Témata
Reklama

Jak vypadá integrovaný CAD/CAM/CAE systém dnes

11. 12. 2002

Release 10 integrovaného CAD/CAM/CAE systému Catia V5 je příležitosti k malému ohlédnutí za možnostmi, které dnes tento systém nabízí.

Na stránkách časopisu MM Průmyslové spektrum pravidelně informujeme o vývoji a zkušenostech s používáním integrovaného softwarového prostředí Catia V5. Tento vyspělý inženýrský nástroj, určený pro vývoj nových průmyslových výrobků a jejich technologickou přípravu výroby, je na trhu od jara roku 1999, tj. v současnosti již čtvrtý rok. Letos v listopadu byla výrobcem, francouzskou společností Dassault Systemes, uvolněna nová, v pořadí již desátá verze (správněji Release 10) tohoto produktu. U příležitosti prvního kulatého jubilea se společně podívejme, do jakého stavu se výrobci podařilo systém k dnešnímu dni připravit a jaké možnosti uživatelům nabízí.
Reklama
Reklama

Integrovaný CAx systém

Co to vlastně integrovaný CAx systém je? Definice říká, že je to software určený pro podporu týmové spolupráce, kde nad jednotným datovým modelem a v jednotném uživatelském prostředí mohou pracovat odborníci různých specializací na řadě rozličných vědecko-technických úloh, jejichž společným cílem je vyvinout a uvést na trh nový průmyslový výrobek. Průmyslových výrobků může být velmi široké spektrum, např. dopravní prostředky (automobily, letadla, lodě, kolejová vozidla), výrobní stroje a zařízení, elektronika, průmyslové spotřební zboží apod. První integrované softwarové systémy vznikly na začátku osmdesátých let. V prvních verzích nabízely pouze spojení 3D modeláře s projektovaným výkresem, později i strukturální analýzu a numericky řízené obrábění. Dnešní moderní systém má procesovou architekturu, tzn. je určen k pokrytí průmyslových vývojových a výrobních procesů. Podívejme se, jaké nástroje má k tomuto úkolu k dispozici.
Catia V5 je software s modulární strukturou. Jednotlivé moduly se nazývají produkty nebo aplikace a jsou setříděny do sedmi skupin. Pro každého uživatele, kterým se v tomto případě rozumí podnik, se vytvoří uživatelská konfigurace softwaru, která by měla co nejlépe vyhovovat záměrům a pracovním procesům uplatňovaným vývojovými a inženýrskými týmy. Využívají se principy plovoucích přístupů k jednotlivým produktům v síti pracovních stanic a software se konfiguruje také s ohledem na jeho efektivní kapacitní využití.

Mechanická konstrukce

Mechanická konstrukce (Mechanical Design) je skupina obsahující 21 produktů, převážně určených pro tvorbu 3D geometrie. K dispozici jsou geometrické i technologické modeláře. Catia V5 umožňuje vytváření hybridní geometrie, tj. geometrie, u níž byly použity jak objemové, tak i plošné geometrické entity s parametrickým i explicitním popisem. Z technologických modelářů se nabízí návrh součástí z plechu, svařované sestavy a příhradové konstrukce z ocelových profilů. Pro účely specifických letadlových konstrukcí je určena aplikace umožňující návrh plechových dílů tvářených pomocí tlakové kapaliny. Systém také umožňuje navrhovat sestavy vstřikovacích plastikářských forem s použitím databází standardních stavebnic od řady výrobců. Speciální aplikace je určena pro návrh vstřikovací dutiny formy s analýzou tvarové dělicí roviny pro zajištění vyjímatelnosti plastové součásti. Z jednotlivých součástí lze definovat parametrické sestavy s různými typy vazeb mezi nimi a provádět tak konstrukci v kontextu sestavy. Ze strojírenských sestav i součástí lze vytvářet asociativní výkresovou dokumentaci.

