Цифрова технологія прототипування | Винахідник © уроки Vertex Studio

Цифровий прототип – це цифровий макет продукту, який використовується для перевірки його функцій і форми. Цифровий прототип стає все більш досконалим, оскільки всі концептуальні, механічні та електричні дані проектування інтегруються. Повний цифровий прототип є віртуальним прототипом готового продукту і служить для його оптимізації та валідації. Це зменшує необхідність створення дорогих фізичних прототипів.

2. Що таке технологія цифрового прототипування?

Технологія цифрового прототипування дає конструкторським, інженерним та виробничим відділам можливість застосувати продукт на практиці до того, як він стане реальністю. За допомогою цієї технології виробники можуть створювати, перевіряти, оптимізувати та керувати дизайнами від створення концепції до виробництва. Використання цифрової моделі під час розробки проектів допомагає дизайнерам обмінюватися інформацією зі стейкхолдерами, швидше виводити продукти на ринок, робити їх все більш сучасними. Практично немає необхідності в створенні дорогих прототипів, так як всі тести і тести виконуються у віртуальному режимі.

3. Які проблеми вирішує технологія цифрового прототипування?

Процес розробки продукту в машинобудівній галузі в даний час ділиться на кілька етапів, кожен з яких має свої технічні проблеми:

– На етапі концептуального проектування технічні дизайнери та інженери часто використовують паперові технології або цифрові формати, несумісні з цифровою інформацією, яка використовується на етапі проектування. Відсутність цифрових даних, сумісних форматів і автоматизації – характерна особливість, яка відрізняє цей етап від етапів проектування і виробництва. Дані концептуального проекту згодом мають бути створені заново, вже в цифровому вигляді. Це призводить до втрати часу і грошей.

– На етапі проектування інженери-механіки та електротехніки використовують різні системи і формати; відсутність автоматизації не дозволяє швидко реагувати на мінливі виробничі вимоги до продукції, що випускається. Ще одна проблема на етапі проектування полягає в тому, що в типових 3D САПР-системах, орієнтованих на роботу з геометричними об’єктами, важко створювати і використовувати цифрові прототипи для валідації та оптимізації виробів до того, як вони будуть фактично реалізовані. Виникає необхідність в побудові складних, дорогих фізичних прототипів.

– Виробничий етап знаходиться у відриві від усіх цифрових процесів – концептуального проектування, проектування механічних і електричних компонентів. Вихідна інформація надходить в аналоговому вигляді – тобто у вигляді креслень. Результатом є висока потреба у фізичних прототипах, що негативно впливає на продуктивність та інноваційну сторону процесу.

4. Чи не була відома концепція цифрового прототипу вже багато років?

Хоча про переваги технології цифрового прототипування постійно говорять роками, вартість програмних засобів для створення та тестування цифрового прототипу залишається недосяжною для більшості машинобудівних підприємств. Рішення, які впроваджують технологію цифрового прототипування, зазвичай були дорогими, вимагали ретельної конфігурації, а тому були доступні тільки великим клієнтам. Без додаткової конфігурації більшість програм 3D-моделювання забезпечують лише частину функціоналу, необхідного для створення повного цифрового прототипу.

5. Що особливого в підході Autodesk до технології цифрового прототипування?

– Техніко-економічне обґрунтування: рішення Autodesk для цифрового прототипування надає виробникам прямий і доступний шлях для створення та підтримки єдиної цифрової моделі. Простота застосування і управління цією технологією дозволяє конструкторським і виробничим відділам швидко створювати і поширювати єдину цифрову модель, яка використовується на всіх етапах реалізації проекту.

– Доступність: Роблячи технологію цифрового прототипування доступною для дизайнерських та виробничих відділів, Autodesk виявився піонером у цій галузі ринку. Autodesk відомий тим, що приносить потужні технології як великим, так і малим компаніям.

– Масштабованість: рішення для цифрового прототипування Autodesk розширюване, гнучке та легко інтегроване в існуючі робочі процеси. Виробники машин і механізмів можуть освоїти роботу з цифровими прототипами в зручному для себе темпі, з мінімальним порушенням існуючого режиму роботи.

6. Як цифрове прототипування реалізується в продуктах і технологіях Autodesk для машинобудування?

Рішення Autodesk на основі цифрових прототипів об’єднує дані про проектування з усіх етапів циклу проектування і виробництва в єдину цифрову модель. Ця єдина цифрова модель імітує кінцевий продукт і дає інженерам можливість візуалізувати, оптимізувати та керувати результатом ще до створення фізичного прототипу. Autodesk пропонує широкий спектр сумісних інструментів для розробки цифрових прототипів деталей і виробів протягом усього циклу проектування.

