software pro strojaře 2013

SOFT WARE PRO STROJAŘE
SOFTWARE PRO STROJAŘE 2013
Software pro strojaře letos oslavil deset let.
Pochopitelně nikoliv software jako takový, ale
oborová příloha časopisu MM Průmyslové
spektrum nesoucí právě tento název, jež spatřila světlo světa s prvním vydáním „ememka“
ročníku 2003. Neznamená to však, že by se
náš časopis zabýval strojírenským softwarem
pouze deset let – články a různá softwarová
témata jej provázejí prakticky od jeho vzniku,
II
což bylo v roce 1997. Vrátíme-li se do té doby,
vzpomeňme na pomalý internet a modemy,
které jsme měli u domácího počítače, nebo
na neskutečné tarify za toto připojení (te
v listopadu, krátce po dušičkách, taková
vzpomínka není úplně mimo...). A tak vznikla
idea zpřístupnit čtenářům různé softwarové
drobnosti, které bylo prakticky nemyslitelné
stahovat si po internetu, a výsledkem byla
příloha s cédéčkem. Svět se však mění, a ten
počítačový zvláš, a spolu s ním i obsah
a forma softwarové přílohy. Tu si ostatně
dnes můžete číst i na svém počítači nebo
tabletu. Jediné, co zůstává stále stejné, je, že
vám přejeme příjemné chvíle strávené nad
stránkami časopisu a jeho přílohy Software
pro strojaře.
Stanovení teploty v odlučovači strusky pomocí počítačové simulace
XIII
Jaký zvolit CAD/CAM software?
IV
Virtuální realita přináší správná rozhodnutí
XIV
Edgecam pomohl zvýšit míru ziskovosti
VI
SolidWorks 2014 – atraktivní 3D návrhy kdykoliv a kdekoliv
XVI
Bezchybná komunikace v automobilovém průmyslu
VIII
Konstrukce z profilů rychleji a lépe
XVII
Robotmaster – CAD/CAM pro roboty
X
Za softwarem do terénu
XVIII
Čtvrtá průmyslová revoluce?
XI
Nové funkce při výpočtu rozvinů
XII
NX 9 zvyšuje produktivitu při vývoji výrobků
XX
PAVEL MAREK
3D tisk na MSV v Brně
WWW.DIGITOVARNA.CZ/131157
Pro tvorbu obálky byly použity vizualizace poskytnuté společnostmi Humusoft, Dassault Systèmes SolidWorks Corp., technology-support, Centersoft a Nexnet.
SOFTWARE PRO STROJAŘE
STANOVENÍ TEPLOTY
V ODLUČOVAČI STRUSKY
POMOCÍ POČÍTAČOVÉ
SIMULACE
www.digitovarna.cz/131146
Humusoft
Extrémní teploty ve vysoké peci nedovolují měření v určitých částech během výrobního
procesu. Ve společnosti TRB měří vnější teplotu povrchu odlučovače strusky pomocí termovize.
Pro určení teploty uvnitř odlučovače ale nelze použít experimentální metody, a tak přichází
na řadu počítačová simulace, která dokáže vypočítat rozložení teploty
na základě poskytnutých vstupních dat.
Vysoké pece slouží k tavení kovů
při teplotě kolem 1 500 °C. Takto vysoké teploty představují prostředí, kde je třeba brát v potaz
adekvátní bezpečnostní opatření, a to jak pro ochranu pracovníků, tak pro ochranu vybavení.
Jedno z potenciálních nebezpečí představuje okamžik, kdy tavenina opouští pec odpichovým otvorem a putuje skrze odlučovač,
kde je oddělována struska (obr. 1).
Pokud tavenina opustí pec zcela
nechráněna, může vystříknout
a tím představuje velké nebezpečí pro operátora i zařízení. Následkem toho může být způsobena odstávka výroby.
z betonu. Vnitřní obložení je nezbytné, protože bez něj by tavenina mohla velice rychle vytavit
díry do vnějšího litinového pláště krytu odlučovače strusky.
Betonová vložka víka odlučovače je vystavena teplotním rázům,
stejně tak i korozi a erozi. Průměrná životnost horního víka odlučovače strusky je jeden měsíc. Po
uplynutí této doby je zapotřebí obnovit betonovou vložku. Vzhledem
k tomu, že TRB provozuje stovky
vysokých pecí a každá pec může
mít dva až čtyři odpichové otvory,
je samozřejmě vyžadována ekonomická efektivita návrhu při zachování celkové bezpečnosti.
Víko odlučovače strusky
Pokud chceme předejít možnému vystříknutí taveniny, musíme zajistit ochranu ve formě
horního krytu odlučovače strusky. Vnější pláš krytu je vyroben
z litiny a jeho vnitřní obložení je
Počítačová simulace
rozložení teplot
Návrh odlučovačů strusky byl
v minulosti nepřesný, protože nebylo snadné přesně měřit, co se
děje uvnitř. Firma TRB tak používala pro nalezení nejvhod-
Taphole
Skimmer
Slag
unner
Cast iron
runner
Slag and cast
iron mix
Cast iron
Cross section
Obr. 1. Roztavený kov je v levé časti a v pravé části se odděluje struska
od taveniny. Oblast označená jako Cross section je předmětem studie
v Comsolu Multiphysics.
II | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
AIR
Castiron+
Slag
Obr. 2. 2D průřez odlučovačem
strusky. Tavenina přichází do kontaktu
s betonovou vložkou (oblast označená
tmavě hnědou barvou).
nějšího typu betonu použitého
na vložku horního víka a určení jeho optimální tloušky metodu pokus-omyl. Pokud se vložka
poškodila příliš rychle, pak v TRB
zkusili novou kombinaci materiálů. Většina těchto rozhodnutí vycházela z teploty, které byla vložka vystavena, a ze zkušeností inženýrů. Tato metoda však
měla jednu zásadní chybu, a to
že inženýři v TRB neměli přesnou
informaci o teplotách během celého výrobního procesu.
S ohledem na vysoké teploty
a vystavení tavenině je totiž nemožné umístit uvnitř odlučovače
senzory, a proto zde také nebylo možné změřit přesné teploty.
Z těchto důvodů se v TRB rozhodli pro zjištění rozložení teplot použít počítačovou simulaci s využitím programu Comsol
Multiphysics. Pokud se výsledky
této simulace pro vnější povrch
budou shodovat s experimentálním měřením, pak je možné
Comsol Multiphysics využít i jako dostatečně přesnou metodu
pro zmapování rozložení teplot
uvnitř odlučovače.
Předehřev
odlučovače strusky
Za normálních provozních podmínek tavenina vstupuje do odlučovače, jehož teplota je kolem 500 °C. Proto byl v první fázi analýzy simulován předehřev
plynovým hořákem na 500 °C.
Na obr. 2 je znázorněna 2D geometrie průřezu odlučovače uprostřed vymezené oblasti (Cross section) z obrázku 1. Na obr. 2 jsou
dva odstíny hnědé, které označují dva různé druhy betonu. První
je v kontaktu s taveninou a musí
odolávat proudění, korozi a teplotním rázům. V modelu je uvažována pouze vnitřní vrstva betonu. Druhý typ betonu nikdy nepřijde do kontaktu s taveninou
a slouží jako nosná konstrukce.
Pro výpočet předehřevu odlučovače strusky byly přijaty určité
předpoklady. Prvním předpokladem je, že ke sdílení tepla dochází pouze kondukcí, a druhým, že
zdrojem tepla bude plynový hořák s konstantní teplotou. Výsledky této simulace jsou výchozím
bodem pro další zkoumání.
Proudí vzduch
pod horním víkem?
Dalším krokem je simulace odpíchnutí taveniny a vlití do odlučovače strusky. Provedením této
simulace získáme rozložení teplot vzduchu pod horním víkem,
které se mění spolu s rychlostním polem v závislosti na čase. Z tohoto důvodu TRB vytvořila analýzu pro zmapování děje
odpíchnutí taveniny a následného odtoku do odlučovače strusky po dobu 75 minut.
Do této simulace je zahrnut
přestup tepla kondukcí v pevných komponentech a přestup
tepla přirozenou konvekcí vzduchu. Z výsledků simulace vyplývá, že stěny odlučovače strusky dosáhnou teploty totožné
s teplotou taveniny (1 500 °C)
po 300 sekundách od odpíchnutí taveniny, viz obr. 3. Jakmile teplota stěn dosáhne shodné
teploty s taveninou, rychlost přestupu tepla kondukcí se snižuje
(obr. 3).
Je velice zajímavé, že okolo
500 sekund času je profil prou-
500
709,88
500
1500
700
450
400
350
300
1500
1400
1400
600
1200
1200
500
1000
1000
400
800
800
600
600
400
400
250
300
200
150
200
100
Time = 0
50
33,068
200
200
Time = 100
100
Time = 300
Time = 4 500
33,068
33,068
36,109
Obr. 3. Výsledky simulace ukazují, že povrch betonové vložky dosáhne shodné teploty s taveninou 1 500 °C
po 300 sekundách od odpíchnutí.
dění vzduchu téměř ustálený, viz
obr. 4. Simulace je zjednodušena zanedbáním pohybu vzduchu podél odlučovače strusky.
Toto zanedbání zavádíme z důvodu, že uvažování podélného
proudění by nepřineslo významné informace.
Simulace sedmidenního
ohřívacího cyklu
Pokud se podíváme na studii
prvního odpichu taveniny, zjistíme, že nebude-li uvažován čas
pro zahřívání celého odlučovače
strusky, nebudeme mít k dispozici potřebné výsledky pro ověření experimentálním měřením,
což bylo původním záměrem.
Pro přiblížení simulace k reálnému provozu vysokých pecí byla provedena další simulace zahrnující průtok taveniny skrz celý odlučovač strusky po dobu 75
minut a následně byl odlučovač
strusky po dobu 75 minut prázdný. Tento cyklus byl simulován
pro dobu sedmi dnů. Jak bylo
zmíněno výše, simulace neobsahuje přestup tepla pomocí volné
konvekce, a tak teplota vnitřních
stěn (kde dochází ke kontaktu se
vzduchem) byla nastavena na
základě předchozí simulace.
Nicméně model bylo nezbytné
dále zdokonalit tak, aby eliminoval zjednodušení, které může významně ovlivnit výsledky. Konkrétně předchozí model uvažoval teplotu na rozhraní vzduchu
a stěny vložky jako konstantní,
s hodnotou 500 °C. Avšak jakmile tavenina přestane proudit,
nedojde ke skokové změně teploty z 1 500 °C na 500 °C, jak
bylo při zjednodušení uvažováno. Z tohoto důvodu byla provedena další simulace podobná té
předchozí, kdy byla v odlučovači strusky uvažována přítomnost
notu z předchozí simulace. To je
možné díky tomu, že vnitřní teplota je přibližně stabilní (viz obr. 5).
Podobně lze nastavit teplotu taveniny na kontaktních hranicích.
Po šesti dnech odpichování a technologických přestávek teplota
vnějšího pláště dosahovala teploty okolo 80 °C.
Ověření simulace
a optimalizace horního víka
K ověření výsledků simulace byla použita termovize, měření pořízená touto metodou jsou zob-
1,17
0,53
0,5
1,64
1,6
1
1,4
0,8
1,2
0,4
0,3
0,2
0
0
0,0
0,6
0,4
0,1
Time = 100
1
0,6
0,4
0,2
Time = 300
0
0
0,2
Time = 500
0
0
Obr. 4. Proudění ve vzduchové mezeře mezi taveninou a horním víkem se ustálí po 500 sekundách po odpíchnutí taveniny.
taveniny a teplota na rozhraní
tekutina-vložka byla nastavena
na 1 500 °C. Avšak na rozdíl od
předchozí simulace byla pro dobu, kdy v odlučovači strusky není přítomna tavenina, simulována tepelná izolace tohoto rozhraní namísto nastavení teploty
500 °C.