Tvarování a průmyslový design

Tvarování a průmyslový design (Shape Design and Styling) se používá zejména v automobilovém návrhářství, ale také při vývoji tvarových částí spotřebního zboží. Skupina zahrnuje 17 produktů. Tvarové povrchy mohou být jak parametrické, tak i explicitní. Nejvyšší úroveň tvoří tzv. povrchy třídy A (Class A Surfaces), které se používají na vnější pohledové části osobních automobilů. Zde se uplatňují nejvyspělejší nástroje a technologie oboru průmyslového tvarování pro dosažení estetického vzhledu karoserie s ohledem na řadu parametrů a požadavků, např. odlesky světla apod. Za zmínku stojí rovněž technologie reverzního inženýrství, která spojuje svět klasického "sochařského" tvarování s digitálním světem počítačových dat. Fyzické makety a prototypy se digitalizují mechanickými nebo optickými skenery a následně se z naměřených "mraků bodů" rekonstruuje hladká digitální geometrie, určená k dalšímu počítačovému zpracování. Fotorealistická vizualizace se používá k digitálnímu výpočtu fotografie výrobku v reálném prostředí navržené scény s různými zdroji osvětlení.

Syntéza produktu

Syntéza produktu (Product Synthesis) je skupinou 23 aplikací, zařazených do tří podskupin. První podskupinu tvoří aplikace určené pro ověřování digitálního prototypu výrobku. Pro tyto činnosti se vžil anglický název Digital Mock-up, nebo pouze zkratka DMU. Úkolem DMU je redukovat rozsah zkoušek a ověřování fyzického prototypu tím, že se částečně nahradí ověřováním digitálních počítačových modelů výrobku. Kontroluje se konzistentnost konstrukce, kolize součástí a sestav, přístupnost k montáži, demontáži a údržbě. U mechanismů a kinematických soustav lze simulovat a optimalizovat jejich pohyby a opět zjišťovat případné kolize. Druhou podskupinou jsou nástroje pro management znalostí a optimalizaci funkcí výrobku. Management znalostí umožňuje implementovat do systému důležité podnikové empirické znalosti tak, aby je bylo možno uchovat pro další inovační kroky, sdílet a používat všemi účastníky vývoje. Poslední podskupinou syntézy produktu jsou operace s digitálními lidmi (Human Engineering). Tento trochu sci-fi žánrem zavánějící název představuje skupinu aplikací určených pro simulaci a analýzu vlivu průmyslových výrobků na člověka. Modely lidských postav s možností definice jejich biomotorických vlastností jsou používány pro hodnocení obslužných prostorů vozidel, letadel, výrobních celků apod.

Vnitřní zařízení a systémy

Vnitřní zařízení a systémy (Equipment and System Engineering) je nejrozsáhlejší skupinou aplikací (28 produktů). Je odpovědí výrobce softwaru na trend, uplatňující se ve vývoji průmyslových výrobků v posledních desetiletích, kdy klasické mechanické konstrukce byly téměř zcela nahrazeny mechatronickými systémy, tj. kombinací mechanických, elektrických, elektronických a dalších systémů a sítí. Podívejme se na příklad pod kůži dnešních moderních automobilů, kde v podstatě každý funkční prvek obsahuje kromě strojírenských součástí a sestav rovněž automatizační a řídicí elektronické obvody, elektrické pohony a napájení a někdy také systémy pneumatické a hydraulické. Catia V5 proto nabízí tvůrcům moderních výrobků specializované softwarové nástroje pro systémový návrh a konstrukci těchto systémů, a to jak pro sítě pracující uvnitř strojů, tak i celých výrobních celků, včetně rozmístění technologických zařízení a propojení příslušnými médii.

Inženýrské analýzy

Inženýrské analýzy (Analysis) jsou skupina obsahující celkem 6 produktů. Zejména jsou zde zastoupeny aplikace pro strukturální analýzu strojírenských součástí a sestav. K dispozici je řešení pro konstruktéry bez hlubokých znalostí FEM problematiky, určené pro předběžné ověření správného dimenzování konstrukce, která se provádí bezprostředně během návrhu. Catia V5 má ale také i nástroje pro následné hluboké posouzení konstrukce specialistou. Unikátem je aplikace pro toleranční analýzu deformovatelné sestavy.

