Témata
Reklama

Není výkres přežitkem?

03. 09. 2003

Při hledání odpovědi na otázku z titulku tohoto článku se neobejdeme bez stručného exkursu do historie. Co to je vlastně výkres, kdo ho potřebuje a k čemu? Zodpovězme si tyto otázky a snad se dostaneme k odpovědi, zda i dnes je používání výkresové dokumentace nutné, nebo zda se již jedná pouze o překonanou tradici

Výkresová dokumentace má kořeny již ve starověku, její vznik lze odvodit od rozvoje dělby práce a specializace činností zejména ve stavebnictví. Nákresem představoval starověký architekt svůj návrh investorovi a pokud s projektem uspěl, předal svoji vizi ve formě nákresů k realizaci stavitelům. Rovněž s rozvojem průmyslové výroby v 18. a 19. století se objevila potřeba srozumitelného a přesného informačního média, kterým mohli tehdejší vynálezci sdělit svoji představu o konečné podobě díla mecenášům, investorům a výrobcům. Technický výkres se stal nositelem informace, s níž je možné přesně a jednoznačně předložit jiným osobám představu autora o podobě produktu a následně opakovaně shodný produkt zhotovit. V obou případech výkres obsahuje všechny potřebné informace, takže jiným způsobem není nutno s autorem komunikovat. Faktem je, že základní podoba technického výkresu, tj. kótovaná projekce profilu a hran do navzájem kolmých pohledů na papíře se používá snad už třetí století. Časem se pouze zpřesnil a jednoznačně definoval způsob zobrazení, vyznačení rozměrů a dalších informací. Výkres je přesným, ale velmi abstraktním obrazem výrobku. Tvorba výkresu i pochopení informace do něj vložené vyžaduje poměrně rozsáhlé technické znalosti a i vysokou úroveň abstraktního myšlení. Použití výkresu pro přenos informace představuje rovněž jisté náklady. Ty se projevují zejména ve spotřebě pracovního času při kreslení výkresu a při jeho studiu v etapě zhotovení výrobku. Není divu, že se architekti moderních CAx technologií zabývají otázkou, zda není možné náklady spojené s použitím výkresu ušetřit, snížit tím cenu výrbku a zlepšit jeho pozici na trhu.
Reklama
Reklama
Reklama

Automatická tvorba výkresové dokumentace

CATIA V5, integrované 3D PLM řešení francouzského výrobce Dassault Systemes podporuje ověřené i futuristické průmyslové procesy. Známým a užívaným procesem je například tvorba výkresové dokumentace automatickou projekcí třírozměrných modelů do asociativních výkresových kontur. Systém dokáže s vysokou mírou automatizace vytvořit abstraktní a platným standardům odpovídající obraz modelu výrobku ve výkresové dokumentaci a dokonce zajistit opět vysoce automatický průběh změn geometrie mezi modelem a výkresem. Nicméně i přes vysokou míru automatizace představuje práce na vytvoření výkresu určitý významný pracovní čas vysoce kvalifikovaného pracovníka, neboť řadu operací automatizovat nelze. Problémem zůstává rovněž nutnost udržovat další reprezentaci konstruovaného objektu, neboť po 3D modelu je výkres vlastně další a to zcela odlišnou geometrickou reprezentací výrobku, u které je nutno kontinuálně uchovávat konzistentnost vložené informace s modelem.