Výsledky vypočteného modelu pro 24hodinový cyklus odpichování a technologických přestávek můžeme vidět na obrázku 5. Křivka 6 zobrazuje teplotu
vzduchu na rozhraní s taveninou, kde teplota dosahuje až
1 500 °C. Teplota samotného
vzduchu bez přítomnosti taveniny klesá do doby, než dosáhne hodnoty okolo 750 °C (spodní čárkovaná křivka). Můžeme tedy
říct, že teplota je mnohem vyšší než
předpokládaných 500 °C z předchozí studie. Křivka 7 zobrazuje teplotu vzduchu na rozhraní
s horní vnitřní vložkou. Teplota
se začíná ustalovat na hodnotě
okolo 430 °C po 24 hodinách.
Po rozšíření simulace na celý
týden můžeme pozorovat teplotu, jakou dosáhne vnější litinový
obal. Pro zjednodušení výpočetní náročnosti simulace a získání
výsledků v rozumném časovém
horizontu je zapotřebí zjednodušit nastavení teploty vzduchu
tím, že použijeme poslední hod-
2013 | 11 | MM Průmyslové spektrum | III
SOFTWARE PRO STROJAŘE
Teplota (C°)
10
9
8
7
1800
1600
VIRTUÁLNÍ REALITA
PŘINÁŠÍ SPRÁVNÁ
ROZHODNUTÍ
1400
1200
6
1000
800
600
5
400
4
200
0
0
20 000
40 000
60 000
80 000
Čas (s)
3
2
1
www.digitovarna.cz/131145
Mecas ESI
Obr. 5. Výsledky simulace 24hodinového cyklu. Křivky 6 a 7 zobrazují průběh
teploty na povrchu taveniny a na vnitřním povrchu horního víka.
razena na obr. 6. Teplota naměřená termovizí je 76 °C a odpovídá
výsledkům simulace. Pomocí stejné experimentální metody byly pořízeny snímky vnitřní stěny horního víka, viz obr. 7. Měřením bylo
zjištěno, že pokud dojde k otevření horního víka, teplota uvnitř
tí do 10 °C. Díky simulaci v programu Comsol Multiphysics tak
inženýři z TRB získali potřebné
informace o dění uvnitř odlučovače strusky a na horním víku.
Výsledky simulací byly překvapivé – teploty na vnitřní stěně
dosahují hodnot pouze 400 °C
Obr. 6. Termogram horního víka odlučovače strusky
odlučovače strusky velice rychle
poklesne (vnitřní teplota během
procesu tedy musí být vyšší než
po otevření víka). Na obr. 7 je vidět, že maximální teplota horního víka je 300 °C, což je v dostatečné shodě s výsledkem simulace 430 °C (křivka 7 na obr. 5),
pokles teploty po otevření víka
je tedy okolo 100 °C. Firma TRB
před použitím počítačové simulace neměla tušení, jakých hodnot dosahují teploty uvnitř odlučovače strusky během procesu.
Po analýze simulovaného modelu odlučovače strusky bylo možné určit vnitřní teplotu s přesnos-
až 500 °C. Inženýři v TRB před
použitím simulace předpokládali, že v těchto místech budou
vyšší teploty a na základě tohoto předpokladu volili silnou vrstvu betonu vložky horního víka.
Počítačová simulace prokázala,
že vložka byla předimenzována,
a umožnila tedy výrazně ztenčit
vnitřní vrstvu víka. Toto ztenčení
přináší kromě úspory materiálu také snížení hmotnosti, které umožní snadnější manipulaci s horním víkem. V konečném
výsledku firma TRB výrazně sníží
výrobní náklady.
PAVEL LUDVÍK
Obr. 7. Termogram vnitřního povrchu horního víka (obrázek vlevo) a fotografie
stejného dílu ve stejné pozici (obrázek vpravo).
IV | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
Když v roce 2011 provedla ESI Group akvizici předního
evropského vývojáře softwarových řešení založených
na technologii virtuální reality – německé společnosti IC.IDO
(„I see I do“) –, stala se Mecas ESI výhradním dodavatelem
této moderní technologie pro zákazníky nejen z České
republiky, ale i ze Slovenska, Maarska, Polska, ze Slovinska,
Rumunska, Bulharska a ze států bývalého Sovětského svazu.
Visual Decision Platform (VDP)
je špičkový software pro cílené
interaktivní vizuální rozhodování využívající technologie virtuální reality. VDP umožňuje realistické zobrazení virtuálních produktů v reálném čase a ve skutečné
velikosti pro rychlejší a spolehlivější procesy rozhodování. Zhotovené digitální produkty v tomto softwarovém prostředí je možné nejen stereoskopicky prohlížet
(obdobně jako ve 3D kině), nýbrž také s těmito objekty v reál-
Oblasti nasazení
virtuální reality
Aktuálními oblastmi nasazení
virtuální reality jsou zejména vizualizace a ověřování konstrukčních návrhů, virtuální uvádění
produktů do provozu, virtuální
plánování layoutů továren a výrobních hal, plánování montážních operací včetně analýzy kolizí, ale také vizualizace určené
pro podporu prodeje daného
produktu. V oblastech zaškolování obsluhy a údržby vytváře-
Software Visual Decision Platform je určen pro realistické zobrazení
digitálních modelů.
ném čase interagovat – například
s nimi otáčet, manipulovat nebo
měnit nejrůznější konstrukční varianty a ty následně vyhodnocovat. Jde tedy o ideální vizualizační a komunikační platformou pro
oborově se prolínající diskusi expertů z jednotlivých odvětví od
konstrukce přes technologii, plánování výroby a obsluhy až po
zaškolování a marketing.
jí virtuální scény ideální nástroj
pro komplexní péči o zákazníka již před samotným náběhem
výroby.
Struktura softwaru VDP
Software VDP má modulární
strukturu, kterou lze sestavovat
přímo podle funkcí požadovaných zákazníkem. Sestává z následujících modulů:
Interaktivní ovládání umožňuje virtuální výrobek prohlížet, upravovat
a analyzovat ze všech stran.
• IDO.Explore je kompletní soubor nástrojů pro vstup do
světa virtuálního rozhodování. Nabízí všechny důležité
funkce pro rychlé a správné
rozhodování a umožňuje tento proces dokumentovat. Data z různých zdrojů lze sloučit
a získat tak konzistentní vizualizaci jakéhokoliv výrobku.
Mezi významné funkce tohoto modulu patří tvorba řezů
virtuálním prototypem a jeho
měření.
• IDO.Package umožňuje přímou interakci s virtuálním výrobkem, který lze prohlížet,
upravovat a analyzovat ze
všech stran. Díky integrovaným dynamickým výpočtům
kolizí v reálném čase lze provádět simulace montážních
a demontážních procesů virtuálních produktů.
• IDO.Ergonomics umožňuje kontrolu ergonomických parametrů prototypu pomocí 3D modelu člověka. Lze tak naplánovat
vhodné umístění potřebných
ovladačů, ověřit zorné pole obsluhy a podobně.
• IDO.Flexible pomáhá při plánování a ověřování umístění všech flexibilních součástí,
tj. hadic, kabelů a kabelových
svazků na vyvíjeném prototypu.
• IDO.Reflect je určen pro realistickou vizualizaci složitých produktů. Umožňuje v reálném
čase měnit umístění světelných
zdrojů, materiály, simulovat
průběh denní doby atd.
• IDO.Cooperate dovoluje vizualizaci produktu v reálném čase na různých pracovištích po
celém světě. Prostřednictvím
internetu lze pracovat na jednom výrobku najednou z různých pracoviš a v reálném čase hodnotit a upravovat jednotlivé vývojové varianty.
• IDO.MultiInteract umožňuje připojení dalších ovládacích prvků a vstupních zařízení. Je tak
možná například obouruční
interakce s ovladači Nintendo
Wii.
• IDO.Behave-Animation umožňuje vytváření animací pohybů
jednotlivých částí virtuální scény.
• IDO.SpecialTrack je určen k
integraci reálných objektů do
Kontrola ergonomických parametrů prototypu pomocí
3D modelu člověka
•
•
•
•
virtuální scény. Lze tak například vyhodnocovat kolize mezi skutečnými nástroji a nářadím
a virtuálními objekty.
IDO.Connect je nástroj pro přímý import 3D dat z různých
CAD modelářů a PLM systémů
do prostředí Visual Decision
Platform.
IDO.Pointcloud slouží k přímé
vizualizaci bodových mraků,
které jsou získávány mimo jiné
také laserovým skenerem. Při
zobrazení těchto bodů ve VDP
nedochází k jejich triangulaci,
čímž odpadá jeden z velmi složitých kroků procesu vizualizace
tohoto typu dat.
IDO.Capture převádí 3D data
včetně pohybu z grafické karty a přenáší je bez nutnosti exportu přímo do VDP. Není tedy zapotřebí žádná konverze
dat. Modul je založen na nejnovější MultiThreading technologii a tím celý proces vizualizace značně urychluje.
IDO.Present je určen pro prezentaci, dokumentaci a archivaci výsledků práce ve výše
uvedených modulech. Výstup
této prezentace je možný ve formě videosekvencí.
Virtuální realita v praxi
Uživatelé softwaru Visual Decision Platform oceňují zejména
možnosti realistického zobrazení digitálních modelů v součinnosti s trojrozměrným uživatelským rozhraním, které dovoluje
rychlou analýzu vyhodnocení 3D
dat v měřítku 1:1 tak, jak to není
u běžných desktop systémů možné. Tato činnost umožňuje odhalit případné vývojové chyby ještě
před výrobou prvního reálného
prototypu. To má nejen pozitivní
ekonomický vliv, ale dovoluje to
ještě více zkracovat vývojové časy. Konstrukční nedostatky mohou být včas lokalizovány a odstraněny. Stejně tak mohou být
díky vysoké transparentnosti takového vývojového procesu včas
zohledněny a vzaty v úvahu požadavky a nároky potenciálních
zákazníků. Tím lze dosáhnout
optimálních, vysoce kvalitních výsledků jak pro výrobce, tak i pro
zákazníka.
-AK-
SpoleĀnost MECAS ESI je jako souĀást ESI Group pĢedním svďtovým
dodavatelem nástrojĪ poĀítaĀové simulace v oblastech návrhu
prototypĪ a výrobních procesĪ pĢi detailním zohlednďní fyzikálních
vlastností materiálĪ, vĀetnď oblasti virtuální reality.
MECAS ESI, s. r. o., Brojova 2113/16, CZ – 326 00 Plzeě
tel.: +420 377 432 931, fax: +420 377 432 930, e-mail: [email protected]
www.mecasesi.cz
2013 | 11 | MM Průmyslové spektrum | V
Dassault Systèmes SolidWorks
potvrzuje i Zdeněk Bašta, vedoucí českého
zastoupení DS SolidWorks: „Máme velmi
propracovaný systém, jak návrhy a požadavky uživatelů – včetně českých a slovenských –
zachytit a přenést zpět k vývojářům. V letošní verzi tak například najdeme nové funkce
pro týmovou spolupráci, které umožňují různým uživatelům rychle zobrazovat a sledovat
nedávno provedené změny nebo zdokonalení
vlastností vazeb v kontextovém menu.“ Ohlasy uživatelů na konferencích o SolidWorks
2014 jsou potvrzením, že jde o dobře zvolenou cestu.
Letošní podzim přináší jednu z velmi očekávaných novinek – čerstvou verzi i u nás velmi
oblíbeného řešení pro navrhování inovativních výrobků. Pod značkou SolidWorks
konstruktéři nenajdou jen uživatelsky přívětivý 3D CAD systém, ale také praktické
nástroje pro simulace, správu dokumentace, technickou komunikaci či elektrotechnické
návrhy. Přibyla i podpora stále populárnějších mobilních zařízení. Hlavním mottem
nové verze je uvolnit uživatelům ruce pro tvůrčí práci díky usnadnění a zefektivnění
každodenních činností při navrhování.
Vybíráme
ze žhavých novinek
Podívejme se krátce na deset z řady zásadních i drobných vylepšení SolidWorksu 2014,
které konstruktéři mnohdy se zaujetím vyhlíželi už od zimní konference SolidWorks
World.
Stále důležitější roli při našem rozhodování
o zakoupení výrobku – od průmyslového vybavení přes lékařské přístroje až po spotřební elektroniku – hraje jeho estetická stránka.
Skloubit fungující design, ergonomii, spolehlivost, cenovou dostupnost a tisíce dalších požadavků a funkčních parametrů přitom není tak snadné, nemají-li konstruktéři po ruce moderní nástroje pro počítačem
podporované navrhování, simulace, analýzy
či správu stále většího objemu dat.
Vylepšení výkonu
a vizualizace sestav
Vylepšení výkonu a vizualizace sestav znamená zásadní přínos pro každodenní práci, například s nástroji rychlá vazba, vazba
drážky nebo se sekcí pohled (pro zahrnutí,
či vyloučení vybraných součástí). Došlo k významnému zlepšení funkce pro řezy, přidání rotace v krocích rozložení (části nyní automaticky rotují). Průvodce dírami dokáže pomoci s tvorbou drážek.
SOFTWARE PRO STROJAŘE
SOLIDWORKS 2014
– ATRAKTIVNÍ 3D NÁVRHY
KDYKOLIV A KDEKOLIV
www.digitovarna.cz/131149
Vzájemně provázaná řešení
Přenést tvůrčí myšlenky od prvotních konceptů až do věrných 3D návrhů a dále do
technické dokumentace a výroby je jedním
z hlavních úkolů řešení SolidWorks 2014,
a to ve firmách všech velikostí a napříč průmyslovými odvětvími. Posílení každodenní
produktivity a další zdokonalení pracovních
postupů a spolupráce nejsou prázdná hesla.
Tyto záležitosti intenzivně řeší většina konstrukčních týmů a často jde o zásadní kroky k vyšší konkurenceschopnosti našich firem na českém, evropském i globálním trhu. Díky přesným simulacím a analýzám
věrných 3D modelů se jednotlivci ani širší týmy nemusejí spoléhat jen na drahé fyzické
prototypy. Kompletní balíček vzájemně pro-
Vylepšené funkce SolidWorksu 2014 pomáhají
s rychlejší tvorbou sestav a jejich věrnou vizualizací
pro snazší a názornější komunikaci.
vázaných řešení jim usnadňuje práci i komunikaci a přináší také výhodnější celkové náklady na vlastnictví a správu softwaru. Doplnění o mobilní technologie s podporou tabletů
a chytrých telefonů s Androidem či iOS navíc
umožňuje více než 2,1 milionu uživatelů SolidWorksu prohlížet 3D návrhy doslova kdykoliv a kdekoliv.
Na přání uživatelů
Jednou ze sympatických snah vývojářů
SolidWorksu je naslouchat přáním uživatelů a co nejvíce z nich zapracovat do dalších
verzí softwaru. Že jde o dlouhodobý přístup,
SolidWorks 2014 přináší konstruktérům přesnější kontrolu při vytváření složitých povrchů a organických tvarů.
VI | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
Zdokonalení skicování
Zdokonalení skicování usnadňuje a zjednodušuje tvorbu prvotních návrhových konceptů díky robustnějším a výkonnějším skicovacím funkcím. Lze nahrazovat jednotlivé entity
skici, nastavovat měřítka obrázku a skici při
vložení první kóty. U 2D splajnů byly upraveny délkové kóty – a zvláště u řemenů, řetězů,
kabelů či obvodů se uplatní kóta délky dráhy
pro vícenásobné entity skici.
Rozšířené řízení tvaru
Rozšířené řízení tvaru přináší rychlejší, jednodušší a přesnější tvorbu složitých povrchů a organických tvarů. Pro složité geometrie lze využít
nové funkce Styl splajnu, zlepšilo se a zjednodušilo ovládání křivosti geometrie splajnu. U kónických zaoblení lze s pomocí nových ovládacích prvků dosáhnout hladších přechodů.
Komunikační nástroje
a nástroje pro spolupráci
Tyto nástroje usnadňují sdílení a prohlížení
návrhů, a to kdykoliv a kdekoliv, díky podpoře mobilní aplikace eDrawings pro zařízení s Androidem (verze 4.0 a novější). 3D
návrhy lze vyzkoušet v reálném prostředí
i s mobilními aplikacemi eDrawings a eDrawings Professional pro zařízení s iOS. Jedním kliknutím lze nyní vytvořit soubor eDrawings také ze schématu v řešení SolidWorks
Electrical.
Nové prvky plechových dílů
Nové prvky plechových dílů pomáhají s přesnou geometrií i vylepšením výstupních dat
pro výrobu. Kromě vylepšeného ovládání
chování rohů jde třeba o novou funkci vyztužení plechového dílu pro tvorbu žeber. Panel
nástrojů Plechové díly a příkaz spojení plechových profilů nyní zahrnují údaje potřebné
pro výrobu postupným ohýbáním.
Zjednodušené
nastavení simulace
Zjednodušené nastavení simulace pomáhá mj. vyloučit duplicitní činnosti při souběžné tvorbě. SolidWorks Simulation automaticky zpracovává data pro simulace – od přenosu
definice upevňovacích prvků, materiálů šroubů a předpětí do šroubových spojení v řešení
SolidWorks Simulation přes přenos tepelných
Z historie a současnosti SolidWorksu
V roce 1995 uvedla společnost SolidWorks Corporation na trh první verzi stejnojmenného řešení
– SolidWorks 95. Hlavním cílem mladého týmu inženýrů a vývojářů pod vedením Johna Hirschticka bylo přinést na trh zcela nový, cenově dostupný a snadno ovladatelný 3D CAD systém běžící pod operačním systémem Windows. V době, kdy se hlavní CAD systémy na trhu prodávaly za nepoměrně vyšší ceny a vyžadovaly velmi nákladné pracovní stanice i vysokou specializaci konstruktérů kvůli velmi složitým
uživatelským prostředím, smělý tah vyšel. Nové řešení si rychle získalo nadšenou komunitu uživatelů po
celém světě a přilákalo investory. Od roku 1997 tak SolidWorks patří pod křídla Dassault Systèmes
a produkty rodiny SolidWorks se dnes celosvětově řadí k vůbec nejoblíbenějším řešením ve svém oboru. Společnost Dassault Systèmes má přitom přes 170 tisíc zákazníků ve více než 140 zemích světa a SolidWorks je pouze jednou z jejích hlavních rodin produktů pro širokou řadu průmyslových odvětví. Z dalších známých uveme například produkty CATIA, SIMULIA, DELMIA či 3DVIA. Prostřednictvím platformy
3DExperience se Dassault Systèmes snaží přinášet firmám i jednotlivcům nástroje pro dlouhodobě udržitelné inovace, uskutečňování tvůrčích vizí a jejich prosazování na celosvětovém trhu.
ně kalkulace založené na průměrné ceně
materiálu – usnadňují výběr a řízení metod pro kalkulaci nákladů. Integrace s Excelem a výstup dalších uživatelských vlast-
lí při správě dat, včetně možnosti pracovat
s úschovnou přímo v uživatelském rozhraní
kancelářských aplikací Microsoft Word, Excel a PowerPoint.
Názorné porovnání výsledků až čtyř simulačních analýz usnadňuje rychlejší nalezení optimální varianty.
vlastností a definic PCB z elektrických součástí do řešení SolidWorks Flow Simulation až po
zbytková napětí ve formě a data o teplotách
z řešení SolidWorks Plastics.
Rychlejší příprava detailů
Rychlejší příprava detailů pomáhá konstruktérům automatizovat práci s průběžnými úhlovými kótami, s poznámkami v popisech
drážek, s nastavením automatických limitů
pro řádky v tabulkách či se změnami z výkresů dílů na výkresy sestav bez ztráty odkazů.
Zjednodušené kalkulace
a vykazování nákladů
Tyto funkce zrychlují nejen práci na přípravě rozpočtů, ale také efektivnější sdílení dat
o nákladech ve výrobě. Nové volby – včet-
ností modulu Costing pak zlepšují sdílení
cenových dat.
Vylepšená integrace
a výkon u SolidWorks Electrical
Nová verze SolidWorks Elektrical pro konstruktéry znamená jednodušší optimalizaci,
sledování a sdílení elektrických schémat. Vylepšeny byly funkce pro kabely, vodiče a svazky s optimalizací trasování. Snadnější spolupráci pomáhá okamžité publikování schémat
a souborů sestav pro komentáře, včetně ukládání a vyzvedávání dat v PDM systému.
Jednodušší práce
v SolidWorks Enterprise PDM
Zjednodušený pracovní postup v řešení SolidWorks Enterprise PDM šetří čas a úsi-
Další zajímavé novinky navíc konstruktéři najdou v řešeních SolidWorks pro simulace, technickou komunikaci a správu dat.
Podle ohlasů už mnohým pomáhají při vývoji originálních výrobků, se kterými se co
nevidět setkáme na našem i světovém trhu.
-ŠK-
Dassault Systèmes SolidWorks Corporation
Hroznová 11, 603 00 Brno
tel.: +420 543 216 642
e-mail: [email protected]
www.solidworks.cz
2013 | 11 | MM Průmyslové spektrum | VII
SOFTWARE PRO STROJAŘE
KONSTRUKCE Z PROFILŮ
RYCHLEJI A LÉPE
www.digitovarna.cz/131102
SolidVision
Konstrukce z profilů v SolidWorks se dají řešit několika způsoby.
Následující článek představuje tři z nich.
Prvním a nejjednodušším způsobem je použít nástroje, které standardně poskytuje SolidWorks. Zde je práce založena na tom, že
uživatel vytvoří drátový model konstrukce.
K tomu má k dispozici bu nástroj 3D mřížka, jehož pomocí nakreslí půdorys konstrukce
a zadá počet pater, nebo možnost přistupovat přes 2D, případně 3D skicu. Po navržení
drátového modelu jednotlivé entity skici osazuje profily, které vybírá z uživatelsky přizpůsobitelné databáze. Pro založení nového profilu postačí jeho kolmý průřez a uložení do
správné složky. Při vkládání profilu je možné
definovat jeho umístění vůči drátovému modelu. Definice zarovnání profilů a tvar ořezání
jednotlivých profilů vůči sobě lze nastavit bu
globálně pro všechny profily, anebo samostatně pro každý profil (uzel) zvláš. Další nástroje, které má uživatel k dispozici, jsou různé výztuhy, záslepky a typy svarů. Pro takto
vytvořené konstrukce je k dispozici tabulka
jednotlivých přířezů seřazených do složek podle toho, zda jsou profily stejné, či nikoliv. Při
tvorbě výkresové dokumentace lze tuto tabulku zobrazit na výkrese a poskytnout tak výrobě informaci například o typech profilů použitých na konstrukci, jejich délkách, úpravě
konců, počtech kusů, materiálu atd.
Doplňková aplikace BuiltWorks
Druhým nástrojem je BuiltWorks. BuiltWorks
je doplňková aplikace pro CAD systém SolidWorks. Patří mezi skupinu Solution Products. Aktuální verze je plně kompatibilní
s aktuální verzí SolidWorks a je vydávána
jak pro 32bitový, tak pro 64bitový operační
systém Windows.
Zde má uživatel možnost tvořit ocelovou
konstrukci bu v rámci jednoho dílu podobně jako u samotného SolidWorksu, anebo
v kontextu sestavy, kdy BuiltWorks automaticky ukládá jednotlivé profily na samostatné
díly. Tento způsob může být zvláš užitečný,
pokud uživatel řeší rozsáhlejší celky. Historie
modelu je zapsána do stromu stejně jako u SolidWorksu a ukládají se zde všechny
informace o historii modelu, konstrukčních
prvcích a detailech, jejich vztahy a atributy.
Informace jsou snadno dostupné a mohou
být aktualizovány nebo změněny pouze ze
stromu modelu.
VIII | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
tvořena během několika minut. Výkresy obsahují okótované základní pohledy, izometrický pohled, tabulku přířezů jednotlivých
profilů, vyplněné razítko a mnoho dalšího, to
vše podle nastavení zvolené šablony.
Doplňková aplikace SteelWorks
Třetím řešením je nástroj SteelWorks. Jedná se opět o doplňkovou aplikaci pro CAD
systém SolidWorks. Patří rovněž do skupiny Solution Products. Aktuální verze je plně
kompatibilní s aktuální verzí SolidWorks, je
vydávána jak pro 32bitový, tak pro 64bitový
operační systém Windows a je plně integrována do prostředí SolidWorks.
SteelWorks je z těchto produktů nejsofistikovanější. Řeší problematiku montovaných
konstrukcí a hlavní použití nachází v oblasti montovaných hal a rozsáhlých ocelových
konstrukcí. Umožňuje více uživatelům současně pracovat na stejném projektu ve stejném čase a z toho důvodu je i plně kompatibilní se správou dokumentace SolidWorks
Enterprise PDM.
Vytváření konstrukce
Stejně jako u předchozího řešení tvoří uživatel konstrukci v rámci sestavy. Má možnost
Ukázka práce v BuiltWorks
Práce s profily
BuiltWorks má vestavěnou mezinárodní databázi ocelových profilů a materiálů. Kromě
ní může uživatel používat databázi ze SolidWorks nebo svou vlastní. Při vkládání profilů lze vybírat jak jednotlivé entity, tak i body,
mezi něž se profil vkládá. K dispozici jsou pokročilé způsoby umisování samotných profilů
přes otáčení, zrcadlení, zarovnání k různým
rovinám či hranám, zkracování a prodlužování. Jednou z velkých výhod BuiltWorksu je
možnost tvorby složitých ořezání jednotlivých
profilů. Uživatel si vybírá typ ořezání jednotlivých profilů z předinstalované databáze nebo
si vytvoří své vlastní. To přináší velkou úsporu času a odstranění rutinních činností s ořezáváním jednotlivých profilů. Další nástroje
umožňují vkládat různé patky, výztuhy, a to
bu opět z databáze nebo uživatelsky definované.
Automatická tvorba
výkresové dokumentace
Největším přínosem je však automatická
tvorba výkresové dokumentace – stačí zadat,
u kterých profilů, sestav či podsestav budeme chtít vytvořit výkres. Poté vybrat šablonu
výkresu a nechat BuiltWorks za sebe udělat
otrockou práci. Výsledná dokumentace je vy-
Příklady konstrukcí v BuiltWorks
výroba informaci, která součást bude přivařena ke které. Samozřejmostí jsou i kusovníky, které obsahují nejen seznam použitých
profilů, ale i seznam a typy šroubů, spojovacích desek, nýtů atd.
JEDNÍM TAHEM
NA 3D
Uživatelské verze
SteelWorks je nabízen v pěti verzích:
• Free je k dispozici zdarma na vyzkoušení
a zahrnuje všechny 3D modelovací operace a vytvoření struktury ocelových konstrukcí. Umožňuje používat některé příklady knihovních prvků a spojů;
• Library zahrnuje verzi Free, a navíc obsahuje všechny druhy tyčí a šroubů, seskupené podle norem a technických předpisů;
• Advanced opět zahrnuje nižší verzi Library, a navíc všechny typy automatických
a inteligentních kloubů (150 typů, 30 000
velikostí), seskupené podle norem a technických předpisů;
• Suite zahrnuje verzi Advanced a k tomu
tvorbu kusovníků, značení, automatickou
tvorbu výkresů a modul umožňující propojení s jakýmkoliv externím FEA softwarem;
• Suite Net je stejná jako verze Suite, ale navíc umožňuje síový přístup k projektům,
knihovnám a organizaci práce a úkolů
daného projektu.
Spojování profilů ve SteelWorks
vybírat profily, ale i jednotlivé spoje z rozsáhlé databáze mezinárodních komponentů
včetně norem ANSI, ISO, DIN atd. Databáze čítá 100 různých tvarů profilů, 150 různých spojů a více než 30 000 jejich velikostí.
Vše je plně přizpůsobitelné. Při vložení spoje zároveň dojde k osazení i příslušným šroubovým či nýtovým spojem. Uživatel má možnost uložit si část konstrukce do knihovny pro
pozdější použití. U této části lze poté potlačit
různé komponenty, editovat jednotlivé parametry, zvolit odlišnou pozici a mnoho dalšího. Výrobce toto řešení označuje jako návrh
pomocí komponentů.
Opět je zde k dispozici automatická tvorba výkresů. Na výkrese se zobrazuje značka
a pozice jednotlivých součástí, díky nimž má
Shrnutí
Článek nastínil tři řešení pro tvorbu svařovaných konstrukcí. SteelWorks je specializované řešení pro práci s profily umožňující spolupráci více uživatelů na jednom projektu. Je
navržen tak, aby usnadňoval celý návrhový
proces od obecného modelování konstrukce
a technologie až po tvorbu výrobních výkresů a kusovníků. BuiltWorks je řešení, které
rozšiřuje funkcionalitu SolidWorks a přináší navíc spoustu užitečných a automatizovaných nástrojů, například zmíněnou automatickou tvorbu výkresů. Obě řešení
představují specializované moduly určené
pro firmy, které se zabývají problematikou
svařovaných nebo montovaných konstrukcí. Pokud uživatel požaduje tvorbu jednodušších celků, určitě vystačí s funkcionalitou,
kterou nabízí SolidWorks.
RįGX½FÉOGXK\GFQTGCNKV[
CAD/CAM/PDM/PLM
U[UVÅO[
ALEŠ ŽELEZNÝ
Příklad konstrukce ve SteelWorks
YYYUQNKFXKUKQPE\
BRNO • PRAHA • HRADEC KRÁLOVÉ • KRNOV • OTROKOVICE
SOFTWARE PRO STROJAŘE
ZA SOFTWAREM
DO TERÉNU
www.digitovarna.cz/131154
Společnost 3E Praha Engineering uspořádala během letošního podzimu
dvě uživatelská setkání zaměřená na CAD/CAM/CAE/PDM systémy,
konkrétně Surfcam a SolidWorks.
První setkání proběhlo 25. září v pražském
hotelu Step a sešli se na něm uživatelé systému Surfcam. Druhé, dvoudenní, se konalo
přesně o měsíc později v Doksech a bylo věnováno softwaru SolidWorks.
Setkání uživatelů systému Surfcam
Na pražském setkání byla představena nová
verze CAM systému Surfcam 2014 R1. Je to
první aktualizace, která proběhla v režii nového majitele, společnosti VERO. Představené změny jsou zatím z větší části spíše kosmetické, zaměřené na vylepšení uživatelského komfortu, avšak nová verze také obsahuje
jednu novou významnou strategii – adaptivní hrubování. Jde o pokročilou tříosou hrubovací strategii, která se vyznačuje řízeným stykem nástroje s odebíraným materiálem, redukcí kroku a funkcí adaptivní výšky. Materiál
je během hrubování odebírán v plné hloubce,
která je například v oblasti šikmých stěn automaticky snižována na potřebnou hodnotu.
Technologie vychází z optimalizovaných drah
nástroje, strategie je však jiná než u starší
technologie TrueMill. Výsledkem je efektivní
a velmi přesné hrubování.
Během programu setkání byla představena
také práce v SolidWorksu nebo úpravy NC
kódu v softwaru editNC. Prostor byl věnován
i prezentacím partnerských firem, které zahrnovaly představení nástrojů firmou Iscar ČR
a nových pracovních stanic HP firmou CSF.
Setkání uživatelů
systému SolidWorks
Uživatelé SolidWorksu se sešli 24.–25. října
v prostorách nedávno zrekonstruovaného
Prvorepubliková elegance hotelu Port
a rozšířeného hotelu Port na břehu Máchova jezera. Původní budova zdejšího hotelu
pochází z roku 1931, zatímco jeho současná podoba je výsledkem projektu architektky Lenky Příhodové a byla oceněna titulem
Stavba roku Libereckého kraje 2013.
Uživatelská přednáška
a společenský program
Za posledně jmenovanou firmu vystoupil
s uživatelskou přednáškou František Vojtíšek, závodní jezdec původně na kamionech Liaz, který však v současnosti závodí
František Vojtíšek u svého kamionu
Ukázková jízda závodního trucku
Program prvního dne setkání podle očekávání zahrnoval novinky v SolidWorksu 2014
(těm je mj. věnován samostatný článek na
str. VI–VII této přílohy) a přiblížil také specializovaná řešení SolidWorks Simulation, SolidWorks Flow Simulation, SolidWorks Plastics, SolidWorks Elektrical a software
SolidWorks Composer určený pro usnadnění technické komunikace. Dalším tématem
byl SolidWorks Enterprise PDM a jeho propojení na podnikové informační systémy. Prostor samozřejmě dostali i partneři setkání,
jimiž byly firmy CSF, Porsche Praha Smíchov
a Frankie Truck Racing Team.
s kamionem značky MAN. Design jeho závodního speciálu vznikal před dvěma lety
ve spolupráci s VUT v Brně, následné konstrukční práce probíhaly ve společnosti 3E
Praha Engineering, samozřejmě s použitím
softwaru SolidWorks. Využití simulací přitom pomohlo eliminovat dřívější praxi, sice založenou na zkušenostech, ale přeci jen využívající tradiční metodu pokus-omyl.
Uživatelská přednáška naznačila téma
pozdně odpoledního společenského programu, který proběhl na autodromu Motorland v Bělé pod Bezdězem. Zde se konaly
předváděcí jízdy závodního trucku pilotovaného Františkem Vojtíškem. Na pozici spolujezdce se přitom mohli svézt vylosovaní
účastníci setkání. Druhý z partnerů, Porsche
Praha Smíchov, se ujal další části programu, která zahrnovala jízdy v terénu, testovací jízdy nových vozidel a další motoristické atrakce.
Na programu druhého dne pak byly tematické workshopy, zaměřené na správu dokumentace, analýzy, výrobní technologie, využití SolidWorks Elektrical a tipy a triky pro
SolidWorks.
PAVEL MAREK
Off-road jízdy s předváděcími vozy Porsche Praha Smíchov
X | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
FOTO: AUTOR
SOFTWARE PRO STROJAŘE
NOVÉ FUNKCE
PŘI VÝPOČTU ROZVINU
www.digitovarna.cz/131150
TDS
Software TDS-Technik je zaměřen na usnadnění práce konstruktérů ve 2D
a 3D CAD systémech. Obsahuje databázi normalizovaných dílů, funkce pro vytváření
a zpracování kusovníků a verzi pro 2D CAD pak doplňují příkazy pro kreslení značek
technického kreslení, editaci kót, pozicování a další možnosti, které zvyšují
produktivitu při tvorbě výkresové dokumentace. Kromě těchto funkcí,
instalovaných přímo do prostředí CAD systému, obsahuje software
TDS-Technik další části, které lze využívat nezávisle.
Mezi funkce softwaru TDS-Technik, které lze využívat nezávisle na CAD systému,
patří kontrolní a pevnostní výpočty a dále
výpočty rozvinu plášů, které si zde krátce
představíme.
je pak možné vygenerovat DXF soubor, který lze otevřít a dále zpracovat v CADu nebo
v dalších aplikacích.
Kdo by dal přednost číselným hodnotám
souřadnic obrysu, může si otevřít okno s tabulkou těchto souřadnic. Tabulku je potom
možné přenést přímo do aplikací Microsoft
Excel, OpenOffice nebo LibreOffice.
Novinky programu
Rozviny plášů jsou průběžně doplňovány
nejen o nové typy plášů, ale také o nové
funkce a možnosti programu. V dřívějších
verzích programu se počítal rozvin pouze pro teoretickou nulovou tloušku plechu.
Vstupní rozměry proto bylo nutné korigovat,
což patřilo mezi častější připomínky uživatelů programu. Algoritmus výpočtu byl proto přepracován tak, aby zohledňoval zadanou tloušku plechu a výslednou polohu neutrální vrstvy.
Hlavní nabídka pro výpočty rozvinů
Výpočet rozvinu plášů
Tento výpočet je určen pro řešení rozvinu
dílů tenkostěnného potrubí a dalších typů
plechových dílů. Nabízí v praxi užívané tvary těles, průniků a přechodů (válcové, kuželové nebo čtyřhranné roury s odbočkami,
přechodky, segmentová kolena, rozbočky aj.),
kde lze v několika málo krocích získat soubor
ve formátu DXF s výsledným rozvinem.
Ovládání programu je snadné. Po výběru
požadovaného typu tělesa se objeví okno
pro vyplnění vstupních rozměrů, jejichž význam je zřejmý podle textových popisů nebo okótovaného obrázku. Po zadání geometrických rozměrů a tloušky plechu a po
potvrzení hodnot proběhne vlastní výpočet.
Výsledek je ihned k dispozici v okně s náhledem, kde je vidět bu celý rozvin, nebo
rozviny dílčích částí (podle typu výpočtu),
případně též pohledy na hotový díl. Odtud
Dialog pro zadávání parametrů
Koncem tohoto roku bude připravena nová verze TDS-Technik 18, která umožní volit další geometrické hodnoty. Například
u přechodu „čtyřhranná roura – válcová roura“ bude možné kromě vzájemného
posunutí zadávat také vzájemné natočení
čel, podobně u tzv. kalhotového kusu bude
možné zvolit sklopení čel odboček.
Tyto změny tedy přinesou rozšíření možností výpočtu a umožní ještě lepší využití programu TDS-Technik v technické praxi.
ING. PAVEL KŘÍŽ
SOFTWARE PRO STROJAŘE
NX 9 ZVYŠUJE
PRODUKTIVITU
PŘI VÝVOJI VÝROBKU
www.digitovarna.cz/131152
Siemens PLM Software
Poslední verze softwaru Siemens NX (NX 9) přináší nové možnosti
a průlomové technologie, které poskytují
zvýšenou flexibilitu a vyšší produktivitu při vývoji výrobků.
Nové nástroje jako synchronní technologie pro prostředí 2D skicáře usnadňují práci s 2D daty. Zavedením technologie čtvrté
generace pro konstrukci sestav (4GD) se rapidně zvyšuje produktivita při práci s rozsáhlými sestavami. Software NX Realize Shape
nabízí bezkonkurenční sadu nástrojů integrovaných do prostředí produktového vývoje. NX 9 také nabízí užší integraci PLM skrze
prostředí Active Workspace, stejně jako další různá vylepšení plně integrovaných řešení
CAD/CAM/CAE. Vylepšení v NX 9 nabízí řešení společná pro různá odvětví, jako je automobilový průmysl, letectví, loařství, spotřební zboží, obrábění a další.
tečné zejména pro odvětví, jakými jsou automobilový průmysl, letectví, obrábění a další
odvětví s velkým množstvím 2D produktových dat.
Synchronní technologie pro 2D prostředí rozeznává geometrické vztahy ve 2D
skicách a v okamžiku změny používá uživatelem řízené podmínky, které umožňují provádět inteligentní úpravy. S ohledem
na zajištění vysokého výkonu aplikuje tyto
podmínky lokálně, nikoliv globálně.
Synchronní technologie
pro 2D prostředí
Nový nástroj NX Realize Shape
pro návrh volných tvarů
Synchronní technologie
pro 2D prostředí
Ačkoliv je po celém světě preferovanou metodou konstruování konstrukce ve 3D, jsou
přesto produktová data ve 2D v určitých fázích vývoje produktu stále používána prakticky v každém odvětví průmyslu, a to v mnoha
různých digitálních formátech. Naneštěstí –
z důvodu nekompatibilních datových struktur a nekonzistentní CAD technologie – je
práce s těmito 2D daty povětšinou zdlouhavá a časově náročná. Synchronní technologie pro 2D prostředí tyto problémy eliminuje tím, že dává 2D datům inteligenci
bez nutnosti překladu dat a umožňuje tak
uživatelům intuitivně upravovat různé 2D
CAD soubory až pětkrát rychleji. To je uži-
vrh volných tvarů při tvorbě designu produktů se složitými tvary nebo komplexními
povrchy. Je to jediné řešení v průmyslu, které bezproblémově integruje nejpokročilejší,
snadno ovladatelné, flexibilní nástroje pro
konstrukci volných tvarů s CAD/CAM/CAE
řešením. Výsledkem je, že společnosti vyrábějící širokou škálu spotřebních produktů, stejně jako výrobky pro letectví, lékařství
či loařství, mohou zkrátit dobu potřebnou
k vývoji produktů tím, že eliminují několikanásobné kroky spojené s použitím různých
nástrojů pro design a technický vývoj.
XII | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
NX Realize Shape
Nový nástroj NX Realize Shape poskytovaný v NX 9 nabízí unikátní prostředí pro ná-
Další nové nástroje
Stovky dalších vylepšení v NX 9 se týkají
každé oblasti CAD, CAM a CAE. Zavedení
4GD, nového přístupu konstrukce a správy
dat, které přináší univerzální a účinné metody pro spolupráci a konstrukci v kontextu
sestav, zrychluje vývoj komplexních produktů s miliony komponentů. Implementace Active Workspace 2.0 – nového inovativního uživatelského rozhraní do softwaru
Teamcenter společnosti Siemens – umožňuje uživatelům NX 9 rychle najít relevantní
informace, jakými jsou nejen díly, ale i úkoly, průběh prací, požadavky a specifikace
i z různých externích datových zdrojů.
Nové nástroje NX CAE vylepšují teplotní analýzy leteckých motorů, nový NX CAE
paralelní řešič teplotních úloh nabízí navýšení výkonu u rozměrných modelů. Vylepšení
v softwaru NX Nastran umožňují navýšením
výpočetního výkonu, přesnosti a škálovatelnosti provádět simulace hluku, vibrací a tvrdosti v polovičním čase.
Rychlejší
obrábění i měření
Nové možnosti nabízí systém NX pro oblast výroby ve formě vylepšeného ovládání, umožňující rychlejší a flexibilnější CAM
a CMM programování. Pro obrábění forem a zápustek nabízí pokročilou správu
obráběcích regionů, která uživatelům zajistí efektivnější programování v podobě
grafického interaktivního zobrazení. U komplexních forem tato novinka zajistí až o 40
procent rychlejší programování a zároveň
velmi přesné řízení obráběcích strategií. Nová možnost vícenásobného programování
dovoluje programátorům opakovaně využít
připravené obráběcí sekvence pro jakékoliv
množství podobných dílů v rámci obráběcího projektu. Nově přidaný MRL Connect for
NX spojuje NX CAM přímo s Manufacturing
Resource Library (MRL) aplikace Teamcenter, což umožňuje programátorům snadný
přístup ke sdílené knihovně řezných nástrojů, upínacích prvků a obráběcích šablon.
Možnosti CMM Inspection Programming byly rozšířeny o podporu měření plošných modelů součástí, což umožňuje vysoce automatizované programování inspekčních drah.
-NPB -
NX CMM – programování měření
plechového dílu
SOFTWARE PRO STROJAŘE
JAKÝ ZVOLIT
CAD/CAM SOFTWARE?
www.digitovarna.cz/131153
technology-support
Jaká základní pravidla volby technologického CAD/CAM řešení
by potenciální kupec nebo zájemce neměl opomíjet?
Prvním a zásadním pravidlem při rozhodování, zda volit, nebo nechat být, je plná
a technická lokalizace, tedy české prostředí, protože málokdo z nás je tak zdatný, aby
pochopil všechna nastavení a hlášky.
u kterých je garantována bezchybnost, nulová potřeba následných editací a vlastnost „co
vidíte na obrazovce, je to, co budete obrábět“, tedy NC programy připravené ke spuštění na stroji bez nutnosti editace.
částech modelu. Tento bod se netýká zatím
těch uživatelů, kteří s modely nepracují, ale
při výběru CAMu by tato skutečnost neměla být opomíjena. Může se stát, že třeba za
šest měsíců přijde zakázka pro automobilový průmysl a určitě bude ve formátu Catia
a vy budete mít na výběr, zda zakázku vzít,
nebo ne. Možné to je ale jen v případě, že
váš CAM má rozšiřující modul pro práci
s modely Catia.
Kompletní dodávka
Jestliže sháníte výkonný CAM systém, který
by vám usnadnil přípravu výroby na CNC
strojích, nemáte čas absolvovat dlouhá
a náročná školení, potřebujete ho pokud
možno hned a současně požadujete, aby
byl na špičkové technologické úrovni se
zázemím odborníků a „přítelem na telefonu“, nekupujte dobrého obchodníka, ale
Plná lokalizace a podpora
Totéž co o lokalizaci platí i o možnosti kontaktovat „přítele na telefonu“, kdy jazyková bariéra a případný časový posun mezi
Českem a například USA znemožňují rychle vyřešit vzniklý problém. „Přítel na telefonu“, který zná nejen CAM software, ale má
zkušenost i s reálným obráběním, je jednou
z nejdůležitějších výhod distributora CAM
softwaru.
Postprocesory
Hned na druhém místě musím zmínit postprocesory, překladače virtuálního obrábění v reálný ISO NC program. Jedná-li se
o krabicový CAM, v dodávce jsou obsaženy instantní postprocesory a kuchařka, kde je
napsáno, jak si „uvařit“ řešení pro konkrétní
CNC obráběcí stroj. „Je to přeci tak snadné,“
píše se v kuchařce, „například na postprocesor pro soustružnicko-frézovací obráběcí centrum stačí trochu z ‚prášku‘ soustruh, trochu
z ‚prášku‘ frézka, trochu vrtání, nezapomenout na koník a lopatku, to vše rozmíchat ve
zkumavce, zalít vodou – no, a je to!“ Věřte, že
tento postup stoprocentně nefunguje! V nabídce CAM řešení musí mít postprocesor
a jeho implementace u vás na stroji zásadní
a neoddělitelnou položku, a to pro každý jednotlivý stroj zvláš. Postprocesory vycházející
z potřeby technologa či programátora musejí
generovat kompletní NC kódy včetně pomocných operací. Výsledkem jsou NC programy,
Jak maximálně využít produktivitu multifunkčních CNC obráběcích strojů? Správná volba CAM softwaru
je řešením! Foto: Ace-Tech
Integrovaný CAD
Dále nelze nezmínit možnost kreslení a modelování při přípravě NC programů. CAM
software, který nemá integrovaný vlastní CAD, je polovičním řešením, nebo každý CNC technolog si musí čas od času nějakou geometrii či model vytvořit a tím definovat oblast obrábění, definovat přípravky,
upínky, čelisti.
S touto problematikou úzce souvisí i práce s modely součástí, které byly vytvořeny konstruktéry. Není možné souhlasit, jak
někteří dodavatelé zmiňují, že není potřeba načítat formát, ve kterém byl model vytvořen, že stačí univerzální formát. Není to
pravda, protože ztráta informací o vytvořeném modelu nebo sestavě se exportem
do univerzálního formátu a následným importem do CAMu vždy projeví v chybějících
shánějte CAM systém s lidmi, kteří někdy
viděli váš stroj, a to nejen na prospektu.
Závěrem je nutné ještě shrnout, co by se
mělo rozumět pod pojmem „kompletní dodávka“. Jedná-li se o dodání technologického
CAD/CAM systému GibbsCAM, kompletní
dodávkou rozumíme dodání elektronických
licencí a instalačního média, papírových
i elektronických manuálů, ale především dodání postprocesorů pro CNC obráběcí stroje a jejich implementace, tj. odladění na
strojích a komplexní zaškolení NC programátorů včetně jejich nepřetržité on-line podpory pracovníkem technické kanceláře technology-support, s. r. o. V případě pořízení
pouze „CAM videohry“ pro váš počítač nevyřešíte požadavek na efektivní přípravu NC
programů.
VLASTIMIL STANĚK
Proč i vy nejste spokojeným uživatelem CAD/CAM softwaru?
Nejsme nejlepší, ale učíme se od Mistrů!
technology-support, s. r. o., dusíkova 1597/19, cz-162 00, praha 6
tel.: +420 235 355 377, +420 603 114 182, www.t-support.cz
2013 | 11 | MM Průmyslové spektrum | XIII
SOFTWARE PRO STROJAŘE
EDGECAM
POMOHL ZVÝŠIT
MÍRU ZISKOVOSTI
www.digitovarna.cz/131148
Nexnet
Milltech Precision Engineering Ltd. je dodavatelem výrobků přesného strojírenství
pokrývajícím široké spektrum průmyslových odvětví. Aby firma zabránila poklesu
svého zisku následkem rostoucích vstupních nákladů a stále silnějšího tlaku na
výslednou cenu zakázek, využívá kombinaci zakázkové tvorby upínacích systémů
a efektivního programování ve špičkovém CAD/CAM softwaru Edgecam.
Obrobna firmy Milltech
Společnost Milltech se zabývá malosériovou
výrobou náročných dílců, především pro lékařství, letecký a petrochemický průmysl, výrobu lodí, manipulační techniku, obalový,
automobilový a motoristický průmysl.
Požadovaná přesnost
dosažena díky Edgecamu
Provozní ředitel Darren Osborne říká, že
vzhledem k povaze jejich práce je absolutní přesnost naprosto zásadní: „Bez dodržení požadované přesnosti nezískáme zakázky
– díky Edgecamu této přesnosti ale bez obtíží dosahujeme.“
Mezi vyráběné komponenty patří například konektory k pracovnímu rameni robota zkoumajícího jádra reaktorů, díly pro vrtné plošiny pro těžbu ropy a plynu, díly pro
tlumicí systémy, brzdové systémy a prototypy pro vývoj regulace spotřeby paliva a emisí pro automobilový průmysl, balicí zařízení,
díly pro kamery, pro počítačovou tomografii
(CT) či části křídel pro formule 1.
Umístění dílce na upínací věži
XIV | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
Práci osmi programátorů
zvládne v Edgecamu jeden
Mike Ottolangui, generální ředitel této společnosti, říká, že největší hrozbou pro jejich
růst byl nedostatek kvalifikovaných pracovníků. V roce 2012 firma na radu svého významného zákazníka, který sám Edgecam
dlouhodobě používá, zakoupila špičkový CAD/CAM systém Edgecam. Od té doby stačí pouze jediný výrobní inženýr na programování CNC strojů, které dříve muselo
programovat osm lidí! V Edgecamu jsou tvořeny NC kódy pro 21 obráběcích center Haas
včetně dvou čtyřosých horizontálních frézovacích strojů. Podle plánů by do budoucna
mělo přibýt ještě dalších 18 CNC soustruhů, pro něž budou rovněž pořízeny licence
Edgecamu.
Nasazení Edgecamu do výroby hodnotí
nejen jako klíčový prostředek pro rozvoj firmy, ale také jako inovativní způsob výroby
– zejména s ohledem na specifický způsob
práce na horizontálních frézovacích cent-
rech. To také přispělo k tomu, že se stali průkopníky v této oblasti a získali ocenění EEF’s
South East Business Growth. Díky tomu byli
zváni k pravidelnému vystupování v televizních zprávách a dalších ITV zpravodajských
programech.
Efektivnější programování
horizontálních frézek
„Měli jsme za to, že náš způsob práce s horizontálními frézovacími centry je ve strojírenství běžný – je přece tak efektivní,“ říká Mike Ottolangui. „Ale zjistili jsme, že nikdo jiný
to takhle nedělá.“ Složitost konkrétních požadavků Milltechu znamenala pro dodavatele Edgecamu pětiměsíční náročnou práci
na zhotovení odpovídajícího postprocesoru.
Darren Osborne přidává svůj názor z dílenského pohledu: „Tradiční horizontky jsou
zaměřené spíše na střední a velké série, ale
díky specifickému způsobu tvorby našich postprocesorů, přípravků a upínacích systémů
využíváme naše stroje maximálně efektivně
Jeden z výrobků – hydraulická kostka pro vrtnou plošinu
i na jednorázové zakázky a velmi malé série. S naším postprocesorem je nyní mnohem snazší nastavit horizontální stroje než
vertikální.“
V Milltechu si navrhli svoji vlastní upínací
věž pro hromadné upínání obrobků. Programátoři vždy vytvoří technologii obrábění pro
jeden dílec a postprocesor se formou dialogu zeptá, kolik komponent je na věži upnuto, kolik nulových bodů chce obsluha použít
a na kolika stranách věže jsou dílce upnuty. NC programy jsou pak automaticky generovány hromadně pro všechny dílce. „To
znamená, že můžeme spustit program až pro
32 dílců na čtyřech stranách upínací věže,
ale přitom tvoříme program pouze pro jedinou komponentu!“
Pracovní proces
v Edgecamu
„Když obdržíme od zákazníka objemový model, porovnáme v Part Modeláři každý prvek ve výkresu oproti modelu, abychom ověřili přesnost modelu a ujistili se, že je shodný
s výkresem,“ říká Darren Osborne. „Protože
používáme asociativní obrábění, musíme se
na počátku ujistit, že je model, a to především díry, vymodelován na středy tolerancí,
Další příklad obrobku z produkce společnosti
Milltech
protože někteří konstruktéři kreslí model na
horní či spodní mez tolerance. My však potřebujeme mít model na střed tolerance pro
všechny obráběné útvary.“ „V prvních šesti
měsících od pořízení Edgecamu jsem se zaměřil na naplnění databáze nástroji a řeznými podmínkami podle hodnot doporučených
výrobci.“ Díky databázi nástrojů v Edgecamu jsou pak k použitým nástrojům automa-
ticky přiřazeny správné řezné podmínky pro
konkrétní materiály.
Poté je nutno rozhodnout, zda je dílec
vhodný spíše na vertikální, nebo horizontální frézku, nebo to ovlivňuje metodu programování. Jakmile je program vygenerován,
spustí jej programátor v simulátoru Edgecamu, aby se ujistil, že dílec bude obroben
kompletně a bez kolizí. „Uložíme PPF soubor
na serveru a pošleme program na příslušný
stroj. Program obsahuje všechny instrukce
včetně nastavení nulového bodu a lze rovněž
zobrazit videosimulace, takže operátor může
dopředu vidět, co přesně se bude dít, a to ještě před samotným nastavením nulových bodů
a obrobením dílce.“
Mike Ottolangui dodává: „S ohledem na
světovou ekonomiku poptávají naši zákazníci čím dál vyšší slevy, jenže ceny materiálů
a nástrojů neustále rostou. Proto je nutné vyrábět chytřeji, rychleji a efektivněji. Edgecam
je pro zachování výše zisku v naší výrobě klíčovým prvkem. Když se ohlédnu zpět na jedno či dvě zásadní strategická rozhodnutí, mohu říct, že pořízení Edgecamu a ERP systému
jsou dva významné faktory úspěchu společnosti Milltech.“
BC. PETRA SLATINOVÁ
2013 | 11 | MM Průmyslové spektrum | XV
SOFTWARE PRO STROJAŘE
BEZCHYBNÁ KOMUNIKACE
V AUTOMOBILOVÉM
PRUMYSLU
www.digitovarna.cz/131132
Webcom
Vzájemně bezchybná komunikace od dodavatelů až po servisní péči o zákazníky
je jedním z klíčových parametrů pro úspěch celého automobilového průmyslu.
Otázku efektivity procesů pomáhají řešit informační systémy.
Co se týká automobilového průmyslu, Česká republika představuje jednu z nejrozvinutějších oblastí v regionu střední a východní Evropy. Díky své dlouholeté tradici,
robustní dodavatelské základně a technickému know-how se českému automobilovému průmyslu podařilo vyvinout ve vyspělý
automobilový sektor s atraktivním poměrem
kvality a ceny. V České republice bylo v roce
2012 vyrobeno celkem 1 181 257 motorových vozidel. I přes pokles výroby oproti roku 2011 o 1,64 % jde o druhou nejvyšší roční produkci motorových vozidel v dosavadní
historii České republiky či Československa.
Oblast prodeje a servisu vozů
Odvětví automobilového průmyslu nezahrnuje jen výrobní společnosti. Patří sem i prodej vozidel a jejich údržba, a už v autorizovaných nebo neautorizovaných servisech.
Na automobilový průmysl jsou napojeny
služby, jako je např. doprava nových vozů,
zásobování servisů vybavením a spotřebním
materiálem včetně náhradních dílů, prodej
ojetých vozidel nebo financování vozidel pro
korporátní i retailové zákazníky.
Tak razantní pilíř ekonomiky má samozřejmě kromě svých nesporných výhod, jakým je
například zásadní podíl na pozitivním saldu
Pro úspěšnost celého odvětví automobilového
průmyslu je důležitá bezchybná komunikace
prostřednictvím informačních systémů v celém řetězci
od dodavatelských firem až po poprodejní služby.
zahraničního obchodu, také svá úskalí. V okamžiku, kdy by jakýkoliv z článků, které se na
automobilovém průmyslu podílejí, kolaboval,
potýkala by se ekonomika celého státu s obtížemi, jež nebývá vždy snadné v krátkém časovém horizontu uspokojivě řešit.
Informační systém DMS
Řetězec společností, jenž začíná u dodavatelů dílů pro automobilky, pokračuje samotnými výrobci a uzavírá se u jednotlivých dealerů, tedy řeší jednu ze základních otázek
efektivity svých procesů informačními systémy. Každý článek v tomto řetězci má své klí-
čové požadavky. K jejich efektivnímu řešení
slouží dodavatelům různé informační systémy, které spolu musí dokázat komunikovat.
Pro prodejce vozů je základem informační
systém DMS (Dealer Management System),
který řeší klíčové činnosti – prodej vozidel,
jejich servis, prodej náhradních dílů, práci se
zákazníky a komunikaci s informačními systémy výrobců vozidel. S těmito systémy si DMS
vyměňuje například objednávky nových vozidel. Je tak například schopen zjistit, v jaké části výrobního procesu se aktuálně nachází objednané vozidlo, aby dealer mohl zákazníkovi
poskytnout přesný termín předání nového vozu. Dále komunikuje objednávky náhradních
dílů, informace o náhradách náhradních dílů,
dílenské standardy a mnohé další funkcionality, které jsou vyvíjeny a implementovány podle
potřeb jednotlivých uživatelů.
Jednotné řešení
pro dealerskou sí BMW
Jedním z nejatraktivnějších projektů, na kterém se společnost Webcom podílela, byl Incadea DMS pro společnost BMW. Tato bavorská automobilka v minulosti zvolila strategii jednotného řešení pro celou dealerskou
sí, u kterého zároveň financuje rozvoj funkcionalit odpovídajících plánům dalšího rozvoje společnosti. Díky tomu automobilka získala efektivní nástroj podporující spolupráci
s dealerskou sítí. Zároveň dostává aktuální
a nezkreslený přehled o prodejích nových vozů, náhradních dílů a výkonnosti jednotlivých
dealerů, což vede k efektivnějšímu provádění
rozhodnutí, která vedou k posilování pozice
značky BMW na trhu prémiových vozů.
❑❑❑
Informační systémy, vzájemně bezchybně komunikující od dodavatelů až po servisní péči
o zákazníky, jsou tak jedním z klíčových parametrů úspěchu celého automobilového průmyslu. Právě proto je nezbytné pečlivě hledat
spolehlivé a zkušené dodavatele, kteří jsou
schopni připravit tyto systémy tak, aby bez problémů splňovaly veškeré nároky zákazníka.
-JJ-
Společnost ŠPINAR – software, s. r. o.,
pořádá ve spolupráci se Strednou priemyselnou školou v Považské Bystrici soutěž
STUDENTSKÉ PROJEKTY 2013/2014
Tradici dnes již prestižní mezinárodní soutěže založila společnost ŠPINAR – software, s. r. o., v roce 2006. Cílem je
podpořit výuku nových softwarových technologií ve školách a především motivovat studenty, aby pomocí těchto
technologií, svých znalostí a zapojením vlastní fantazie vytvořili výstupy, které si žádá dnešní praxe. Účastí v soutěži
se studentům otevírají nové možnosti a příležitosti k budoucímu profesnímu uplatnění.
Soutěž je určena pro studenty všech typů škol v České a Slovenské republice, které jsou vybaveny programem
TurboCAD, nebo pro studenty, kteří vlastní osobní licenci programu TurboCAD. Slavnostní finále 8. ročníku soutěže
proběhne dne 25. 4. 2014 v Považské Bystrici. Vítězové obdrží hodnotné ceny od hlavního organizátora akce a od
sponzorů. Přihlášku společně s pravidly soutěže naleznete na internetových stránkách www.spinar.cz v sekci školy/
studentské soutěže. Těšíme se na zajímavé projekty a setkání s vámi.
Hlavní organizátoři soutěže – společnost ŠPINAR – software
a SPŠ Považská Bystrica
XVI | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
Mediální partner soutěže
SOFTWARE PRO STROJAŘE
ROBOTMASTER
– CAD/CAM PRO ROBOTY
www.digitovarna.cz/131151
Sonetech
Robotmaster není jen off-line programovací software, ale opravdový CAD/CAM
pro roboty! Od běžného off-line softwaru se liší hlavně v tom, že klasický off-line programovací software byl vyvinut s cílem napodobit programování robota
„výukovým způsobem“, bod po bodu. Následně bylo do těchto softwarů implantováno
mnoho dalších, převážně CAD funkcí, tak jak to bylo třeba kvůli digitalizaci výroby.
Tím ale došlo k tomu, že off-line programovací systémy kladou větší důraz na řízení
a kontrolu rukama uživatelů, nikoliv však už tolik na automatizaci procesů. Oproti
tomu Robotmaster nabízí stejný komfort programování, na jaký byli technologové
zvyklí v případě programování NC strojů pomocí CAD/CAM systémů.
Roboty v současné době pronikly i na trhy
a do aplikací, kde bychom je dříve nehledali. V těchto místech roboty obsluhují často
technici, kteří toho o robotice mnoho nevědí. Cílem bylo vyvinout programovací software právě pro tyto techniky. Mohou mezi nimi být například odborníci na programování NC strojů, kteří byli spíše zvyklí na
CAD/CAM střední třídy a potřebovali by,
aby programovací software pro roboty měl
stejný vzhled a funkčnost. A to vše jim nabízí právě Robotmaster. To, co se dříve řešilo
„živě“ na robotu, se nyní dá vyřešit ve virtuálním prostředí.
Programování v Robotmasteru
Tím, co odlišuje Robotmaster od klasického
off-line programování robotů, je to, že dráhy jsou vypočítávány automaticky a ze strany
programátora není nutný žádný zásah typu
programování dráhy bod po bodu. Veškeré
chyby robota i jeho limity jsou identifikovány a opraveny automaticky. Úkoly, které by
jindy vyžadovaly pečlivé a kvalifikované zásahy robotika, tak mohou být nyní úspěšně
Příklad aplikace – ořezávání
programovány automaticky, během několika minut a může je v Robotmasteru programovat i naprostý nováček.
Robotmaster je nadstavba CAD/CAM systému Mastercam. Programovaní robotů začíná v podstatě použitím funkcí Mastercamu k manipulaci s pohybem a orientací nástrojů, jako bychom tvořili dráhu nástroje pro
CNC stroj. Následně jsou tyto dráhy nástroje konvertovány do pozice robota, který s nimi dokáže zkombinovat svou pozici a orientaci. Graficky lze řešit singularitu robota, veškeré kolize, dosahy a podobně. Lze snadno
upravovat i jeho pozice a trajektorie, a to jak
automaticky, tak i manuálně, jednoduchým
kliknutím a přetažením ramene robota, os,
nástrojů nebo dílce. Lze provádět úpravu ve
specifických bodech, nastavení procesů, příkazy a spouštěcí mechanismy a další funkce,
a navíc má uživatel k dispozici okamžitou vizualizaci dopadů jakýchkoliv změn v pracovním prostoru – dosah, interference kolize, …
Příklady nejčastějších aplikací
Jednoduchost, spolehlivost a rychlost programování robotů pomocí systému Robotmaster dnes ve světě nemá konkurenci. Je vhodný pro veškeré aplikace, jako
jsou ořezávání, nástřiky, sprejování, lakování, leštění, odjehlování, čištění, dávkování, broušení nebo frézování, kdy robot může vykonávat jak hrubovací, tak dokončovací operace stejně jako nezbytnou výměnu
nástroje pro dokončení každého programu.
Hodně silný je i v oblasti ovládání laserových
aplikací jak pro řezání, tak pro pájení či svařování. Právě oblasti svařování se poslední verze Robotmaster V6 věnovala nejvíce.
Spousta funkcí a možností nejnovější verze
systému usnadňuje programování svařovacích aplikací robotem nevídaným způsobem.
Robotmaster se rozhodně neomezuje na
jednu značku robota. Je možné s ním programovat všechny roboty od předních výrobců, jako jsou Kuka, Stäubli, Fanuc, Yaskawa, ABB. Mitsubishi, Comau, Denso, … Robotmaster je dokonalé spojení uživatelské
znalosti výroby, výkonných CAD/CAM nástrojů a unikátní optimalizace specifické pro
jednotlivé roboty.
LUCIE KREJČIŘÍKOVÁ
Velký důraz je kladen na snadné programování
svařovacích aplikací.
2013 | 11 | MM Průmyslové spektrum | XVII
SOFTWARE PRO STROJAŘE
ČTVRTÁ
PRŮMYSLOVÁ REVOLUCE?
www.digitovarna.cz/131101
V polovině září se v Praze uskutečnila konference SAP Forum 2013, která mimo
jiné představila trendy v oblasti podnikání z hlediska jejich podpory informačními
technologiemi. V této souvislosti mě zaujalo téma přednášky Kamila Prázy,
jež nesla název Čtvrtá průmyslová revoluce – iniciativa Industry 4.0
a strategie SAP pro výrobu a zpracovatelský průmysl,
a tak jsem si s jejím autorem domluvil schůzku.
Kamil Práza pracuje ve společnosti SAP na
pozici presales senior specialist. Svou přednášku postavil na reflexi iniciativy Industry
4.0, která byla vyhlášena jako jeden z projektů budoucnosti podporovaných německou vládou a která je někdy označována jako čtvrtá průmyslová revoluce. Toto označení
pan Práza zatím bere jako určitou nadsázku,
ale kdo ví?
Iniciativa Industry 4.0 zahrnuje projekty,
jejichž cílem je navrácení výroby z Asie zpět
do Německa, ale v širší souvislosti i posílení
pozice tradičních výrobních teritorií. Společnost SAP se na těchto projektech podílí a letos v dubnu v této souvislosti ohlásila na hannoverském veletrhu vlastní strategii nazvanou
Idea to Performance, zkráceně I2P, jejímž cílem je plná kontrola a rozšířený přehled
o výrobě, včetně zefektivnění jejího řízení. Na
další podrobnosti jsem se ale už zeptal
Kamila Prázy.
tion System), který SAP – v rámci své tehdejší
strategie „Perfect Plant“ – začlenil do portfolia v roce 2008 akvizicí společnosti Visiprise.
Podle charakteru výroby pak firmy volí řešení, které jim v daném případě bude nejlépe vyhovovat. Při relativně nízké složitosti
výroby a nízkých požadavcích na integraci,
automatizaci a granularitu dat zpravidla postačí podnikový systém pokrývající nejvyšší
letošní konference SAP Forum byla nicméně
oblast in-memory computingu, která otevírá výrobním společnostem možnosti využití zcela nových řešení, založených na schopnosti moderních technologií efektivně zpracovávat obrovská množství strukturovaných
i nestrukturovaných dat a výsledky prezentovat v reálném čase. Letošní novinkou v portfoliu SAP je tak například aplikace SAP OEE
(SAP Overall Equipment Effectiveness), která sbírá a vyhodnocuje provozní a technologická data z výroby s cílem identifikace
hlavních příčin ztrát ve výrobě – s možností
okamžité nápravy. Pro společnosti z tzv. asset-intensive industries, odvětví s mohutnou
technickou a technologickou infrastrukturou,
jako například metalurgie, chemie, ale i třeba potravinářství, je určitě zajímavá aplikace SAP EERM (SAP Energy & Environmental
Resource Management), využívající taktéž
možností in-memory technologie pro podporu efektivního hospodaření s energiemi
a emisemi.
MM: Jak in-memory technologie
funguje a jaké výhody přináší?
MM: Jaká řešení pro výrobu a zpracovatelský průmysl nyní SAP nabízí?
K. Práza: Hierarchický model úrovní plánování a řízení výroby je definován třemi vrstvami, kde na nejvyšší úrovni jsou systémy
pro podnikové plánování, na nižší systémy
pro dílenské řízení výroby a na nejnižší úrovni potom systémy technologického řízení výroby a sběru dat z technologií. Od tohoto
modelu se odvíjí i pokrytí řešeními SAP. Na
nejvyšší úrovni je to klasické ERP řešení SAP
ERP (nástupce dobře známého systému SAP
R/3). Již několik let však máme také řešení,
které je pozicováno i na nižších úrovních, a
už jde o řešení pro řízení výroby SAP ME nebo řešení integrační, tzv. SAP MII. Na nejnižší
úrovni to je potom SAP PCo (SAP Plant Connectivity), což je vrstva, která zařizuje sběr
dat bez uživatelské interakce. SAP MII (SAP
Manufacturing Integration and Intelligence)
je, jak název napovídá, integrační a analytická aplikace pro oblast výroby, která umožňuje data, jež touto vrstvou protékají, také
vizualizovat a analyzovat. V případě řešení
SAP ME (SAP Manufacturing Execution) jde
o plnohodnotný MES (Manufacturing Execu-
XVIII | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
Kamil Práza, presales senior specialist ve společnosti SAP
úroveň řízení, tedy SAP ERP. Při vyšší složitosti výroby a vyšší úrovni požadavků již patrně
pouze tento systém stačit nebude, ale současně ještě nemusí být potřeba plnohodnotný MES. Pak může vyhovět SAP MII, který je
současně vhodný jako platforma pro vývoj
dalších aplikací, například „lehkého“ MES
systému. Pro kombinaci velké složitosti výroby a vysokých nároků na prováděcí systém
je třeba volit plnohodnotný MES, tedy SAP
ME. Taková konfigurace zpravidla využívá
i řešení SAP MII jako integrační platformu.
MM: Jak tato řešení souvisí s tématem
„čtvrté průmyslové revoluce“?
K. Práza: Tato řešení lze považovat za řešení tradiční. Nosným tématem a červenou nití
K. Práza: In-memory technologie obecně
fungují na principu uložení všech relevantních dat v operační paměti, čímž odpadá
nejdelší část celého procesu jejich zpracování – čtení vstupních údajů a následný zápis
výsledků na pevný disk. V podání SAP má
tato technologie název SAP HANA a společnost intenzivně pracuje jak na uvedení sady nových specializovaných aplikací, tak na
převodu všech svých tradičních aplikací na
tuto platformu. V krátké době tak bude možné celé portfolio aplikací firmy SAP provozovat na platformě SAP HANA – se všemi možnostmi a výhodami, které in-memory computing nabízí.
V této souvislosti bych rád zmínil systém
pro pokročilé plánování a optimalizaci, který SAP nabízí a rozvíjí už více než patnáct
let – SAP APO (SAP Advanced Planning and
Optimization). Tato aplikace umožňuje plánování do omezených kapacit a optimalizaci podle různých kritérií a stojí vedle ERP systému jako speciální plánovací systém (APS).
Pracuje s vlastní databází a typicky také běží
na vlastním hardwaru. Již od samého počátku je tato aplikace postavena na technologii in-memory computingu – společnost SAP
tak má s in-memory již více než patnáctiletou zkušenost. V rámci převodu SAP ERP na
platformu SAP HANA bude možné SAP APO
instalovat jako doplněk SAP ERP – na stejné
databázi a HW, což samozřejmě přinese výrobním podnikům velké zjednodušení v oblasti správy a provozu informačního systému. Zásadní však je, že výsledky, na které
dříve bylo nutné čekat třeba řadu hodin, budou nyní k dispozici za pár vteřin.
MM: Jakým způsobem může in-memory
computing pomoci k návratu výroby
do tradičních oblastí?
K. Práza: Vedlejším efektem in-memory
computingu je možnost – a zároveň i nutnost – sběru velkých objemů dat. Na projektu Industry 4.0 společnost SAP participuje
v oblasti M2M (machine-to-machine) komunikace, sběru dat a jejich zpracování pomocí in-memory computingu. To je také náplní strategie I2P.
S přesunem hromadné výroby do Asie se
změnil obchodní model tradičních výrobců. Snaha po customizaci vede k tomu, aby
každý výrobek byl jiný, přesto je třeba vyrábět efektivně. To vede k nutnosti generovat
a sdílet relativně velká množství informací.
Celý proces musí být digitalizován, aby data mohla být vytvářena, sdílena a zpracovávána, a to již od samého počátku. Často je
nositelem informace samotný vyráběný produkt. To vše by mělo probíhat v reálném čase a pokud možno s využitím mobilních zařízení, aby rychle získané výsledky byly vždy
po ruce. Proto je nezbytná těsnější integra-
ce plánovacích systémů s výrobními, což se
týká jak množství a kvality dat, tak rychlosti jejich sdílení.
Kromě vertikální integrace je nezbytná také integrace horizontální. V tradičním pojetí nejprve proběhne fáze vývoje, pak výroby,
přičemž se vyhodnocuje její průběh, následně se řeší poprodejní služby nebo dokončení životního cyklu produktů včetně recyklace
apod. Dnes se životní cyklus zkracuje a zrychluje díky tomu, že se jeho fáze časově i obsahově překrývají.
MM: Můžete uvést příklad, jaké výhody
může rychlé zpracovávání velkých
objemů dat poskytnout?
K. Práza: Pro úspěšné řízení firmy je stále
důležitější rychle získávat a sdílet informace
na trhu, ideálně v sítích a na elektronických
tržištích, kde se odehrávají transakce mezi
dodavateli a odběrateli. Novinkou v portfoliu SAP v této oblasti jsou e-commerce platformy Ariba a Hybris. Zde mohou firmy elektronicky komunikovat nejen se svými stabilními obchodními partnery, ale mají možnost
reagovat také na případné nepředvídatelné
události. Pokud totiž nastane událost, která
vyřadí významné dodavatele určitých komponent, může být každá vteřina drahá. Ten,
kdo si včas dokáže nasmlouvat dodávky u jiného partnera, získá velkou konkurenční výhodu. Příkladem z nedávné minulosti může
být výpadek výrobců pevných disků v Asii
v důsledku záplav.
Předcházením následkům podobných
nepředvídatelných událostí se zabývá jeden z nových partnerů SAP – česká společnost Semantic Visions. Ta se snaží podobné
události predikovat a vyvíjí řešení, které dokáže z volně dostupných zdrojů na internetu
získávat a analyzovat data tak, aby umožnila „předpovídat budoucnost“. V praxi to
znamená možnost nejen tyto záležitosti řešit, až když nastanou, ale hlavně být připraven v předstihu. Pokud se vrátíme k příkla-
du s pevnými disky v Asii, nikdo na začátku
nepředpokládal, že to bude tak velký problém. Právě v takové situaci je rychlá reakce tím nejcennějším.
MM: Jak se nové možnosti projeví
v každodenní praxi?
K. Práza: V prostředí, kde probíhá intenzivní „neviditelná“ vzájemná komunikace mezi stroji, zařízeními, různými senzory a často
i s vyráběnými produkty, musí samozřejmě
i lidská obsluha fungovat jinak, být daleko
flexibilnější a také mít k dispozici informace v jiné podobě, než bylo dosud zvykem. To
přináší nutnost vizualizace informací pomocí 3D grafických zobrazení – a už výukového
charakteru nebo různých analytických zobrazení či interaktivních návodů. Aby bylo využití takového přístupu ve výrobě co nejpřirozenější, nabízí se technologie typu Google
Glass (projekt speciálních brýlí s připojením
na internet, které poskytují aktuální informace a nahrazují smartphone) nebo Augmented Reality (vizualizace s propojením virtuálního a reálného světa).
MM: Naše povídání bylo zaměřeno
do budoucnosti. Jaké jsou podle vašeho
názoru současné trendy v oblasti podnikových informačních technologií?
K. Práza: V oblasti podnikových informačních technologií v současnosti vidím tři hlavní megatrendy:
1) ke všemu dříve nebo později budeme
moci přistupovat přes mobilní zařízení.
K tomu již dnes máme řadu odpovídajících aplikací a technologií;
2) všechno poběží dříve či později na in-memory technologii, v našem případě
SAP HANA;
3) všechno se nenápadně stěhuje do cloudu.
MM: Děkuji za rozhovor.
PAVEL MAREK
Placená inzerce
2013 | 11 | MM Průmyslové spektrum | XIX
SOFTWARE PRO STROJAŘE
3D TISK NA MSV V BRNĚ
www.digitovarna.cz/131155
Letošní expozice na MSV ukázala, že oblast 3D tisku – nebo obecněji technologií
Rapid Prototypingu – se začíná zabydlovat v běžné průmyslové praxi a že s ní
lze počítat jako s jednou z možných technologií
pro výrobu vhodných typů výrobků.
pozicí vytvořenou sochařem Adamem Krhánkem za pomoci technologie 3D tisku. Prvotní
3D data byla získána naskenováním tří (živých) modelek pomocí optického skeneru
Atos, následně upravena podle záměru autora a vytištěna v životní velikosti na 3D tiskárně Fortus 900mc. Takto vytvořené sochy
symbolizovaly skenování 3D dat a technologii 3D tisku. 3D výtisk zmíněného automobilu ve zmenšeném měřítku pak byl k vidění
na stánku společnosti. Na 3D Printed Parts
Show byly rovněž k vidění zajímavé modely
To nastínila jednak dvoudenní konference
3D Print Days, kterou zorganizovaly Veletrhy Brno ve spolupráci s vydavatelstvím Svět
tisku a jejímiž hlavními partnery byly firmy
Stratasys a MCAE Systems, a jednak expozice některých vystavovatelů. Do tří z nich se
nyní pokusíme nahlédnout.
Laserové spékání kovů
Začněme rovnou Zlatou medailí. Tu obdržel
exponát M2 Cusing vyrobený firmou Concept Laser a vystavovaný společností Misan
Pohled do pracovního prostoru stroje
Concept Laser M2 Cusing
3D tiskárny Profi3Dmaker
na stánku firmy Aroja
z oblasti průmyslového designu a architektury. Obě expozice doplňovaly vystavené 3D
tiskárny různých typů a velikostí.
Největší a nejlevnější
Na zpřístupnění technologií 3D tisku co nejširšímu okruhu uživatelů se zaměřuje tuzemská společnost Aroja, která představila řadu 3D tiskáren různých provedení a velikostí.
Nejmenší z nich, Visions3Dprinter, je vhodná i pro domácí použití a lze ji pořídit za cenu pod 30 tisíc Kč i s DPH. K dispozici jsou
dále větší a sofistikovanější provedení Easy3Dmaker a Profi3Dmaker. Expozici dominovala největší 3D tiskárna světa Maxi3Dprinter, která umožňuje tisk objektů o velikosti až
1 000 x 1 000 x 1 000 mm.
PAVEL MAREK
FOTO: AUTOR
Aero 50 Dynamic v obležení vytištěných modelek
(viz článek na straně 79). Jedná se o stroj
pro laserové spékání práškových kovů, s jehož pomocí lze vytvářet složité geometrie
z titanových a hliníkových slitin, korozivzdorných a nástrojových ocelí a dalších typů slitin nebo čistých kovů. Vyrobené díly se uplatní jako finální výrobky v technické praxi a lze
je vystavit vysokému mechanickému a tepelnému namáhání. Stroj je osazen 200W (případně 400W) vláknovým laserem umožňujícím podle druhu materiálu stavět díly rych-
XX | MM Průmyslové spektrum | 11 | 2013
lostí 2–20 cm3.h–1 při tloušce vrstvy 20–80 m.
Velikost pracovního prostoru stroje je 250 x
250 x 280 mm.
3D tištěná show
Rozsáhlou expozicí ze světa 3D tisku překvapila návštěvníky společnost MCAE Systems,
a to nejen na svém stánku, ale i výstavou 3D
Printed Parts Show ve vstupní hale pavilonu
P. Centrem výstavy byl historický automobil
Aero 50 Dynamic obklopený figurální kom-
Designové křeslo Petra Duby
vyrobené technologií 3D tisku