Numericky řízená výroba

Numericky řízená výroba (Manufacturing) je skupina se 13 aplikacemi. K dispozici jsou generátory řídicích programů pro nejčastěji používané výrobní technologie, jako frézování a soustružení, ale také stereolitografii pro moderní výrobu tvarově složitých prototypů bez nutnosti zhotovení speciálního nářadí. Generátory disponují nejmodernějšími nástroji, jako jsou vizualizace a simulace obráběcích procesů, asociativita technologických procesů s modely, automatické generování výrobní dokumentace apod.

Infrastruktura systému

Infrastruktura systému (Infrastructure) je poslední skupinou aplikací systému Catia V5, obsazenou 14 produkty. Těmi jsou zejména standardní překladače pro přenos geometrických dat mezi různými systémy a prostředky pro správu dat.
Z tohoto stručného přehledu je zřejmý široký rozsah úloh, pro jejichž řešení nabízí Catia V5 nástroje. Celkový počet integrovaných aplikací obsažených v Release 10 dosáhl za necelé čtyři roky existence systému Catia V5 stavu 122. Nové verze (release) uvolňuje výrobce zpravidla dvakrát až třikrát ročně, přičemž šířka spektra aplikací se soustavně zvětšuje. Cílem architektů systému je pokrýt softwarovými inženýrskými nástroji komplexní procesy, které jsou potřebné ke vzniku nových průmyslových výrobků. A to od stadia úvodních studií a projektových záměrů přes detailní vývoj a konstrukci, analýzy funkcí, výrobní technologie až po stadium praktického užití, údržby a ekologické likvidace. Současný stav sytému Catia V5 již splňuje tento záměr zejména pro vývoj automobilů, letounů, elektrotechnických výrobků, spotřebního zboží a výrobních prostředků pro jejich výrobu. Jedním z dodavatelů tohoto systému je společnost Technodat, s. r. o.
Reklama
Vydání #12
Kód článku: 21238
Datum: 11. 12. 2002
Rubrika: Informační technologie / CAD/CAM/CAE
Autor:
Firmy
Související články
Zvyšte potenciál svého 2D CAD softwaru!

Stále příliš mnoho firem přichází o své finanční prostředky tím, že sice využívají nové technologie, ale ty nezvyšují jejich celkový potenciál. V takovém případě pomůže aplikace DraftSight od Dassault Syst?mes. Pomocí tohoto softwaru lze spouštět stávající DWG soubory a vytvářet nové za zlomek nákladů oproti jiným CAD řešením.

Aerospace - vlajkový průmysl s extrémními nároky

Letecký průmysl je ve Francii významným oborem, a tak není divu, že společnost Missler Software získala v této oblasti jedinečné zkušenosti díky spolupráci s většinou subdodavatelů v oboru. To ji spolu s tisíci díly obráběnými pomocí TopSolidCam řadí mezi špičky v leteckých technologiích.

Nový integrovaný CAM systém

Vývoj výrobků historicky zahrnoval dva oddělené procesy: prvním byl návrh výrobku, druhým pak jeho výroba. Používání samostatných neintegrovaných CAD (návrh) a CAM (výroba) nástrojů při vývoji výrobků vedlo ke komunikační bariéře mezi návrhem a výrobou. Ve výsledku to způsobovalo problémy s náklady, časem a kvalitou, a to zejména v případech, kdy bylo potřeba upravit návrh nebo došlo k narušení vyrobitelnosti. Použitím integrovaného CAD/CAM řešení lze překonat problémy související s tradičním odloučením návrhu a výroby. S použitím integrované CAD/CAM platformy je tak možné zkrátit dobu výrobního cyklu, řídit náklady a zlepšit kvalitu při současné podpoře spolupráce mezi návrhem a výrobou výrobku.

Související články
Zlepšení produktivity navrhování a obrábění

O něco málo více než po roce je tu opět nová verze parametrického 3D modeláře Creo. Jak se povedlo vývojářům do již páté verze Creo zakomponovat požadavky trhu a jaké jsou hlavní směry inovací?