Bezvýkresová dokumentace

Jako futuristické řešení nabízí CATIA V5 nový proces přenosu informace o výrobku pro potřeby jeho hodnocení a výroby bez nutnosti zhotovit výkresy. Tento proces je založen na třech základních kamenech, kterými jsou:
  • anotované 3D modely sestav a součástí
  • automatizovaná tvorba programů numericky řízených výrobních technologií
  • zobrazováni 3D geometrie pomocí počítačových prohlížečů
  • Popišme si podrobněji tento proces tak, jak je naplňován softwarovými aplikacemi z PLM nabídky Dassault Systemes.
    Vývojář výrobku, pracující se systémem CATIA V5 vytváří pomocí modelovacích nástrojů 3D modely jednotlivých součástí a sestavy produktu. Tímto postupem vytvoří komplexní počítačový model produktu. Ověřená praxe doporučuje nejprve vytvořit tzv. koncepční návrh, který není ještě plně detailně propracován, ale v souhrnu dostatečně zobrazuje a popisuje zvolené konstrukční řešení. Koncepční návrh se před konečným dopracováním obvykle podrobuje předběžnému hodnocení a schvalování. Tradičním procesem by následovala projekce modelu sestavy do výkresu sestavy, pozicování a doplňující popis výkresu. Výkres koncepčního návrhu by konstruktér předložil k předběžnému hodnocení. Po provedení oponentury by konstruktér provedl nutné editace geometrie dílů a sestavy. Oponentní a editační cyklus, tj. změna geometrie sestavy a generování nové verze výkresu sestavy se může opakovat dle potřeby i vícekrát, podle toho jak to technická náročnost konstrukce a pravidla stanovená v podniku vyžadují. Po dokončení definitivní verze sestavy by konstruktér vytvořil výkresy všech jednotlivých dílů, zakótoval by jejich rozměry a doplnil další nutné informace, jako jsou přípustné výrobní tolerance a geometrické úchylky, značky pro potřebnou kvalitu povrchu jednotlivých ploch dílů a další a další údaje. Výkresy by po schválení předal technologickým útvarům podniku k zahájení technologické přípravy výroby.
    Výkresy sestavy i dílů lze při novém procesu bezvýkresového vývoje a výroby vynechat. Nástroje, které pro první etapu tohoto procesu CATIA V5 nabízí jsou DMU Navigator a Enovia Portal.

    DMU Navigator

    DMU Navigator disponuje výbornými možnosti zobrazení sestavy a umožňuje provést ve 3D prostředí anotaci (popis) sestavy poznámkami. Dále je možno velmi produktivně vytvořit publikační dokument. Tento dokument, obvykle ve formátu HTML, může obsahovat např. informační snímky sestavy z různých pohledů a řezů. Dále jakékoliv textové informace (např. montážní, seřizovací a kontrolní směrnice), které potřebuje konstruktér sdělit výrobě. Může obsahovat rovněž videozáznam kinematických funkcí sestavy, nebo průletu sestavou. Lze vložit i 3D model sestavy ve formátu VRML, který je možno prohlížet a animovat pomocí běžných internetových prohlížečů. Publikační dokument může s potřebnou podrobností představit hodnotícímu a oponentnímu týmu navržené řešení, přičemž díky webovskému formátu může být oponentní tým libovolně geograficky dislokován.

    Enovia Portal

    Enovia Portal je 3D prohlížeč pracující s webovským přístupem k datům. Lze jím zobrazovat, měřit a popisovat 3D modely sestav a součástí, a to včetně všech vložených anotací.
    V další etapě procesu, tj. při technologické přípravě výroby, umožňuje CATIA V5 vytvářet programy pro numericky řízené výrobní stroje automaticky. Dráhy nástrojů jsou generovány systémem s automatickým sledováním povrchu geometrie modelů bez přímého řízení ze strany technologa. Ten se nemusí číselnou hodnotou rozměrů vůbec zabývat. To platí jak pro obecnou, tak i pro prismatickou geometrii. Číselné hodnoty jednotlivých rozměrů technolog většinou nepotřebuje. Nemůže ovšem ignorovat doplňující údaje, jako jsou rozměrové a tvarové tolerance a značky pro kvalitu povrchu. Dle těchto informací totiž volí typ a pořadí technologických operací. CATIA V5 zde představuje další článek procesu bezvýkresového vývoje a výroby, pomocí kterého má konstruktér možnost umístit údaje o přípustných tolerancích, tvarových úchylkách a i jakékoliv jiné textové informace přímo na 3D model součáti. Použije k tomu aplikaci 3D Functional Tolerancing & Annotation. Výrobní výkresy součástí, které tyto informace obvykle obsahují, konstruktér vůbec nevytváří. Technolog, který v prostředí CATIA V5 pracuje anotace na modelech vidí a respektuje je. Vytvoří NC programy a výrobní technologickou dokumentaci. Tato dokumentace, nejčastěji v hypertextovém formátu, obsahuje obvykle seznam všech operací a použitých nástrojů, technologické parametry obrábění, výrobní časy, zobrazení pracovních drah nástrojů, pohledy na tvar součásti po jednotlivých operacích, grafická zobrazení toho, co zbývá ještě obrobit a řadu dalších údajů. Modely s anotacemi, NC programy i výrobní technologická dokumentace se uloží do příslušného archívu, kam se ukládá práce připravená pro výrobu. Výrobní útvar podniku, pracující dle operativního plánu má tato data k dispozici pomocí vhodných počítačových prohlížečů. 3D modely prohlíží pomocí aplikace Enovia Portal, která dokáže modely včetně všech na něm umístěných popisů načíst a pohyblivě zobrazovat ale také na nich odměřovat přesné hodnoty jednotlivých rozměrů, třeba při rozměrové kontrole součásti. Pomocí prohlížeče Enovia Portal mohou i výrobní složky opatřit model součásti dalšími informačními popisy, které si praxe vyžaduje, např. při předávání informací a technologických pokynů mezi jednotlivými výrobními operacemi. Protože je Enovia Portal webovská aplikace, lze sdílet informace jak v rozsahu jedné LAN sítě, tak i mezi vzdálenými pracovišti. Publikační dokument k sestavě a výrobní technologickou dokumentaci je možno prohlížet s použitím běžného internetového prohlížeče. Shodně pak postupuje i dílenská kontrola jakosti, která používá totožné prostředky a zdroje dat. Tím je proces bezvýkresového vývoje a výroby ukončen.

    Vývoj a výroba bez výkresu

    Výkresy není potřeba vytvářet a udržovat. Informace o produktu není abstraktní kresbou čar na papíře ale v celém procesu se používá anotacemi doplněné třírozměrné zobrazení.
    To zlepšuje a zrychluje proces porozumění šetří čas.
    Podmínkou realizace procesu je nutnost zvýšit úroveň technického vybavení a znalostí všech účastníků procesu, včetně pracovníků výroby. I oni musí mít k odpovídajícím terminálům s prohlížeči trvalý přístup a musí je umět obsluhovat.
    Nicméně dnešní obsluhu u moderních obráběcích strojů tvoří vesměs lidé s velmi dobrým technickým vzděláním, kteří suverénně pracují s počítačovými řídícími systémy strojů a moderní počítačová technika je baví a rozumí jí. Zárodky nového procesu se používají již několik let zejména u tvarového obrábění v nástrojárnách, kdy výkresy volně tvarovaných součástí obsahují zpravidla pouze nekótované kontury pro základní přehled a nosičem výrobní informace je NC program.
    Dopracovat celý proces vývoje a výroby bez výkresu se nejdříve zřejmě podaří při výrobě nástrojů jako jsou vstřikovací formy, lisovací nářadí apod. Důvodem je zejména malá opakovatelnost výroby, kdy každý projekt je zpravidla unikátem a vytvářet výkres pro jedno použití se nevyplatí a uchovávat ho po dlouhou dobu mnohdy není třeba. Navíc se zde v posledních letech uplatňuje velký tlak odběratelů na zkrácení cyklu vývoj - výroba a časové rezervy při tradičním procesu již byly v podstatě vyčerpány. Zde jistě pomůže tato generační inovace procesu, která plně odstraňuje jeden jeho tradiční, ale postradatelný a pracný článek a nahrazuje ho rychlými a mnohdy automaticky tvořenými nosiči informací na bázi 3D geometrie.
    Reklama
    Vydání #9
    Kód článku: 30934
    Datum: 03. 09. 2003
    Rubrika: Trendy / MSV 2003
    Autor:
    Firmy
    Související články
    900 000 nástrojových datových záznamů navíc

    Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

    Budoucnost české výroby

    Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

    Aditiva s nanočásticemi a vlastnosti procesních kapalin

    Myšlenka, že lze v různých výrobních procesech použít kovoobráběcí kapaliny - Metalworking Fluids (MWF), aby se zajistila kvalita obrobku, snížilo opotřebení nástroje a zvýšila produktivita procesu, je velmi stará. Už Leonardo da Vinci vytvořil několik testovacích sestav umožňujících analýzu tření za různých podmínek.

    Související články
    Edge computing pomáhá definovat podnikovou přeměnu

    Edge computing už není jen vzdálený koncept. Jak podniky implementují flexibilní řešení pro hybridní cloud a jak se pokrok v open source systémech, jako je Kubernetes, a technologiích pro 5G stává realitou, tak se rozvíjí i edge computing. Kombinací těchto technologických sil vzniká rámec pro podnikové řešení edge computingu, které vezme moc z rukou několika a předá ji do rukou mnoha .

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Kolaborativní roboty - potenciál automatizace v automobilovém průmyslu

    Kolaborativní roboty, neboli koboty, vytvářejí další příležitosti pro automatizaci automobilového průmyslu. Jsou charakteristické svou schopností pracovat ve specifické výrobní oblasti, po boku pracovníků. Dále pak rychlou implementací a snadným přesunem na nové úkoly. V neposlední řadě i intuitivním programováním a obsluhou. Mohou pomoci v procesech jako je vstřikování, při obsluze strojů nebo při balení a paletizaci ve velkých i malých podnicích.

    Digitalizujete výrobu? Nezapomeňte na pevné základy

    ERP je tradičním podnikovým nástrojem, jehož cílem je podpořit a optimalizovat firemní procesy v rámci jednoho integrovaného řešení. Poskytuje jednotnou datovou základnu, jednotný pohled na dění ve společnosti a svým způsobem je nositelem jednotné verze podnikové pravdy, která je podkladem pro rozhodování managementu.

    Cesta k budoucímu růstu vede přes investice

    Rok 2020 by se dal přejmenovat na Rok černých labutí. Ekonomové k těmto původem australským ptákům přirovnávají události, které nikdo nečeká a které hluboce zasáhnou samotné základy hospodářství. Tak jako to dokázala pandemie nového typu koronaviru. Ze dne na den donutila vlády, aby vypnuly na několik měsíců nejen českou, ale také další klíčové ekonomiky pro české exportéry.

    Čištění upínacích kuželů nástrojů

    Při obrábění je zpravidla věnována značná pozornost kvalitě řezných nástrojů a také způsobu jejich upnutí. Již menší pozornost ale bývá věnována rozhraní upínací kužel - vřeteno stroje. Přitom právě upnutí nástrojové sestavy ve vřetenu obráběcího stroje výrazným způsobem ovlivňuje jak celý proces obrábění, tak i trvanlivost ostří, bezpečnost a v neposlední řadě také životnost upínačů i drahých vřeten strojů.

    Strojírenské podniky v době pandemie

    Pandemie koronaviru uzavřela hranice naší republiky a zahraniční pracovníci se nedostanou do zaměstnání. Řada domácích zaměstnanců musela nastoupit do karantény. Mnoho českých strojírenských podniků se tak dostalo do nemalých problémů. Firma Grumant hledala recept, jak se takovým problémům vyhnout nebo alespoň minimalizovat jejich následky.

    Doplňkový katalog nástrojů

    Specialista na třískové obrábění, společnost Ceratizit, vydává svůj nový doplňkový katalog Up2date, v němž opět představuje inovované nástroje, produktové doplňky i zcela nová nástrojová řešení - mezi nimi i čtyřbřitý vrták WTX HFDS.

    Na cestě stát se globálním jazykem produkce

    V loňském roce na veletrhu EMO se uskutečnila první "live" prezentace univerzálního rozhraní obráběcích strojů umati (universal machine tool interface), do které se na výstavě zapojilo na sedmdesát firem z deseti zemí se 110 stroji a 28 softwary. Tato inciativa vytvořit standardizované rozhraní, které uživatelům umožní snadnou a bezpečnou integraci nových strojů, softwarů a dalších zařízení do vlastních IT ekosystémů na principu plug and play, vznikla v roce 2017 pod záštitou VDW (Německá asociace výrobců obráběcích strojů). VDW nyní spojuje své síly s VDMA (Svaz německých strojírenských podniků), aby společně podporovaly šíření a používání standardů OPC UA v celém strojírenském sektoru pod značkou umati.

    Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

    Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

    Pohodlné upínání magnetem

    Pokud jde o úsporu času při seřízení a upnutí obrobků bez deformace, je elektricky aktivovaná technologie permanentních magnetů považována za špičkový systém. S trochou konstrukční zručnosti mohou být během sekundy a bez deformace upnuty a z pěti stran obrobeny především velkoformátové díly. Ani v oblasti standardních modulů nezůstává vývoj bez odezvy. Moderní magnetické upínací desky umožňují optické nebo automatizované monitorování upínacího procesu.

    Modulární příprava vzduchu pro průmyslové aplikace

    Stlačený vzduch je bezpečný a spolehlivý zdroj energie za předpokladu, že se správně používá a upravuje. Často je mylně pokládán za levný nebo dokonce "bezplatný" zdroj energie, avšak v místě použití má přibližně stejnou cenu jako zemní plyn. Proto je velmi důležité instalovat správné vybavení pro úpravu a regulaci přívodu vzduchu.

    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