Autodesk® AliasStudio™ надає користувачам потужні інструменти для кожного з етапів проектування. Ідея дизайнера послідовно реалізується від ескізу до цифрової 3D-моделі. Обмін проектними даними здійснюється через файли загальноприйнятих форматів, що дозволяє включати дані про технічне проектування в цифрові прототипи. В даний час якісна конструкція машин і механізмів є їх невід’ємною складовою, тому навіть на самих ранніх етапах розробки проекту конструктори і конструктори повинні досягти повного розуміння зовнішніх контурів виробу і його елементів управління.

Autodesk® Showcase™ дозволяє створювати точні і реалістичні графічні зображення з цифрових 3D-моделей, що сприяє прийняттю обґрунтованих дизайнерських рішень. Унікальне середовище Showcase дозволяє легко демонструвати та перевіряти дизайни перед прийняттям важливих рішень.

Autodesk Inventor базується на новій прогресивній технології цифрового прототипування. Деталі та моделі продуктів, створені в Inventor, є точними цифровими 3D-прототипами, які дозволяють всебічно вивчати поведінку продуктів у міру їх розробки. Мінімальна потреба в дослідних зразках і можливість виявлення помилок на ранніх етапах проектування дозволяють заощадити значну кількість часу і коштів ще до того, як виріб буде запущено у виробництво.

– Функціональне проектування – це унікальний підхід Inventor, який дозволяє інженерам зосередитися на функціональних вимогах елементів виробу (шестерні, валу, рами і т.д.), а не на елементах геометрії, і використовувати ці вимоги цифрових прототипів. Робота над проектом починається з визначення функціональних вимог, а не з визначення переліку елементів параметричного моделювання, що дозволяє програмі автоматично генерувати 3D-геометрію. Звільняючись від роботи над геометричними елементами, інженери можуть використовувати зекономлений час для поліпшення якості продукції і прискорення її випуску.

– Технологія DWG TrueConnect спрощує розподіл виробничої інформації серед користувачів AutoCAD, надаючи можливість зчитувати і зберігати файли DWGTM, зберігаючи при цьому взаємозв’язок з тривимірною моделлю, і без допомоги конвертерів. Це дозволяє користувачам поєднувати креслення 3D-частин і збірок Inventor з даними AutoCAD, включаючи символи, схеми, креслення та існуючі двовимірні конструкції. AutoCAD® Mechanical є частиною сімейства виробів AutoCAD®. Дана САПР розроблена спеціально для машиністів. AutoCAD® Mechanical спрощує виконання найскладніших проектів, забезпечуючи при цьому високу точність конструкції. Завдяки зв’язку з Autodesk Inventor спрощується підготовка робочих креслень. При внесенні змін в 3D-модель 2D-креслення автоматично оновлюються, що допомагає зменшити кількість помилок і заощадити час. Такий підхід дозволяє інженерам застосовувати свій досвід в 2D-проектуванні для створення цифрових прототипів.

Кабельні та провідні системи, створені за допомогою AutoCAD® Electric, можуть бути експортовані безпосередньо в Autodesk Inventor, щоб автоматично створювати 3D-джгути та додавати дані про свої електричні системи управління до прототипу цифрового продукту. У свою чергу, Autodesk Inventor надає можливість експорту інформації про підключення проводів до AutoCAD Electric для отримання відповідних 2D-діаграм. Взаємна інтеграція AutoCAD Electric і Inventor дозволяє проектувати електричні системи в найкоротші терміни. Autodesk® 3ds Max® дозволяє використовувати дані дизайну для створення тонованих зображень і оживляє цифрові прототипи. 3ds Max містить повний набір функцій для обробки даних САПР, моделювання, створення ефектів і виконання тонування. Ці функції дозволяють виконувати статичну і анімовану візуалізацію найвищої якості.

Інструменти управління даними Autodesk дозволяють керувати всіма компонентами цифрового прототипу, допомагають покращити використання конструкторських розробок, керувати специфікаціями та співпрацювати на початку процесу проектування. Сімейство додатків для управління даними Autodesk® Productstream® дозволяє безпечно зберігати та керувати даними дизайну та документацією, на яких базується цифровий прототип. Ці додатки автоматизують процеси затвердження і випуску проекту, а також управління специфікаціями.

7. Що користувачі наразі можуть отримати від рішення Autodesk для цифрового прототипування?

Дизайнери використовують AliasStudio для ескізів конструкцій і створення тривимірних цифрових концептуальних моделей. Повірка може проводитися як конструкторським відділом, так і виробничим відділом. Інженери використовують Inventor для вивчення дизайнів з простими, функціональними зображеннями, які допомагають їм пізніше створити цифровий прототип. Винахідник забезпечує найкращу двонаправлену сумісність дво- і тривимірних механічних і електричних вимог на ринку. Інтегрований аналіз навантаження та моделювання дій допомагає інженерам оптимізувати та валідувати завершені проекти в цифровому вигляді, а також підтвердити, що вимоги клієнтів виконуються до введення продукту у виробництво.