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Software zjednodušuje výrobu střižných nástrojů

Příběh společnosti Atlantic Tool & Die začíná 1. června roku 1937, kdy čtyři společníci v čele s Ernestem Mehwaldem založili malou dílnu na Fulton Road ve státě Ohio v USA. Byli to emigranti z Evropy, ale všichni čtyři byli velmi schopnými konstruktéry, a navíc vysoce kvalifikovanými pro výrobu forem. Proto tedy není divu, že se jejich malá dílna do roku 1942 rozrostla a přestěhovala se do větších prostor.

Efektivní programování tvarově podobných dílů

Firma Alcon Components využívá Edgecam a Manažer strategií ve výrobě brzdových systémů pro závodní speciály a vojenská vozidla.

Příprava CAD modelu součásti pro výrobu

NC programátoři se velmi často potýkají s problémy týkajícími se různé kvality trojrozměrných modelů potřebné pro programování obrábění. Úpravy mohou být obtížné, protože 3D modely součástí často pocházejí z různých zdrojů.

Setkávání

Setkávání uživatelů konstrukčních a technologických softwarů má již dlouholetou tradici. Informace o novinkách, představení nejrůznějších tipů a triků, někdy i možnost si zasoutěžit a v neposlední řadě rovněž výměna zkušeností v neformální atmosféře patří k hlavním bodům programu takovýchto akcí.

Letadlo poháněné sluneční energií vyrazilo na cestu kolem světa

Solar Impulse je projekt mající za cíl vyrobit letadlo poháněné sluneční energií, které dokáže obletět Zemi. Letoun je dílem švýcarského psychiatra a vzduchoplavce Bertranda Piccarda, jednoho z pilotů prvního balonu, který obletěl celý svět bez jediné přestávky, a švýcarského inženýra a podnikatele Andrého Borschberga. Vývoj zastřešuje polytechnika v Lausanne a podílí se na něm několik desítek specialistů.

Revoluce pokračuje: Nová strategie soustružení

CAD/CAM systém Edgecam od Vero Software v nové verzi 2015 R1 obsahuje mnoho důležitých vylepšení a nových funkcí.

CAM řešení pro multifunkční CNC obráběcí stroje

Multifunkční CNC obráběcí stroje spojují více možností a funkcionalit. Nejprve se jednalo o doplnění frézovacích operací na soustruhy (frézování osou C a osou Y), přibyla podpora protivřetena, následně byla přidána druhá nástrojová hlava a v současnosti výrobci CNC obráběcích strojů nabízejí konfigurace s plynule řízenou B osou s podporou obrábění v pěti osách, ale i s podporou technologií odvalování nebo obrážení. V nabídce jsou i stroje se třemi nástrojovými hlavami řízené tříkanálovým řídicím systémem. Posledními novinkami jsou pětiosá CNC frézovací centra doplněná o soustružnické operace.

Konstrukce i technologie snadno, rychle a bezpečně

CAD/CAM systém TopSolid verze 7.9 přináší v návaznosti na technologickou část další rozšíření možností v oblasti obecné konstrukce.

Softwarový simulátor stavebního stroje nahrazuje nákladné prototypy

Vývoj stavebních strojů bývá spojen se stavbou fyzických prototypů nových zařízení. Ty však vyžadují vysoké finanční náklady a množství času. Efektivní řešení dnes nabízejí softwarové simulátory. Společnost Volvo Construction Equipment zařadila do vývoje simulátor „human-in-the-loop“, který vyvinula v nástrojích Matlab a Simulink firmy MathWorks.

Od správy nástrojů po simulaci NC programů

V oblasti integrované správy nástrojů u společnosti KHS hraje software pro správu nástrojových dat TDM zásadní úlohu. Tento software zde byl zaveden před čtyřmi lety a v současné době poskytuje 3D modely nástrojů a nástrojová a technologická data pro NC programování, simulaci výroby, seřizování nástrojů, jakož i pro správu skladových zásob.nástrojů, jakož i pro správu skladových zásob.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit