Projektowanie wspomagane komputerowo (Computer-Aided Design – CAD) jest ważnym narzędziem stosowanym w przemyśle od połowy lat 80., tj. od początku istnienia tej techniki. Obecnie nie ma chyba zakładów produkcyjnych, które nie wykorzystywałyby techniki CAD do projektowania i symulacji modeli w ramach projektów związanych z konstruowaniem nowych elementów, przeróbkami czy rozbudową
Technika CAD rozwija się z każdym rokiem, zmienia się również sposób wysyłania i rozpowszechniania szablonów CAD. Dawniej dostępne jedynie na życzenie, obecnie szablony CAD znajdują się w bibliotekach online, na stronach producentów oraz na CD-ROM-ach – za darmo i bez potrzeby uzyskania specjalnej autoryzacji. Inżynierowie pracujący w zakładach przemysłowych łatwo mogą uzyskać bezpośredni i szybki do nich dostęp. Szablony przeznaczone do kopiowania są weryfikowane przez producentów, na których profesjonalizmie można polegać.
Dzięki ich upowszechnieniu, na przestrzeni kilku lat wzrosło zainteresowanie stosowaniem szablonów CAD. Według raportu Mason & Madison & Clark Marketing Research Group, zajmującej się badaniami marketingowymi, w roku 2001 inżynierowie skopiowali z Internetu ponad 10 milionów szablonów CAD, czyli średnio jeden użytkownik skopiował 168 szablonów CAD do 306 rysunków. Wykorzystanie szablonów CAD ze strony internetowej cadregister.com, wiodącej biblioteki szablonów CAD, zwiększyło się w ostatnim roku o ok. 50%.
Według przeprowadzonego w roku 2002 badania Thomas Register inżynierowie posługujący się dostępnymi w formie elektronicznej szablonami CAD w roku 2000 zaoszczędzili 12 godzin/miesiąc, w 2001 – 15 godzin/miesiąc oraz 17 godzin w miesiącu w roku 2002. 60% badanych inżynierów stwierdziło, że gdyby dostawca, z którego usług korzystają, nie oferował szablonów CAD do kopiowania, a byłyby one w ofercie innej firmy – zmieniliby dostawcę. Trzy lata temu to samo deklarowało 44% inżynierów.
Nie dziwi fakt, że udogodnienia (w tym wzrost wydajności) uzyskiwane za pomocą kopiowanych szablonów CAD przekładają się na oszczędności. Obecnie inżynierowie i menedżerowie zakładów wybierają dostawców, którzy oferują szablony CAD przez Internet (zakładając, że pozostałe elementy oferty są takie same), zachęcają też pracowników, współpracowników i podwykonawców do stosowania szablonów CAD. Zgodnie z wynikami ankiety Thomas Register w roku 2002 90% respondentów uważało, że dostępne drogą elektroniczną szablony CAD mają znaczny wpływ na wyniki finansowe firmy.
W jaki sposób inżynierowie wykorzystują szablony CAD?
Inżynierowie zajmujący się projektowaniem są głównymi użytkownikami szablonów CAD, ale stosują je również inżynierowie zajmujący się nadzorowaniem zakładów produkcyjnych. Wymagają oni od swoich zespołów inżynieryjnych stosowania kopiowanych szablonów CAD w celu minimalizacji kosztów.
Zespoły inżynieryjne mogą zajmować się rurami, elektryką, hydrauliką, mechaniką, gazami. W ich skład mogą również wchodzić specjalści MRO, którzy zaliczają się do kategorii “inżynierów zakładu”. Jeśli jakiś element urządzenia zostanie uszkodzony, a nie można go już kupić u producenta, specjalista poszukuje zamiennika. Inżynier, który wykorzystuje bibliotekę CAD online, zawierającą szablony CAD pochodzące od wielu producentów, szybciej znajdzie zamiennik, niż gdyby przeglądał wydrukowane katalogi.
Ponadto szablon CAD zapewnia wirtualną prezentację części zamiennej. Można ją oglądać i badać ze wszystkich stron. Można ją umieścić w każdym z głównych programów do modelowania CAD, co umożliwia przetestowanie, czy dana część będzie pasować, a jej parametry zapewnią kompatybilność z innymi elementami systemu.
Nawet jeśli nie ma elektronicznego modelu całego systemu, technika CAD okazuje się przydatna i skuteczna. Przemysł produkcyjny szybko zmierza do punktu, w którym w zasadzie każda część – nowa lub stara – będzie dostępna w postaci szablonu CAD. Inżynier będzie mógł więc odnaleźć i skopiować szablony CAD dla bezpośredniego otoczenia części i połączenia z częścią zamienną. Następnie różne części zamienne mogą być umieszczane i testowane w modelu.
Szablony CAD mogą okazać się cenne w opracowywaniu nowego systemu produkcyjnego, rozbudowie już istniejącego lub aktualizacji systemu, aby dostosować go do nowych wymogów produkcyjnych. W każdym procesie inżynierowie mogą współpracować z innymi inżynierami – zajmującymi się projektowaniem, pracami badawczo-rozwojowymi, konsultantami oraz menedżerami do spraw projektów. Takie projekty przetwarzane są warstwowo lub tematycznie w ustalonym wstępnie szerokim zakresie, potem następuje specyfikacja części oraz ich umiejscowienie. Na każdym etapie procesu szablony CAD mogą być używane jako wygodne, skuteczne narzędzia do zbierania i rozpowszechniania informacji.
Inżynier wysokiego szczebla w zakładzie może blisko współpracować z grupą projektującą. Podczas przeglądów procesów produkcyjnych może wyszukać dostępne w sieci bloki CAD, którymi da się zastąpić proponowane przez zespół projektantów. Na dalszym etapie realizacji projektu wyspecjalizowany inżynier może pracować z szablonami CAD w celu wybrania konkretnych części do aplikacji elektrycznych, mechanicznych lub innych.
Szablony CAD przydają się na wszystkich etapach projektu, ponieważ są łatwo dostępne, bardziej precyzyjne (w przeciwieństwie do obliczeń wykonanych przez ludzi), prezentują informacje w formie wizualnej, są skutecznie rozpowszechniane wśród członków zespołu. Rysunki CAD mogą być przekonującym narzędziem, ułatwiającym prezentację projektu przed audytorium zewnętrznym. Szablony CAD ożywiają system – staje się on modelem, który można urzeczywistnić. Użytkownicy mogą tworzyć z zestawu rysunków CAD zautomatyzowane kolorowe klipy filmowe, pokazujące projekt w całości.
Uzbrojeni w tę technikę inżynierowie mogą skutecznie argumentować i przedstawiać zagadnienia osobom z kierownictwa zakładu, które zobaczywszy produkt końcowy w formacie 3D, łatwiej podejmą decyzje dotyczące zakupów.
Korzyści wynikające z dostępu do szablonów CAD
Szablon CAD dla danej części można zdobyć na kilka sposobów. Dawniej inżynierowie sami tworzyli szablony CAD na podstawie wymiarów podawanych przez producentów lub otrzymywali szablony CAD pocztą elektroniczną, po uprzednim złożeniu zamówienia u producenta. W obu przypadkach inżynier musiał czekać na odpowiedź, w dodatku towarzyszyły temu różne niedogodności, czyli prowadzenie poszukiwań przez telefon, słabo odbite faksy, e-maile niedostarczone do nadawcy czy błędne informacje. Proces komunikacji pomiędzy inżynierami a producentami komponentów jest powolny i uciążliwy, a realizacja celu może zająć kilka tygodni. Ponadto tradycyjne metody uzyskiwania formatu CAD wymagają od inżyniera znacznego nakładu pracy.
Zastosowanie szablonów CAD dostępnych w Internecie oraz na CD-ROM-ach to wygodny sposób. Inżynier loguje się na stronie reprezentującej dostawcę lub konsorcjum firm, wybiera część, wprowadzając specyfikacje lub w niektórych przypadkach wpisując jej numer, i otwiera szablon CAD, który może zbadać w trzech wymiarach. Jeśli dana część jest odpowiednia, inżynier może umieścić ją w każdym z głównych programów do modelowania CAD na swoim komputerze. Teraz zaczyna się znajomy proces, polegający na manipulowaniu różnymi szablonami CAD w celu sprawdzenia, czy części pasują, oraz weryfikacji odległości i funkcjonalności.
Dostępne przez Internet szablony CAD oferują dodatkową korzyść – łatwiej je zachować niż dwuwymiarowe rysunki CAD trzymane w szafie. W Internecie znajdują się jedynie wymiary – ostatnie dostarczone przez producenta. W odpowiedzi na żądanie użytkownika program tworzy rysunek CAD i przedstawia go w postaci trójwymiarowej. Jeśli użytkownik wyraża takie życzenie, można sporządzić części na zamówienie, zmieniając wymiary szablonu w celu wygenerowania nieco innego rysunku.
Czas zaoszczędzony dzięki szablonom CAD
Szablony CAD przechowywane na CD-ROM przeszukuje się i kopiuje jeszcze szybciej niż w przypadku wersji internetowych. Ponadto producenci szablonów oferują częste aktualizacje, wiele wersji językowych, np. hiszpańską, francuską i niemiecką.
Jak jednak znaleźć szablon CAD, nie znając jej numeru, ani nawet nazwy producenta? Narzędzia dostępne w Internecie zapewniają wiele opcji wyszukiwania, np. według producentów lub specyfikacji części. Mechanizmy wyszukiwania zamieszczone w internetowych bibliotekach części w formacie CAD łatwo lokalizują poszukiwaną część na podstawie kategorii produktów lub najważniejszych parametrów, takich jak materiał konstrukcyjny, wymiary i połączenia końcowe. Za pomocą narzędzi do wyszukiwania inżynierowie mogą np. odkryć, że ich firma kupowała i używała części droższych niż były potrzebne w danej aplikacji.
Niektóre firmy oferują kalkulatory komponentów, czyli zaawansowane narzędzia do wyszukiwania, które umożliwiają użytkownikom ustalenie właściwego produktu na podstawie specyfikacji systemu, takich jak zakres ciśnień, temperatura, określona grawitacja, przepływ i wiele innych kryteriów.
przedruk za: Inżynieria&Utrzymanie Ruchu, nr 4/2005
|
Podsumowanie • Szablony CAD są dostępne w bibliotekach online, na stronach internetowych producentów i CD-ROM-ach. • Szablon CAD może być oglądany ze wszystkich stron i można go wykorzystywać w większości głównych programów do modelowania CAD. • Producenci, którzy posługują się szablonami CAD, zmniejszają o ok. 10% koszty pracy inżynierów w skali roku. |
Autor: STEVE A. SACKETT, TOM GUBANC
