biuletyn lipiec.indd

Biuletyn GM System
lipiec 2006
PRZEGLĄD ROZWIĄZAŃ Z RYNKU CAD/CAM/CAE/PDM
Szanowni
Czytelnicy!
W czerwcu amerykańska firma UGS poinformowała o zbliżającej
się premierze kolejnej wersji Velocity Series czyli kompleksowego
rozwiązania dla branży inżynierskiej. W skład nowego portfolio Velocity Series wejdą 4 aplikacje: Solid Edge V19, aplikacja do analiz
inżynierskich Femap 9.2, system do kompleksowego zarządzania
dokumentacją Teamcenter Express oraz program do wspomagania
wytwarzania NX CAM Express.
Jednym z elementów filozofii Velocity jest kompleksowość i zaspokajanie jak najszerszego zakresu potrzeb klientów...
(Więcej na str. 2)
Krótki wstęp do zastosowania Metody Elementów
Skończonych (MES) do numerycznych obliczeń
inżynierskich
Większość inżynierów, mając możliwość wyboru pomiędzy rozwiązaniem jednego
złożonego problemu lub kilkudziesięciu trywialnych, wybierze drugą opcję.
I słusznie.
W niniejszym artykule przedstawiono pokrótce jedną z metod obliczeń, gdzie kardynalnym założeniem jest transformacja układu fizycznie złożonego w wiele układów
uproszczonych, a następnie poszukiwanie rozwiązania dla złożonego układu całościowego poprzez sekwencyjne rozwiązywanie zadania w uproszczonych układach
składowych.
(Więcej na str. 3)
Praktyczne zastosowania produktów ALMA
w procesach obróbki blach
Jedną z dziedzin zastosowań produktów firmy Alma jest
wspomaganie procesów projektowania oraz wytwarzania dla technik cięcia i wykrawania blach. Środowiskiem
integrującym w sobie moduły z tej dziedziny jest Act/Cut,
umożliwiający tworzenie technologii obróbek dla cięcia
laserem, plazmą, tlenem (lub innym gazem), wodą oraz
wykrawania. Głównym efektem pracy w tym systemie jest
wygenerowanie poprawnego kodu NC, sterującego pracą
maszyny. System zawiera również szereg funkcji, czy
modułów pozwalających na kompleksowe zapewnienie
wsparcia na każdym etapie potrzebnym do przygotowania
gotowego wyrobu.
(Więcej na str. 5)
Obszar działania systemów klasy PDM
Zarządzanie danymi produktu to rozległa tematyka. Obejmuje nie tylko zarządzanie dokumentacją konstrukcją
oraz stowarzyszoną, ale także procesami mającymi miejsce podczas powstawania kompleksowej dokumentacji
produktu. Zarządzanie informacjami musi być zgodne
z praktykami stosowanymi w przemyśle oraz brać pod
uwagę wszystkie z etapów życia produktu...
(Więcej na str. 7)
W numerze
Tomasz Brząkała
Kolejna wersja UGS Velocity Series
wkrótce na rynku
Od Redakcji
Na dobry początek wakacji dostarczamy Wam kolejny numer naszego biuletynu. W aktualnym wydaniu znajdziecie Państwo zapowiedź kolejnej wersji
portfolio aplikacji noszących nazwę
Velocity Series, wśród których wiodącą
rolę odgrywać będzie 19 wersja systemu Solid Edge. Ponadto znaczna
część wydania poświęcona została
programom służącym do obróbki elementów blaszanych. Znajdziecie tutaj opis praktycznego zastosowania
produktów Alma oraz charakterystykę
aplikacji kanadyjskiej firmy Forming
Technologies Incorporated o nazwie
Forming Suite. Mamy nadzieję, że dla
wszystkich zainteresowanych tematyką
analiz inżynierskich nie lada gratkę
stanowić będzie lektura artykułu pt.
„Krótki wstęp do zastosowania Metody
Elementów Skończonych (MES) do
numerycznych obliczeń inżynierskich”.
W poprzednim numerze rozpoczęliśmy
cykl artykułów opisujących wdrożenia
przeprowadzone przez GM System,
w aktualnym wydaniu inicjujemy serię
publikacji przybliżających tematykę
coraz bardziej popularnych systemów
do zarządzania dokumentacją. Tekst
pt: „Obszar działania systemów klasy
PDM” wprowadza nas w tematykę
zarządzania danymi produktu.
Życząc Państwu miłego wypoczynku
urlopowego zachęcamy jak zawsze do
nadsyłania uwag i propozycji tematów
do kolejnych wydań GM View na adres
[email protected]
Nowości rynku CAD/CAM
Kolejna wersja
UGS Velocity Series
wkrótce na rynku
W czerwcu amerykańska firma UGS poinformowała o zbliżającej się premierze kolejnej wersji Velocity Series, czyli kompleksowego rozwiązania dla branży inżynierskiej.
W skład nowego portfolio Velocity Series wejdą 4 aplikacje: Solid Edge V19, aplikacja do analiz inżynierskich Femap 9.2, system do kompleksowego zarządzania
dokumentacją Teamcenter Express oraz program do wspomagania wytwarzania NX
CAM Express.
Jednym z elementów filozofii Velocity jest kompleksowość i zaspokajanie jak najszerszego zakresu potrzeb klientów, dlatego też portfolio aplikacji powiększyło się
o rozwiązanie do wspomagania programowania maszyn numerycznych - NX CAM
Express.
W niniejszym artykule postaramy się opisać pokrótce najistotniejsze nowości, jakie
pojawiły się w kolejnej odsłonie Velocity Series.
Jak wspomniano na początku w kolejnej odsłonie Velocity Series pojawią się dobrze
znane aplikacje do obliczeń metodą elementów skończonych Femap 9.2 oraz do kompleksowego zarządzania dokumentacją Teamcenter Express. Całkowitą nowością
będzie jednak zintegrowanie systemu do wspomagania wytwarzania – NX CAM Express.
