Symulacja dynamiczna redukuje czas i koszty projektowania w polskiej fabryce mebli SITS
Przyglądając się wymyślnym kształtom współczesnych foteli i sof, zachwycamy się kreatywnością projektantów. Jednak chwilę później zadajemy sobie proste pytanie, „czy na tym w ogóle da się siedzieć”? Zespół projektowy z brodnickiej fabryki mebli SITS rozwiązuje ten dylemat za pomocą symulacji dynamicznej.
Polskie firmy od lat budują silną pozycję na światowym rynku meblarskim. Brodnicki SITS, specjalizujący się w dostarczaniu sof i foteli wykonanych według nowoczesnych wzorów, jest cenioną marką europejską, współpracującą z uznanymi autorytetami w branży designu, takimi jak Niels Gammelgaard, Dan Ihreborn, Ian Archer, Bo Westerdahl, SAYS WHO i Anna Näsström. SITS produkuje łącznie 110 rodzin mebli z zastosowaniem blisko 300 tkanin. Produkty eksportuje do 38 krajów, w tym tak odległych jak Arabia Saudyjska, Izrael, Kazachstan i Japonia.
Jak sprawdzić wygodę fotela zanim on powstanie?
W jaki sposób sprawdzić, czy nowo zaprojektowany fotel nie tylko wspaniale wygląda, ale też spełnia wszystkie wymagania funkcjonalne? Czy nie przewraca się, czy jest wygodny, czy spełnia swoją podstawową funkcję? Zanim fabryka wyprodukuje pierwszy egzemplarz fotela czy sofy, na powyższe pytania można odpowiedzieć, wykorzystując narzędzia do symulacji komputerowej. Licząca obecnie 20 osób pracownia SITS stosuje rozwiązania Autodesk, przede wszystkim Autodesk Inventor Professional, ale także Autodesk Factory Design Suite Ultimate i Premium oraz Autodesk AutoCAD LT. Za cały proces implementacji: od dostarczenia oprogramowania poprzez dedykowane wdrożenia, szkolenia i konsultacje odpowiedzialna była firma PROCAD SA – Platynowy Partner Autodesk.
„Korzystamy z możliwości modelowania swobodnego, które daje Autodesk Inventor. Dzięki tej technice możemy stworzyć wizualizacje przyszłego modelu. Przygotowana na tym etapie bryła 3D umożliwia nam wykonanie dokumentacji do pierwszego prototypu” – mówi Zbigniew Szczepański, Kierownik Technologii SITS Sp. z o.o.
Stworzenie cyfrowego prototypu pozwala wykonać na nim pierwsze testy funkcjonalne oraz odpowiedzieć na kluczowe pytanie – czy ten mebel da się wyprodukować. Wymyślne kształty i fantastyczne krzywizny, które budzą nasz zachwyt, też podlegają ograniczeniom. Można naturalnie zaprojektować fotel w kształcie pająka lub statku kosmicznego, ale trzeba brać pod uwagę możliwość jego wykonania – czy da się go odlać w formie plastikowej, a poszczególne ruchome elementy połączyć w całość. W tej części studium wykonalności pomocna jest analiza pochylenia (czyli kątów ujemnych) w Inventor Professional, która ułatwia sprawdzenie już na etapie projektowania modelu możliwości wyciągnięcia z formy mebla produkowanego metodą wtryskową. Inventor Professional pozwala także określić środek ciężkości dla foteli obrotowych, dzięki czemu łatwiej jest umiejscowić oś obrotu i ustabilizować konstrukcję. Ponadto można uniknąć błędów spasowania elementów.
Oprogramowanie Inventor Professional umożliwia SITS przeprowadzenie różnorodnych symulacji, dzięki którym na późniejszych etapach wdrażania projektów można ograniczyć liczbę prototypów. Moduł symulacji dynamicznej Inventor Professional pomocny był m.in. podczas projektowania kolekcji stolików dopasowanych do sof SITS. Za pomocą symulacji konstruktorzy byli w stanie szybciej określać, w jaki sposób obciążenie stolika będzie wpływało na jego stabilność.
Od projektowania brył do wygodnego mebla
Na przykładzie projektowanego w Inventor Professional fotelu BIRD przyjrzymy się poszczególnym fazom konstrukcji. Pierwszym etapem projektowania jest opracowanie brył 3D. Są one tworzone na podstawie informacji przekazanych przez designerów – przeważnie ręcznie wykonanych szkiców, rzadziej brył 3D. W przypadku projektu BIRD były to ręcznie wykonane prototypy foteli. Kolejnym krokiem były korekty kształtu.
„Wzór mebla był dość skomplikowany, ale posłużyliśmy się skanowaniem 3D, dzięki czemu byliśmy w stanie zamodelować bryły i rozpocząć analizę komputerową. Przygotowanie modelu 3D umożliwia przystąpienie do wykonania prototypu na obrabiarce CNC” – mówi Zbigniew Szczepański.
Dzięki symulacji prototyp w skali 1:1 mógł być wykonany wcześniej i szybciej. Wszystkie korekty przeniesione zostały metodą fotometryczna na bryłę 3D, w czym pomagał Autodesk ReMake. Kolejnym stadium projektowania fotela BIRD było wykonanie w Inventor Professional symulacji wytrzymałościowej mebla. Wreszcie, po zatwierdzeniu prototypów, zespół projektowy mógł przystąpić do wykonania w programach Autodesk Inventor i AutoCAD dokumentacji dla dostawców oraz instrukcji dla produkcji w fabryce SITS.
Symulacja komputerowa w procesie prototypowania zmniejsza liczbę wzorów do przetestowania i koniecznych prób na meblach prototypowych. Przekłada się to zarówno na redukcję czasu, jak i kosztów, i znacząco wpływa na konkurencyjność firmy. Wyniki analizy wykonanej z wykorzystaniem narzędzi Autodesk pozwalają polskiej fabryce SITS produkować stylowe i funkcjonalne meble szybciej i taniej. Klienci SITS natomiast mogą cieszyć się kombinacją nowoczesnego designu, wysokiego komfortu użytkowania i najwyższej jakości mebli.
Źródło: SITS
