počtu drahých fyzických prototypů a následných úprav výrobků ještě předtím, než jsou poslány do výroby. Jsou podporovány operace, jako např. tvorba drátů, kabelových svazků a plochých kabelů, vedení potrubí a hadic, návrhy rámových konstrukcí, pevnostní analýzy a dynamické simulace součástí a sestav, tvorba plechových dílů, vytváření plastových dílů, výpočty normalizovaných součástí, posuzování návrhů, knihovny standardizovaného obsahu, inženýrské příručky, a další. Bližší informace naleznete na těchto stránkách.

Správa dat

V jakémkoliv projektu hraje správa dat klíčovou roli, protože je potřeba shromažďovat různá data z různých oddělení společnosti. Autodesk® Vault Manufacturing bezpečně uchovává a spravuje inženýrská návrhová data a všechny další související dokumenty a propojuje různé pracovní skupiny do jediného pracovního toku digitálního prototypování. U takto vytvořeného digitálního prototypu je pak zajištěna snadná převoditelnost dat mezi návrhovými a výrobními týmy. Více informací najdete na těchto stránkách.

Výroba

Pro mnoho výrobců z oblasti průmyslu představovalo rychlejší uvádění výrobků na trh skutečný problém. Přechod na digitální prototypování může být řešením, které díky odstranění překážek mezi konstrukčními a výrobními týmy změní způsob, jakým konstruktéři a designéři na celý návrhový proces nahlížejí. Do oblasti podpory výroby spadají aplikace Autodesk Inventor, AutoCAD Electrical, AutoCAD Mechanical, Autodesk Vault Manufacturing a Autodesk Streamline®. Mnoho výrobních společností přiznává, že po implementaci digitálního prototypování se jim zvýšila návratnost investic. Díky nasazení integrovaného CAM softwaru do některých produktů z rodiny Autodesk lze v oblasti výroby dosáhnout dalšího posílení pozice.

Dodavatelský řetězec a prezentace dat

Bezpečná komunikace a spolupráce s různými externími týmy, která by jinak přinášela další finanční výdaje způsobené použitím různých aplikací pro spolupráci v rámci digitálního prototypování, je zajištěna nástroji, jako jsou Autodesk Design Review a Autodesk Streamline. Technologie DWG True Connect umožňuje různým oddělením společnosti načítat a zapisovat DWG soubory bez nutnosti použití překladačů. Jakmile je požadovaný digitální model jednou připraven, lze v aplikaci Autodesk ShowcaseTM vytvořit vizualizace výrobku ve vysokém rozlišení, které mohou sloužit pro vizuální komunikaci s trhem. Díky dalším aplikacím, jako jsou Autodesk 3ds Max, Autodesk 3ds Max Design a Autodesk Maya, mohou výrobci rendrovat, animovat a vizualizovat digitální prototypy za účelem prezentací a podpory prodeje bez nutnosti výroby fyzického prototypu.

Přínos digitálního prototypování

Různé organizace přijaly různé způsoby návrhových procesů svých výrobků. Častým problémem je nedostatek informací o nejvhodnějších postupech, které by bylo vhodné na proces vývoje produktu aplikovat. U společností, které implementovaly digitální prototypování do firemních procesů, se tento krok projevil zvýšenou návratností investic, rychlejším zavedením výrobků do prodeje a snížením nákladů potřebných ke zhotovení fyzických prototypů.

Článek byl převzat ze stránek AUGI.