Виробничі відділи отримують вигоду від організації доступу до найактуальніших і точних даних (публікації креслень, моделей і БОМ) – уникаючи помилок при використанні застарілих документів. І вони можуть проводити експертизу в процесі проектування, використовуючи цифровий прототип технології DMFTM для обміну інформацією, внесення правок і вимірювань, тим самим наближаючись на крок ближче до процесу цифрового виробництва.

8. У чому полягає комерційна вигода від технології цифрового прототипування?

Згідно з незалежним дослідженням Aberdeen Group, кращі машинобудівні підприємства, що використовують цифрові прототипи, створюють вдвічі менше фізичних прототипів, ніж в середньому по галузі. Вони випускають товари на ринок на 58 днів раніше, ніж в середньому, витрачають на прототипування на 48% менше коштів і, врешті-решт, привносять в свою продукцію значні інновації. Досягти цих результатів їм допомагає рішення Autodesk, в якому використовуються цифрові прототипи.

9. Як рішення Autodesk для цифрового прототипування допомагає підприємствам стати лідерами в машинобудівній галузі?

Надаючи клієнтам інструменти для створення повноцінних цифрових прототипів, Autodesk допомагає їм зменшити потребу у фізичних прототипах і в кінцевому підсумку вивести на ринок більш інноваційні продукти. За даними Autodesk, перехід на 3D – це лише перший крок до створення цифрових прототипів. На сучасному світовому ринку, який характеризується високою конкуренцією, бути кращим в машинобудівній галузі означає йти вперед підприємствами, що розробляють подібні машини і механізми. Включення технології цифрового прототипування в процес проектування та виробництва дає виробникам цю перевагу. Autodesk впровадив технологію цифрового прототипування у своєму комплексі повнофункціональних, простих у вивченні САПР; консультації щодо використання цифрових прототипів можна отримати у авторизованих партнерів компанії.

10. Що думають учасники ринку про технологію цифрового прототипування?

«Щоб стати лідером у своїй галузі, переходу від 2D до 3D-дизайну вже недостатньо. Необхідно освоїти технологію цифрових прототипів – саме вона дозволить провести комплексну оцінку виробів задовго до їх передачі на виробництво ».

— Старт-ІТ

«Autodesk надає повний спектр рішень для машинобудівної галузі, включаючи свій флагманський продукт для 3D-моделювання – Autodesk Inventor. У цьому комплексі весь процес розробки виробу переосмислюється, поєднуються всі етапи – технічне проектування, проектування механічних і електричних компонентів, виготовлення виробу “

— Новини дизайну

«Новітні рішення Autodesk для машинобудування переосмислюють весь процес розробки продукту, об’єднуючи всі етапи — технічне проектування, проектування механічних та електричних компонентів, виробництво продукції».

— Виробник

«Розробляючи програмні продукти, такі як Autodesk Inventor, AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electric, Autodesk AliasStudio, Autodesk Showcase і Autodesk Productstream, компанія дає можливість використовувати цифрові прототипи, що дозволить виробникам вигідно реалізовувати свої ідеї і виробляти сучасну продукцію».

— CXOtoday

«Технологія цифрових прототипів вже була прийнята на озброєння деякими великими виробниками, які впровадили технологію управління життєвим циклом продукту, включаючи Boeing. Новий 787 Dreamliner, як і попередній 777, був розроблений в цифровому вигляді, але цифрова презентація була запущена у виробництво за допомогою нових процесів, які замінили технологію DCAC/MRM».

– Ненсі Роуз-Таллі, настільна інженерія

«Autodesk робить те, що завжди приносить йому успіх – він пропонує технологічну ідею, в якій на 80% функціоналу припадає 20% від ціни. Це можна віднести до технології цифрових прототипів. Це та сама ідея управління життєвим циклом продукту, з якої прибирається слово «висока вартість» і надається більш широке охоплення».

— Рейчел Далтон-Таггарт, Зв’язки з громадськістю, маркетинг та бізнес CAD

«3D-моделювання стає стандартом у промисловому виробництві. Організації впроваджують 3D-технології, тому що бачать переваги в їх використанні при роботі з цифровими прототипами».

– Майкл Фаусетт, IDC

“Gulf Stream Coach виявив можливість зменшення тривалості інформаційного циклу за допомогою цифрових прототипів”, – говорить Марк Сміт, головний прес-директор. «Тривалість інформаційного циклу – це час, необхідний для поширення та доопрацювання інформації між усіма учасниками процесу цифрового прототипування, включаючи інженерів, керівництво та зовнішніх партнерів. Ми діємо швидко, саме тому нас і знають. До сих пір інформаційний цикл займав набагато більше часу, ніж виробничий цикл”.

— Тиждень промисловості

Готується на основі матеріалів autodesk.ru

462

Цифрова технологія прототипування | Винахідник

1. Що таке цифровий прототип?