NX CAM Express
NX CAM Express stanowi specjalną odmianę systemu Unigraphics NX CAM. Zmiany,
jakie poczyniono, dotyczą w szczególności współpracy ze wszystkimi aplikacjami
wchodzącymi w skład portfolio Velocity Series, w szczególności z Solid Edge. Aktualnie
system zapewnia pełne powiązanie geometrii w module CAM z geometrią Solid Edge,
co znacznie poprawia komfort pracy.
NX CAM Express będzie dostępny w 4 konfiguracjach:
Nowości Solid Edge V19
Jedną z nowości 19 wersji Solid Edge jest możliwość pracy tej aplikacji w systemach
64-bitowych, dzięki czemu można szybko przetwarzać olbrzymie ilości danych.
Ponadto, 19 wersja Solid Edge zawierać będzie wiele nowości, które poszerzą i udoskonalą jego wcześniejsze możliwości oraz wprowadza zupełnie nowe polecenia:
►W środowisku symulacji ruchu dostępnych będzie wiele nowych typów elementów
– zarówno jeśli chodzi o relacje (przekładnie obrotowe, obrotowe-liniowe i liniowe) jak
i napędy (obrotowe i liniowe z pełnymi możliwościami kontroli ruchu),
►Tworzenie animacji będzie uwzględniało również możliwość pojawiania się i wygaszania poszczególnych elementów podczas jej trwania,
►W zespole możliwa będzie bardzo szczegółowa kontrola procesu rozstrzeliwania
oraz dostęp do dodatkowych parametrów w narzędziu EdgeBar,
►W 19 wersji Solid Edge możliwe będzie stworzenie animacji procesu montażu lub
demontażu części,
►Konstruktorzy zajmujący się modelowaniem elementów blaszanych uzyskają dodatkowe możliwości tworzenia przetłoczeń na zagięciach (wzmocnień) jak również
wiele opcji wywijania krawędzi,
►Już na poziomie konstruowania modelu dostępna będzie tabela gięcia oraz informacja o gabarytach rozkroju,
►Obrotowe elementy blaszane podczas rozwijania będą posiadały generowane linie
gięcia, nie tylko na początku i końcu strefy, ale również na całym obszarze.
►W celu ułatwienia współpracy pomiędzy różnymi systemami CAD, Solid Edge
będzie posiadał możliwość bezpośredniej pracy na plikach JT, zarówno zawierających
pojedyncze części jak i całe zespoły.
►Użytkownikom programu AutoCAD przydadzą się dodatkowe opcje, dzięki którym
wczytany rysunek wygląda dokładnie tak samo jak w programie AutoCAD.
►W najnowszej wersji systemu dostępny będzie bezpośredni import zespołów z programu Solid Works,
►Podczas modelowania konstrukcji będzie istniała możliwość umieszczania w widokach przestrzennych dodatkowych informacji, takich jak tolerancje kształtu, informacja o chropowatości czy inne uwagi, wraz z eksponowaniem na widoku bryłowym
dowolnych wymiarów.
Producent oprogramowania zamierza kontynuować politykę udostępniania bezpłatnej
wersji programu Solid Edge 2D Drafting, eliminując konieczność stosowania przez
klientów programu AutoCAD LT.
FEMAP
● 2½ Axis Machining, to konfiguracja, która będzie umożliwiała frezowanie elementów o pionowych ściankach i płaskich dnach, z możliwością indeksowania narzędzia
w 5 osiach. Dostępne będą następujące strategie obróbki:
►strategie obróbki zgrubnej, poprzez kolejne poziomy Z,
►strategie obróbki powierzchni płaskich oraz obróbki wykańczające po profilu,
►strategie obróbki otworów (wiercenie, rozwiercanie, gwintowanie, itp.), zarówno dla
maszyn frezarskich, jak i tokarskich.
Konfiguracja ta będzie zawierać również:
►moduł toczenia, co umożliwi sterowanie tokarkami 2-osiowymi a dodatkowo, wraz
z modułem frezarskim, obsługę osi dodatkowych: obrotowej osi C, posuwowej osi Y
oraz uchylnej osi B,
►moduł do optymalizacji i automatyzacji obróbki nowych detali na podstawie wcześniej
zdefiniowanych obróbek.
● 3 Axis Machining, to konfiguracja stworzona z myślą o narzędziowniach. Konfiguracja będzie zawierać:
►pełne możliwości frezowania 3-osiowego (wraz z indeksowaniem w 5 osiach),
►pełne wsparcie dla obróbki HSM,
►moduł wycinania drutowego 2/4-osiowego.
Pełne frezowanie 3 osiowe oznacza, że dostępne będą wszystkie strategie obróbcze
znane z NX:
►różnorodne strategie obróbki zgrubnej,
►strategie obróbki wykańczającej,
►strategie obróbki naroży.
● Mill-Turn Machining będzie rozbudową konfiguracji 2½ Axis Machining o moduł
zapewniający synchronizację pracy wielu głowic pracujących jednocześnie oraz
o moduł do symulacji pracy całej maszyny. Przeznaczeniem tej konfiguracji będzie
obsługa centrów tokarsko-frezarskich.
● Advanced Machining to konfiguracja zawierająca zestaw wszystkich dostępnych
modułów CAM. Konfiguracja umożliwi pełne frezowanie 5 osiowe oraz wszystkie
wymieniane wyżej możliwości (toczenie wieloosiowe, wycinanie drutowe, symulację
pracy maszyny oraz synchronizację ruchu głowic).
Wszystkie pakiety NX CAM Express zawierają również:
►translatory CAD,
►edytor postprocesorów,
►bibliotekę postprocesorów,
►weryfikację obróbki,
►zarządzanie magazynem narzędzi.
Więcej informacji o aplikacjach wchodzących w skład portfolio Velocity będzie można
już wkrótce pozyskać z naszej strony internetowej. Serdecznie zapraszamy do odwiedzenia witryny www.gmsystem.pl
Bernard Pacula, Marcin Błaszczyk
2
lipiec 2006
Krótki wstęp do zastosowania
Metody Elementów Skończonych (MES)
do numerycznych obliczeń inżynierskich
Rys. 1. Dyskretyzacja modelu ciągłego – transformacja w zbiór (siatkę) elementów skończonych:
a) model geometryczny ciągły, b) model dyskretny idealny, c) model dyskretny obliczeniowy
2. Idea MES
Metoda Elementów Skończonych jest jedną z metod dyskretyzacji układów geometrycznych ciągłych, tj. podziału kontinuum na
skończoną liczbę podobszarów. Wobec powyższego, idea metody zakłada modelowanie nawet bardzo złożonych konstrukcji (części i zespołów) poprzez ich reprezentację za pomocą
możliwie prostych geometrycznie elementów składowych, nawet
z uwzględnieniem nieciągłości i wielofazowości materiałowych.
Główne założenie MES to podział modelu geometrycznego
ciągłego (Rys. 1) na elementy skończone, łączące się w tzw.
węzłach, czego efektem jest utworzenie modelu geometrycznego dyskretnego. Raz jeszcze należy podkreślić, iż efektem
dyskretyzacji jest transformacja układu o nieskończonej liczbie stopni swobody (zdolności do zmiany wartości określonej
n
współrzędnej) do postaci układu o skończonej liczbie
stopni
S  Si
swobody (SSW).
n
n
 Si
,Sigdzie
Należy zauważyć, że: S S
1
m2) wykonują ruch drgający względem współrzędnej x, w wyniku obciążenia ich siłami zmiennymi w czasie – odpowiednio:
P1 i P2. Masy połączono ze sobą oraz z otoczeniem za pomocą
elementów sprężysto–tłumiących, z których każdy posiada
określoną sztywność k oraz zdolność tłumienia c. Szukanymi
wielkościami są wartości poszczególnych przemieszczeń x(t).
Rys. 2. Przykładowy układ mechaniczny o 2SS
Równania ruchu ogólnego układu o 2SSW formułuje się z zastosowaniem równania Lagrange’a drugiego rodzaju, pochodzące
pośrednio od II prawa dynamiki Newton’a:

(1)
1
+
8
1. Rozwój MES
Metoda Elementów Skończonych (ang. FEA – Finite Element
Analysis) jest w dniu dzisiejszym jedną z podstawowych metod
prowadzenia komputerowo wspomaganych obliczeń inżynierskich (ang. CAE – Computer Aided Engineering). W większości
dużych i średnich przedsiębiorstw rozpoczęcie wytwarzania
danego produktu nie może się rozpocząć, zanim jego określone
własności nie zostaną pozytywnie zweryfikowane z zastosowaniem obliczeń MES.
To, co dziś wydaje się standardem, „całkiem niedawno” było
luksusem osiągalnym jedynie dla największych koncernów
przemysłowych (np. Boeing, USA) lub ośrodków naukowych
(MIT, USA). Efektem dynamicznego rozwoju komputerów osobistych PC, który rozpoczął się w połowie lat osiemdziesiątych
XX w. było spopularyzowanie numerycznych metod i narzędzi
obliczeniowych wśród dużych, średnich i nawet małych
przedsiębiorstw przemysłowych. Teoretyczne podstawy MES
zostały dość dokładnie sformułowane pod koniec lat 50-tych
XX w. (jako metody prowadzenia obliczeń z zakresu mechaniki
strukturalnej), choć prowadzenie rozważań z nią związanych
miało miejsce już w XIX wieku. W jednej z prac Kirscha (1868)
zasugerowano zastąpienie trójwymiarowego ustroju ciągłego
zbiorem oddzielnych elementów prostopadłościennych, a następnie zastąpienie każdego z nich przestrzenną kratownicą.
W ten sposób powstała idea utworzenie metody obliczeniowej,
której głównym założeniem był podział analizowanego obiektu
(o złożonym kształcie i nieskończonej liczbie stopni swobody)
przez ściśle określoną liczbę elementów w kształcie prymitywów geometrycznych o skończonej liczbie stopni swobody.
Podział kontinuum na skończoną liczbę fragmentów nazwano
dyskretyzacją obiektu.
Gwałtowny renesans ww. idei nastąpił po II wojnie światowej
w wyniku wyścigu zbrojeń, czego efektem było m.in. pojawienie
60-tych były moce obliczeniowe ówczesnych maszyn cyfrowych
oraz utworzenie programów liczących z zastosowaniem FEA.
Podczas gdy w amerykańskiej NASA tworzono zalążki systemu
MES znanego dziś pod nazwą NASTRAN, w Polsce już doskonale funkcjonował jeden pierwszych na świecie komputerowych
systemów obliczeniowych MES, noszący nazwę WAT-KM.
Został on stworzony przez polskich naukowców z Wojskowej
Akademii Technicznej w Warszawie pod kierownictwem Prof.
Szmeltera. Ów wielki uczony wychował wielu następców, którzy
zajmują się dalszym rozwojem MES na poziomie światowym.
Do wychowanków Prof. Szmeltera należą takie sławy polskiej i światowej nauki, jak: Prof. Kleiber, Prof. Dacko oraz Prof.
Niezgoda, którzy nadal rozwijają teorię zastosowania elementów
skończonych.
Pod koniec lat 80-tych pojawiło się wiele profesjonalnych systemów MES, przeznaczonych do instalacji na PC, np. NASTRAN.
Fakt ten umożliwił dużym i średnim firmom wprowadzenie weryfikacyjnych obliczeń CAE do procesu rozwoju produktu. Finałem
ewolucji MES (lata 90-te) było zintegrowanie systemów CAD
oraz CAE w spójną całość, umożliwiająca dwustronną wymianę
danych, np. UNIGRAPHICS. Od tego czasu nawet niewielkie
przedsiębiorstwa i uczelnie mogą sobie pozwolić na korzystanie
z zalet MES.
1
lecz osiągnięcie warunku  +  +
wania ze względów praktycznych.
8
8
Większość inżynierów, mając możliwość wyboru pomiędzy rozwiązaniem jednego złożonego problemu lub kilkudziesięciu trywialnych, wybierze drugą opcję. I słusznie.
W niniejszym artykule przedstawiono pokrótce jedną z metod
obliczeń, gdzie kardynalnym założeniem jest tranformacja
układu fizycznie złożonego w wiele układów uproszczonych,
a następnie poszukiwanie rozwiązania dla złożonego układu
całościowego poprzez sekwencyjne rozwiązywanie zadania
w uproszczonych układach składowych.
jest trudne do zrealizo-
gdzie:
Ek – energia kinetyczna układu,
Ed – energia tłumienia (dyssypacji) układu,
Ep – energia potencjalna układu.
Dla układu o jednym stopniu swobody (1SSW):
(2)
(3)
się pierwszych maszyn cyfrowych. W 1957 opublikowano pracę,
w której pewien skończony fragment ustroju ciągłego nazwano
elementem skończonym, a także zaproponowano metodę
rachunku wariacyjnego (zasada minimum energii potencjalnej)
jako sposób rozwiązania wybranych problemów mechaniki. Jej
autorami byli Turner, Clough, Martin i Topp, a ich pracę
z czasem nazwano „aktem urodzenia Metody Elementów
Skończonych”. Zaproponowane metody prowadziły jednak do
utworzenia równań równowagi układu o znacznej liczbie niewiadomych, a równań tych nie były w stanie rozwiązać ówczesne
komputery.
Z problemem tym uporali się... polscy uczeni. W latach
60-tych XX w. opublikowano prace Prof. Zienkiewicza oraz Prof.
Przemienieckiego, w których przedstawiono metody praktycznego zastosowania MES wraz ze sposobami uniknięcia wybranych trudności natury matematycznej. Do dnia dzisiejszego,
w światowej literaturze poświęconej CAE, Prof. Zienkiewicza
uważa się za „ojca Metody Elementów Skończonych” oraz
jej praktycznego zastosowania do rozwiązania problemów
mechaniki.
Problemy natury matematycznej to nie wszystkie trudności,
z którymi musieli borykać się ówcześni inżynierowie i naukowcy – jednym z większych problemów obliczeń MES w latach
lipiec 2006
(4)
Podczas obliczeń z zastosowaniem MES dyskretyzacji ulegają
również wszelkie inne wielkości fizyczne, reprezentowane
w układzie za pomocą funkcji ciągłych (np. obciążenia, utwierdzenia, przemieszczenia, naprężenia). Podczas dyskretyzacji określonej wielkości fizycznej dąży się do maksymalnego
zbliżenia jej postaci dyskretnej i ciągłej z zastosowaniem metod
aproksymujących.
Aby rozwiązać poszczególne zagadnienie mechaniki (np. z dziedziny wytrzymałości materiałów) należy zwrócić uwagę na fizyczne otoczenie układu, tj. w przypadku układu przedstawionego
na Rys. 1a: wymuszenie (obciążenie ciągłe q) oraz utwierdzenie
(stałe ciągłe wraz z podporą przesuwną).
Wymuszenie oraz utwierdzenie noszą umowne określenie
warunków brzegowych układu.
Chcąc doprowadzić do uzyskania żądanych wyników z zastosowaniem MES należy zbudować tzw. macierze sztywności,
początkowo macierze lokalne (na podstawie wartości
współrzędnych węzłów oraz wartości parametrów fizycznych
elementów), a następnie tzw. macierz globalną. Aby przybliżyć
pojęcie macierzy sztywności należy zwrócić uwagę na układ o 2
SSW, przedstawiony na Rys. 2, gdzie dwie masy (ozn. m1 oraz
Dla układu o 2SSW (Rys. 2):
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
3
Na podstawie zależności (1) oraz (8)�(10) tworzy się układ
dwóch różniczkowych równań ruchu, z których każde dotyczy
wybranego układu:
układ 1:
układ 2:
{
(11)
(12)
Układ równań (11), (12) można wyrazić jednym równaniem macierzowym:
(13)
które ogólnie zapisać można, jako:
(14)
gdzie:
M - macierz bezwładności,
C - macierz tłumienia,
K - macierz sztywności,
P(t) - wektor sił uogólnionych,
••
x
- wektor przyspieszeń uogólnionych,
x
- wektor prędkości uogólnionych,
x
- wektor przemieszczeń uogólnionych.
•
Wyrażenie (14) jest ogólnym rozwiązaniem równania ruchu
układu o 2SSW. Opracowanie równań analogicznych jest
niezbędne do uruchomienia obliczeń MES. Oczywiście ze
względu na fakt, iż w większości przypadków zadanie FEA
rozwiązuje stacja obliczeniowa, zadanie to należy do „elektronicznego mózgu”.
Chcąc rozwiązać dane zadanie mechaniki (znaleźć wartości
niewiadomych, np. przemieszczeń) należy rozwiązać zbudowane uprzednio układy równań.
3. MES w praktyce
Współczesne aplikacje inżynierskie CAE, w których stosuje
się MES składają się z trzech wzajemnie współpracujących
modułów, którymi są:
a) preprocesor (służy m.in. do importu lub przygotowania geometrii, doboru rodzaju elementów skończonych, dyskretyzacji
kontinuum, a także przyłożenia warunków brzegowych),
b) solver (moduł przeznaczony do budowy oraz rozwiązania
układu równań, na podstawie którego uzyskuje się poszukiwane
wartości danych wielkości fizycznych),
c) postprocesor (moduł służący do prezentacji oraz wspomagania interpretacji uzyskanych wyników).
Z praktycznego punktu widzenia, przed dyskretyzacją modelu
CAD należy go poddać odpowiedniemu uproszczeniu, podczas
którego należy usunąć elementy nieistotne z punktu widzenia
analizowanego zjawiska np. promienie, fazy, otwory, pochylenia, itd. Na Rys. 2 zaprezentowano sposób prowadzenia wyżej
opisanych działań na przykładzie modelu CAD tulei górnej cylindra amortyzatora podwozia samolotu.
Geometria analizowanych układów może różnić się od siebie
w sposób znaczący. Mogą to być obiekty 1-wymiarowe (belki),
2-wymiarowe (cienkie tarcze, membrany) oraz 3-wymiarowe
(bryły). Wobec powyższego, podczas przygotowywania analizy MES dostępnych jest bardzo wiele rodzajów elementów
skończonych, a do kryteriów ich podziału zaliczyć można:
Rozwiązanie danego zadania przez solver odbywa się w większości analiz w sposób „niewidoczny” dla użytkownika.
Podczas analizy wyników za pomocą postprocesora istnieje
wiele możliwości zaprezentowania szukanych rezultatów. Na
Rys. 6.a przedstawiono tzw. warstwice naprężeń zredukowanych
wg hipotezy Hubera – Misesa, które pojawią się w modelu tulei
górnej cylindra w wyniku założonych uprzednio warunków brzegowych. Analogiczny model z uwzględnieniem przedstawienia
wyników w postaci warstwic przemieszczeń zaprezentowano
na Rys. 6.b, natomiast identyczne wyniki wraz z demonstracją
odkształcenia obiektu (odpowiednio przeskalowanego) zademonstrowano na Rys. 6.c.
Podczas pracy z postprocesorem kwestia doboru skali barw,
liczby wartości pośrednich pomiędzy zarejestrowaną wartością
maksymalną i minimalną, a także dobór jednostki miary jest
czynnikiem zależnym od preferencji użytkownika.
- liczbę wymiarów, którymi można opisać element (Rys. 4),
- kształt geometryczny,
- typ i stopień wielomianu założonej funkcji kształtu elementu
skończonego,
- liczbę węzłów w elemencie,
- rodzaje więzów ogólnych, nałożonych na element skończony.
Podczas dyskretyzacji modelu przydatne może okazać się
zagęszczenie siatki elementów, w obszarach szczególnie obciążonych warunkami brzegowymi. Należy jednakże
pamiętać, że tzw. „zagęszczanie siatki w nieskończoność”, tj.
doprowadzenie do wygenerowania bardzo małych elementów
skończonych w danych rejonach może wręcz implikować
zniekształcenie wartości poszukiwanych niewiadomych.
Należy też nadmienić, że podział kontinuum geometrycznego na
elementy skończone może odbywać się w sposób manualny lub
półautomatyczny (tzw. automesh).
Niezbędnym krokiem jest również określenie wartości wybranych
wielkości fizycznych, przypisanych do elementów skończonych
(np. cechy materiałowe E, G, ν, itd.).
Podczas przygotowywania obliczeń MES należy zwrócić uwagę
na określenie rodzaju oraz liczby stopni swobody (SSW) w węzłach, a do SSW należeć mogą: przemieszczenie (translacja, rotacja), ciśnienie, temperatura, potencjał magnetyczny i napięcie
elektryczne. Na Rys. 5 przedstawiono model tulei cylindra amortyzatora podwozia z przypisanymi warunkami brzegowymi:
►utwierdzenie (na licach walcowych gniazd, w których ustala
się sworznie mocujące podwozie do wnęki podwoziowej kadłuba
samolotu),
►wymuszenie (obciążenie wynikające z uderzenia tłoczyska
amortyzatora o zderzak cylindra podczas lądowania z nadmierną
prędkością spadku pionowego).
Rys. 3. Sposób postępowania podczas przygotowania geometrii CAD do obliczeń MES:
a) zbudowanie dokładnego modelu CAD, b) uproszczenie geometrii modelu CAD, c) dyskretyzacja
modelu uproszczonego
Rys. 4. Schematy ideowe wybranych elementów skończonych: a) 1D, b) 2D, c) 3D.
4
Rys. 5. Warunki brzegowe przypisane do geometrii modelu tulei górnej cylindra amortyzatora
Rys. 6. Prezentacja wybranych wyników obliczeń
MES: a) warstwice naprężeń, b) warstwice
przemieszczeń, c) wartości przemieszczeń na
modelu odkształconym (odpowiednio przeskalowanym)
4. Zakończenie
Reasumując należy zauważyć, że zastosowanie Metody Elementów Skończonych we wspomaganych komputerowo analizach inżynierskich umożliwia szybkie i względnie dokładne
osiągnięcie wyników, których uzyskanie w sposób analityczny
byłby wyjątkowo trudne lub wręcz niemożliwe.
Wykorzystanie MES do zweryfikowania poprawności funkcjonowania danego wyrobu umożliwia krokową lub dokładną
optymalizację jego wybranych cech już od wczesnych etapów
rozwoju produktu. Uzyskuje się więc możliwość radykalnego
skrócenia czasu trwania uruchomienia produkcji nowego wyrobu
lub modyfikacji wyrobu już znajdującego się w produkcji.
Należy mieć na uwadze, że wyniki analiz MES opisują zachowanie się układu w sposób przybliżony, są zawsze obarczone
pewnym błędem, który w przypadku poprawnego prowadzenia
analizy CAE można uznać za pomijalnie mały.
Pamiętać też wypada o niepodważalnym wkładzie polskich
uczonych w rozwój teorii Metody Elementów Skończonych oraz
praktycznych aspektów jej zastosowania w numerycznych obliczeniach inżynierskich.
