Témata
Reklama

Software pro návrh výrobních linek

20. 09. 2011

Digitální továrna, tak jako většina dalších špičkových technologií v minulosti, patřila mezi nákladná a komplikovaná řešení dostupná pouze velmi omezenému okruhu firem. Autodesk se proto snaží uvedením sady aplikací Factory Design Suite na český trh zpřístupnit dříve obtížně dostupné nástroje všem profesionálům pracujícím v oblasti návrhu nebo provozování výrobních linek v jakémkoliv odvětví.

Dnešní trend ve výrobě je velmi dobře známý. Každý chce vyrábět a uvádět na trh své výrobky s co nejnižšími náklady, v co nejkratší době a zároveň v co nejlepší kvalitě. Jedním z klíčových faktorů je proces návrhu výrobků, avšak minimálně stejně důležitý je též proces samotné výroby. Autodesk Factory Design Suite představuje sadu aplikací umožňující projektantům a konstruktérům navrhovat, optimalizovat, simulovat a prezentovat výrobní proces v digitální formě a odhalit tak včas všechny nedostatky skutečného provozu ještě dávno před tím, než vůbec začne jeho realizace.

Zahájení práce

Factory Design Suite je sestaven tak, aby logicky sledoval osvědčené a běžně využívané pracovní postupy při navrhování výrobních provozů. Celý pracovní proces tvorby digitální továrny je dobře viditelný hned na úvodní obrazovce - tzv. Launch Padu po spuštění Factory Design Suite. Uživatel si zde zvolí tu konkrétní aktivitu v procesu, které se bude právě věnovat. Launch Pad se pak postará o spuštění správné aplikace a významně tím zjednoduší orientaci v celé sadě Factory Design Suite.

Rozvržení a optimalizace linky nebo továrny

Na začátku je vytvářena ideová skica, resp. rozvržení linky či celé továrny ve známém prostředí AutoCAD. Že Autodesk není nováčkem v odvětví návrhu výrobních provozů, potvrzuje přítomnost AutoCADu na pracovištích procesních technologů, projektantů a konstruktérů, kde je bohatě zastoupen. AutoCAD Mechanical a AutoCAD Architecture obsažený v sadě Factory Design Suite je navíc rozšířen o sadu nástrojů pro definování pracovišť a toku materiálu, které dále zjednodušují navrhování rozvržení. Součástí je také bohatá knihovna příslušenství, kterou lze rozšiřovat o uživatelské komponenty.

Pokud jsou nadefinována pracoviště a vytvořeny trasy pro tok materiálu, lze rozvržení optimalizovat již v průběhu návrhu z hlediska času, spotřeby energie a nákladů. Přesouváním pracovišť se interaktivně přepočítají všechny údaje a projektant okamžitě vidí dopady změn, které v rozvržení udělal. Z analýzy je pak možné na závěr vytvořit navíc report.

Rozpracování ve 3D

Připravené a optimalizované rozvržení je možné stiskem jediného tlačítka přenést do prostředí Autodesk Inventoru, kde zdrojová data z AutoCADu budou sloužit jako podklad pro 3D rozvržení. Data v Inventoru jsou asociativní s původním rozvržením, takže pokud dojde k dodatečné úpravě rozvržení v AutoCADu, tato změna se projeví i v Inventoru.

3D objekty v rozvržení lze samozřejmě vytvářet standardními modelovacími technikami v Inventoru, nebo také importovat hotové stroje, případně pouze obálky již hotových modelů. Velmi efektivní a také efektní je však tvorba nebo lépe řečeno překlad 2D reprezentací příslušenství vloženého z knihovny do 3D reprezentace. Knihovna použitá v AutoCADu je totiž společná s knihovnou příslušenství v Inventoru a každá komponenta v této knihovně má předdefinovánu jak 2D, tak 3D reprezentaci. V Inventoru pak stačí zmáčknout „kouzelné" tlačítko a 2D tahy čáry jsou velmi rychle nahrazeny 3D objekty.

Zatímco strojní část digitální továrny je vytvářena v Inventoru, stavební část lze komfortně zpracovat v AutoCAD Architecture, který poskytuje všechny potřebné nástroje pro rychlé vytvoření 3D modelu budov, resp. jejich 2D plánů.

Spojení všech profesí do jediného modelu

Pro kompletaci digitální továrny je nakonec nutné spojení všech profesí do jediného modelu. K tomu slouží prostředí Autodesk Navisworks. Do tohoto prostředí se načtou všechna zdrojová data - 3D rozvržení z Inventoru, modely budov z AutoCAD Architecture, modely potrubí, nebo také mračna bodů získaná z 3D odměřování stávajících budov a technologií při rekonstrukci již existujících provozů. Všechny tyto objekty jsou v Navisworksu zkombinovány do jediného modelu a lze je posuzovat dále z hlediska kolizí, provádět průchody nebo průlety továrnou a stejně tak použít tento model pro 4D simulace továrny jako celku.

Posledně zmíněný článek Factory Design Suite se využívá také pro prezentaci digitální továrny zákazníkovi nebo pro vzájemnou komunikaci v průběhu navrhování. Pro data Navisworks poskytuje Autodesk zdarma aplikaci pro prohlížení.

Interaktivní prezentace v reálném čase

Ve vysoce konkurenčním prostředí dnes již ale zdaleka nestačí jenom zpracování perfektních návrhů po technické stránce. Neméně důležitá je právě i prezentace návrhů koncovým zákazníkům. Součástí Factory Design Suite jsou proto i nástroje pro interaktivní prezentaci digitální továrny v reálném čase (Autodesk Showcase), kdy si uživatel může v jednom okamžiku libovolně prohlížet návrhy několika různých variant a na základě vlastní zkušenosti si vybrat tu nejlepší. Pomyslnou třešničkou na dortu jsou pak špičkové vizualizační a animační nástroje pro tvorbu fotorealistických výstupů v podání 3ds Max Design.

Od standardu k nejvýkonnějšímu řešení

Různé stupně požadavků firem na zpracování digitální továrny znamenají použití různých sad aplikací. Autodesk tyto rozdílné požadavky zohledňuje uvedením tří verzí sady Factory Design Suite. Verze Standard je vhodná pro vytváření a optimalizaci 2D rozvržení a tvorbu detailní 2D dokumentace. Factory Design Suite Premium zahrnuje ideální nástroje pro výrobce, systémové integrátory, výrobce příslušenství vzhledem k nástrojům pro vytváření 3D rozvržení, vizualizace a animace. Pro výrobce, kteří požadují pokročilé nástroje pro konstrukci, pevnostní analýzy, pokročilé simulace včetně 4D simulace je pak k dispozici verze Ultimate.

Kamil Cejpek

Autodesk, umístění na MSV: pavilon P, stánek 12

Autodesk

On-line verzi časopisu MM Průmyslové spektrum si můžete zakoupit v digitální trafice PUBLERO.COM

jana.cenefelsova@myr.cz

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Vydání #10
Kód článku: 111003
Datum: 20. 09. 2011
Rubrika: Trendy / MSV 2011
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.

Ověřování koncepčních návrhů

Nyní v říjnu je to právě rok od okamžiku, kdy americká společnost Altair získala do svého portfolia revoluční výpočetní nástroj SimSolid, který se svým použitím zaměřuje především na konstrukční oddělení, jimž nabízí možnost snadno provádět překvapivě rychlé pevnostní analýzy koncepčních návrhů.

Ultra lehké komponenty vyráběné 3D tiskem

V posledních letech se do širšího povědomí dostávají aditivní technologie, neboli 3D tisk, kde je součást tvořena přidáváním materiálu nikoliv jeho odebíráním, jako je tomu u klasického obrábění. Jejich využití je zkoumáno napříč nejrůznějšími obory od strojírenství přes architekturu až po medicínu a módu. Pokud se omezíme na 3D tisk kovů, zjistíme, že aditivní technologie jsou brány jako prostředek pro výrobu tvarově složitých a občas konvenčními způsoby zcela nevyrobitelných dílů. Jsou brány jako jakási ideální výrobní technologie pro výrobu čehokoliv. V posledních letech se navíc stále více skloňuje spojení aditivní technologie a topologické optimalizace, což je způsob návrhu tvaru dílu na základě matematické optimalizace. Jak lze tušit, navržený tvar je značně složitý a často bývá označován jako organický. Takové díly jsou údajně vhodné pro 3D tisk, ale není tomu tak. Ve většině případů je realita daleko prozaičtější. Použití aditivní technologie je pouze jediná možnost, jak takový díl vyrobit.

Související články
Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
CNC řízení pro rychlostní a multifunkční obrábění

Výsledek obráběcího procesu v parametrech přesnost/rychlost/povrch je dán mnoha faktory na straně stroje, nástrojů, způsobu programování a upínání, přičemž může existovat i více cest k jednomu stanovenému cíli. V tomto článku bychom se chtěli zaměřit na CNC řídicí systém, který je dnes bezpochyby podstatnou a nenahraditelnou složkou tohoto procesu. Řídicím systémem přitom většinou rozumíme jak vlastní řídicí počítač, tak i pohony os a vřeten a systémy odměřování polohy.

Velmi rychlá dvojčata

SolidCAM a InventorCAM jsou jeden a tentýž CAM program integrovaný v různých CADech (SolidWorks a Autodesk Inventor), proto má smysl mluvit o obou najednou. Neliší se funkčně totiž opravdu vůbec, pouze je uživatel ovládá ve svém oblíbeném CADu.

Virtuální stroj pomáhá vyhnout se poškození

Kolize během obrábění jsou vždy nákladnou záležitosti. Tím, jak se výroba vybavuje stále vyšší úrovní automatizace a s rozšiřováním aplikací internetu věcí (IIoT) nabývá prevence chyb na složitosti i časové náročnosti. Japonský výrobce CNC strojů Okuma , který si jako jediný na světě vyrábí veškeré klíčové komponenty obráběcích strojů sám, vyvinul digitální řešení, které slouží k přípravě, simulaci a otestování celého procesu obrábění před jeho zahájením. Během vlastního obrábění provádí systém Collision Avoidance Systém (CAS) velmi přesnou virtuální simulaci s předstihem v řádu milisekund před vlastním řezáním. Jakékoli kolize, které by mohly nastat, jsou tak zablokovány předtím, než mohou způsobit vážná poškození - šetříc čas a peníze provozovatele stroje.

Automatizace lidem práci nebere

Automatizaci se ve firmě Kovosvit MAS věnují od roku 2013. Z původního projektu vznikla samostatná divize MAS Automation a na letošní rok má plánované téměř dvojnásobné tržby oproti roku 2017. V porovnání s plánovaným obratem celého Kovosvitu jsou tržby divize zatím nevýznamné, ale průměrný růst divize o dvě třetiny ročně dokládá, že automatizace má v podniku ze Sezimova Ústí zelenou.

Digitalizujeme svět obrábění

Digitalizace v oblasti obráběcích strojů je poměrně nový fenomén. Svět digitalizace se stává svébytným ekosystémem a Siemens jako jediný má pro jeho vytvoření a fungování potřebnou škálu nástrojů – od simulačních programů pro plánování a virtuální zprovoznění strojů, výrobků i procesů přes řídicí systémy a další prvky průmyslové automatizace po monitoring a sběr dat, cloudová úložiště i manažerské nadřazené systémy. Jaké výhody digitalizace přináší, ukázal Siemens na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně mimo jiné také na prototypu multifunkčního obráběcího centra MCU450 společnosti Kovosvit MAS.

Propojené systémy ve výrobě

Ekonomická síla firmy, její produktivita a úspěch na trhu závisí do značné míry na tom, jak chytře a efektivně společnost využívá data, která má k dispozici, a na tom, jaká data vůbec má k dispozici. Sběr a vyhodnocování dat umožňují procesy neustále monitorovat a vylepšovat. Digitalizace všech částí výroby a následná chytrá analýza dat tak zvyšuje produktivitu a efektivitu výroby, umožňuje rychlejší uvedení výrobku na trh, energeticky účinný provoz a ekonomickou výrobu velkého množství individualizovaných výrobků. Společnost Siemens nabízí komplexní portfolio softwarových a hardwarových řešení, která už dnes pomáhají digitalizovat celý vývojový a výrobní proces.

Větší řádkování při obrábění načisto

Při použití fréz s optimálně zakřiveným břitem pro frézování vnějších povrchů je možné časy na dokončovací obrábění značně snížit. Docílit toho lze vzájemnou souhrou stroje, nástroje a softwaru, jak ukazuje následující příklad.

Simulací ke zlepšení efektu mazání a chlazení

Optimalizace třískového obrábění moderní metodou simulace strategie mazání a chlazení je dnes podrobena systematickému výzkumu. Použitím simulace procesu třískového obrábění a simulace proudění chladicího média se značně sníží náklady na výzkum a vývoj.

Zubní náhrady aneb strojírenství i v dentálním průmyslu

Zubní náhrady se vyrábějí již od dob egyptských faraonů téměř stejným způsobem. Pouze materiály a metody se za tu dobu vyvinuly na úroveň 21. století.

Software pro bezpečnou a optimalizovanou přípravu technologie obrábění

NCSIMUL Solution je balík softwarových modulů pro práci s daty určenými pro realizaci na CNC obráběcích strojích. V současné době je k dispozici v klasické variantě 9 a v nové, nabíhající verzi 10.

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