Adam Budzyński
Opiekun Koła Naukowego Solid Edge
przy Akademii Techniczno - Rolniczej w Bydgoszczy
Literatura:
[1] Dacko M, Borkowski W., Dobrociński S, Niezgoda T., Wieczorek M.: Metoda Elementów Skończonych w mechanice konstrukcji, Arkady, Warszawa
1994
[2] Rakowski G., Kacprzyk Z.: MES w mechanice konstrukcji, Oficyna
Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2005
[3] Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T.: Zaawansowana metoda
elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000
lipiec 2006
Praktyczne zastosowania
produktów ALMA
w procesach obróbki blach
Jedną z dziedzin zastosowań produktów firmy Alma jest wspomaganie procesów
projektowania oraz wytwarzania dla technik cięcia i wykrawania blach. Środowiskiem
integrującym w sobie moduły z tej dziedziny jest Act/Cut, umożliwiający tworzenie
technologii obróbek dla cięcia laserem, plazmą, tlenem (lub innym gazem), wodą oraz
wykrawania. Głównym efektem pracy w tym systemie jest wygenerowanie poprawnego kodu NC, sterującego pracą maszyny. System zawiera również szereg funkcji, czy
modułów pozwalających na kompleksowe zapewnienie wsparcia na każdym etapie
potrzebnym do przygotowania gotowego wyrobu.
Firma Alma w oparciu o swoje wieloletnie doświadczenie w branży stworzyła system Act/Cut dbając
o to, by ergonomia pracy miała swoje podstawy
w praktyce.
Interfejs Act/Cut został tak zaprojektowany, aby
zapewnić wygodna pracę nawet na dużej liczbie detali. Na pewno docenią go wszyscy
ci użytkownicy, którzy wykonują bardzo
dużo rozkładów z wykorzystaniem wielu
zróżnicowanych detali. Do każdego
projektu przypisanie są m. in. detale
do rozkładu oraz wykonane z nich
rozkłady. Każdy z detali posiada przypisane indywidualne cechy, które ułatwiają definiowanie rozkładów, np. typ materiału, możliwe transformacje
na rozkładach, odległości między rozkładanymi detalami. Istnieje
możliwość grupowego zarządzania detalami i ich właściwościami. System
umożliwia narysowanie dowolnej geometrii, posiada łatwe w użyciu narzędzia do
tworzenia typowych kształtów oraz narzędzia zaawansowane do uzyskania skomplikowanych geometrii. Act/Cut pozwala również na import plików z geometrią z innych
systemów CAD. Import plików z innych systemów możliwy jest na plikach pojedynczych lub grupowo. Przy imporcie grupy plików istnieje możliwość zdefiniowania globalnych parametrów importu i wykorzystania ich na wszystkich plikach (np. wybiórcze
wczytywanie warstw, czy linii o danym kolorze). Pliki otrzymywane od kontrahentów
bardzo często zawierają różnego rodzaju błędy w geometrii utrudniające poprawne
wygenerowanie kodu NC (nakładające się linie, niedociągnięcia). Act/Cut wychwytuje
tego typu błędy i pozwala na automatyczną lub ręczną naprawę geometrii. Bardzo
częstym problemem jest również rzeczywisty kształt zaokrągleń w geometrii (np.
naroża). W praktyce, użytkownicy często spotykają się z sytuacją, kiedy powiększony
łuk, czy zaokrąglenie okazują się połączeniem bardzo krótkich odcinków prostych,
zamiast pojedynczego łuku. Act/Cut pozwala na zamianę takich odcinków na łuki lub
– aby nie zmieniać oryginalnej geometrii – system generuje kod NC zamieniając tego
typu odcinki na odpowiednie łuki (w oparciu o wprowadzony parametr tolerancji).
System umożliwia również prowadzenie magazynu blach. Arkusze do rozkładu mogą
być pobierane z magazynu lub definiowane ręcznie. Wszystkie arkusze pobrane
lipiec 2006
z magazynu są ewidencjonowane. Z zestawu arkuszy możliwych do wykorzystania
w danym rozkładzie Act/Cut może wybrać te, które zostaną optymalnie wykorzystane
podczas rozkładu zadanej grupy elementów. Do rozkładów nowych elementów mogą
być również wykorzystywane odpady z poprzednich rozkładów, co może zapewnić
oszczędności związane z zakupem materiałów, czy ułatwić zarządzanie i magazynowanie odpadów. Rozkład elementów na arkuszu blachy może zostać wykonany
ręcznie lub automatycznie. System potrafi zoptymalizować ułożenie elementów,
sprawdzając wiele dostępnych wariantów. Ich liczbę określa wprowadzany przez
użytkownika czas optymalizacji. Bardzo przydatną funkcją, wykorzystywaną
w technologii cięcia plazmą czy gazem, jest generowanie rozkładów
dla wypalania wielopalnikowego. Odległości pomiędzy palnikami są automatycznie obliczane przez system,
ale mogą zostać również wprowadzone
przez użytkownika. Z punktu widzenia
praktycznego ważną funkcjonalnością
jest również możliwość wymuszenia generowania jak największej ilości takich
samych rozkładów. Dzięki temu uzyskuje
się jeden program, który przeznaczony jest
do wykonania na wielu arkuszach. Pozwala
to na zaoszczędzenie czasu związanego
z przestawieniem maszyny na wykonywanie
innego programu. Z innych ciekawych funkcji
programu warto wymienić również możliwość
automatycznego generowania mostków, co pozwala na znaczne ograniczenie liczby wypaleń.
Mostki mogą być generowane automatycznie lub
ręcznie umieszczane na rozkładzie. W trybie automatycznym system wymaga określenia typów i wielkości elementów, na których mogą być generowane
mostki. W przypadku wypalania laserowego ważną
funkcjonalnością jest możliwość automatycznego lub
ręcznego uwzględniania wspólnej linii cięcia w rozkładach. Ta funkcja znacznie skraca czas cięcia, dzięki
równoczesnej obróbce krawędzi dwóch detali. System
oferuje także opcję wykrywania i zapobiegania kolizjom
narzędzia z detalem. Wycięty detal może spaść z podtrzymujących go prowadnic stwarzając niebezpieczeństwo uszkodzenia maszyny.
Act/Cut pozwala na zdefiniowanie odległości i kształtu szyn podtrzymujących detale,
dzięki czemu system jest w stanie przewidzieć, który detal może ulec przechyleniu.
W takich przypadkach użytkownik określa zachowanie systemu: czy detal zostanie
ominięty bokiem, czy nastąpi podniesienie narzędzia przejście do następnego detalu na
wysokości bezpiecznej. W przypadku obróbki dużych i ciężkich arkuszy blach pomocna będzie funkcja zapewniająca pocięcie odpadów na mniejsze elementy, łatwiejsze do
przeniesienia i transportu. Dla klientów wykonujących duże ilości rozkładów przydatny
będzie automatyczny tryb pracy, który wymaga od użytkownika jedynie wskazania detali, określenia ich ilości oraz dostępnych arkuszy blach. Rozkłady na arkuszach, kody
NC oraz dokumentacja warsztatowa są wykonywane automatycznie po naciśnięciu
jednego przycisku.
Marcin Błaszczyk
5
Forming Suite
– profesjonalna analiza tłoczenia
W maju 2006 roku pojawiła się w sprzedaży
najnowsza wersja oprogramowania typu CAE
– Forming Suite 4.0 produkcji kanadyjskiej firmy
FTI – Forming Technologies Incorporated. Oprogramowanie to jest dedykowane dla firm, które
w cyklu produkcyjnym zajmują się wytłaczaniem
detali blaszanych. FS znajduje szeroke grono
użytkowników w przemyśle samochodowym, lotniczym oraz maszynowym, gdzie prawie wszystkie detale są tłoczone. Na tak szerokie zastosowanie pozwala struktura budowy modułowej
oprogramowania.
W tym artykule są opisane podstawowe cechy
Forming Suite, natomiast w kolejnych częściach
cyklu artykułów przedstawimy cechy poszczególnych modułów.
Struktura Forming Suite złożona jest z czterech
podstawowych modułów:
►Blanknest,
►Fastblank,
►Fastform,
►Costoptimizer.
Każdy z tych modułów działa niezależnie i każdy
posiada inną funkcjonalność. Z konstrukcyjnego
punktu widzenia, najmniej rozbudowany jest
moduł Blanknest, którego działanie opiera się na
wykonaniu rozkładu detalu na arkuszu blachy.
Istnieje możliwość wykonania rozkładu dla dwóch
różnych detali. Rozkład jest funkcjonalnością występującą we wszystkich modułach oprogramowania Forming Suite.
Kolejny stopień zaawansowania oprogramowania to moduł Fastblank, który poza wykonaniem
podstawowej funkcji rozkładu detalu na arkuszu
blachy umożliwia przeprowadzenie podstawowej
analizy procesu tłoczenia. Aby wykonać tę analizę
należy określić dwa podstawowe warunki brzegowe: kierunek tłoczenia oraz sposób wykonania
tłoczenia, ruchomy stempel lub ruchome płyty
ciągowe.
Wynik finalny analizy to rozkład detalu oraz
przestrzenny wynik ścienienia detalu na jego
ściankach.
6
Podążając wyżej w hierarchii oprogramowania
Forming Suite, kolejny poziom to Fastform. Jest
to połączenie funkcjonalności dwóch pierwszych
modułów plus dodatkowe opcje zawarte w analizach i wynikach. Te dodatkowe funkcje to możliwość określenia docisku detalu w maszynie,
możliwość określenia otworów prowadzących,
określenie wymaganej siły nacisku czy kontrola
płynięcia materiału detalu. W wynikach analizy
tego modułu dochodzą takie parametry jak strefy
bezpieczeństwa czy strefy kształtowania detalu podczas tłoczenia (strefa fałdowania, strefa
płynięcia detalu lub zmiany grubości itp.).
wskazuje, moduł służy do optymalizowania kosztów produkcyjnych. Poza tą cechą, moduł ten zawiera wszystkie funkcjonalności modułu Fastform.
Dodatkowo pozwala on na zmienianie wymiarów
detalu, uwzględniając aspekty ekonomiczne.
Często zdarza się, że bardziej opłacalnym jest
zmniejszenie rozmiarów detalu niż zmienianie całego konspektu projektu, zmiana ta
musi być jednak zanalizowana pod względem
poprawności konstrukcji.
Moduł Fastform posiada również wersję rozbudowaną - Advanced. Posiada ona szeroki wachlarz warunków brzegowych, które użytkownik
może określić, np. detal zbudowany z dwóch
różnych materiałów czy też wpływ tarcia na proces
tłoczenia. W wynikach analiz tego modułu, poza
wcześniej wspomnianymi, zawartych jest również
kilka wariantów przemieszczeń w poszczególnych
osiach. Celem dokładniejszego odwzorowania
rzeczywistości, moduł ten posiada również analizę
sprężystości materiału detalu, co jest bardzo
znaczącym, a często pomijanym przez konstruktorów czynnikiem.
Obecnie nie tylko bezpieczeństwo, ergonomiczność, czy techniczne właściwości detalu są
najważniejsze, istotnym aspektem jest również
jego cena. Forming Suite posiada moduł,
który w bardzo prosty i przejrzysty sposób może
policzyć koszt wykonania jednej sztuki detalu.
Moduł ten to Costoptimizer. Jak sama nazwa
Podsumowując funkcjonalność Forming Suite,
należy jeszcze dodatkowo wspomnieć o kilku
innych ważnych funkcjach oprogramowania.
Każdy moduł posiada możliwość wygenerowania
pliku HTML z wynikami analiz oraz wydrukowania
ich. Forming Suite zapisuje rozkroje i rozkłady
w postaci pliku płaskiego jako DXF. Jako, że jest
to program, który działa na zasadzie analizy elementów skończonych, generuje on siatkę na detalu. Ta siatka poddawana jest obliczeniom wewnątrz
programu, ale można ją również wykorzystać
w innych programach typu MES. Solver Forming Suite jest bardzo wydajny, analizy nie trwają
dłużej niż kilkanaście sekund. Edytowalność analiz jest bardzo szybka i prosta, wystarczy wejść
w odpowiednią analizę i ją edytować a następnie
ponownie przeliczyć projekt.
Z uwagi na to, że główne działanie programu
opiera się na obliczaniu, wymagania sprzętowe
są dość restrykcyjne. Aby możliwe było wykorzystywanie omawianego oprogramowania należy
posiadać:
►Windows 2000/XP,
►Pamięć RAM minimum 512Mb,
►Procesor 2GHz.
Ogólnie mówiąc, Forming Suite jest oprogramowaniem stworzonym dla potrzeb
tłoczni zarówno dużych zakładów produkcyjnych, jak i średnich czy małych przedsiębiorstw. Modułowość oprogramowania
pozwala zaspokoić potrzeby każdego klienta, a łatwość obsługi i przejrzystość dają
możliwości pracy zarówno zaawansowanym
jak i początkującym użytkownikom. Poziom
zaawansowania przeprowadzanych analiz
i ich wyników sprawia, że program w bardzo
profesjonalny sposób wywiązuje się z zadania, jakie stawia się tego typu aplikacjom.
Radosław Zacharkiewicz
lipiec 2006
Obszar działania systemów klasy PDM
Zarządzanie danymi produktu to rozległa tematyka. Obejmuje nie tylko
zarządzanie dokumentacją konstrukcyjną oraz stowarzyszoną, ale także procesami mającymi miejsce podczas powstawania kompleksowej dokumentacji
produktu. Zarządzanie informacjami musi być zgodne z praktykami stosowanymi w przemyśle oraz brać pod uwagę wszystkie z etapów życia produktu.
Procedury zarządzania muszą być także elastyczne tak, aby można było je
dopasować do specyfiki przedsiębiorstwa.
Pojawienie się w ofercie przedsiębiorstwa nowego produktu to złożone
przedsięwzięcie inspirowane różnymi czynnikami; najczęściej jest to zapotrzebowanie zgłaszane przez klientów lub przez specjalistów do spraw handlowych.
Od chwili pojawienia się koncepcji na nowy produkt aż do pojawienia się go
w ofercie, dokumentacja przechodzi przez kilka faz. Pierwszą fazą jest planowanie oraz określanie wymagań, które ma spełniać nowy produkt. Wymagania
pochodzą bezpośrednio od klienta albo od specjalistów, którzy obserwując
rynek zauważają, że istnieje zapotrzebowanie na produkt o określonych cechach. Na tym etapie powstaje bardzo ogólny zarys nowej koncepcji, która jest
specyfikowana dokumentami różnych typów wraz z dodatkowymi informacjami
mającymi na celu określenie pożądanego efektu końcowego. Ogólna koncepcja jest następnie uszczegółowiana w kolejnych etapach. Dane zebrane w tej
fazie rozpoczynają proces tworzenia dokumentacji nowego produktu.
Po określeniu wymagań w stosunku do nowego produktu następnym etapem
jest projektowanie z wykorzystaniem narzędzi CAD. Podczas projektowania
można wykorzystać już istniejącą dokumentację konstrukcyjną, która została
stworzona podczas prac nad innym produktem. W sytuacji, kiedy nowy
produkt jest wersją bądź modyfikacją istniejącego produktu, prace nad nową
dokumentacją CAD są zminimalizowane, gdyż konstrukcja nowego produktu
bazuje - w głównej mierze - na już istniejącej dokumentacji. Ważnym aspektem
w procesie projektowania jest możliwość korzystania z wiedzy zgromadzonej
w dokumentacji gotowych produktów. Aby istniała możliwość wykorzystania opracowanej wcześniej dokumentacji przedsiębiorstwo musi posiadać
mechanizmy pozwalające na jej przechowywanie oraz szybkie przeszukiwanie. Zła organizacja przechowywania powoduje, że w sytuacji kiedy nie
można odnaleźć właściwego dokumentu dokumentacja jest odtwarzana
lub projektowane są duplikaty. W przypadku, gdy przedsiębiorstwo posiada
szeroki asortyment produktów oraz dużą liczbę dokumentacji technicznej dobrze zorganizowana procedura przechowywania dokumentacji jest ważnym
czynnikiem pozwalającym na sprawne działanie. Dokumentacja istniejących
produktów to baza wiedzy przedsiębiorstwa, która wnosi do nowego produktu
doświadczenia zdobyte podczas opracowywania wcześniejszych konstrukcji.
Umiejętne zarządzanie dokumentacją sprawia, że lepszy produkt znacznie
szybciej trafia na rynek.
stworzoną tylko raz i wykorzystywaną wielokrotnie. Dla sprawnego zarządzania
normaliami przedsiębiorstwo powinno posiadać mechanizmy oraz procedury
temu służące.
W procesie tworzenia dokumentacji nowego produktu bardzo przydatne jest
posiadanie mechanizmu umożliwiającego budowanie wirtualnej struktury
produktu. Mechanizm ten pozwala stworzyć wirtualny produkt wykorzystując
już istniejącą dokumentację oraz określić, jakie dodatkowe dokumenty powinny
wchodzić w jego skład.
Po określeniu dokumentacji wchodzącej w skład nowego produktu oraz po
określeniu, które z posiadanych modeli zostaną wykorzystane ponownie,
a które trzeba zaprojektować można przystąpić do etapu projektowania. Sposób
projektowania zależy od złożoności projektu oraz od liczby osób biorących
w nim udział. Proces powstawania dokumentacji inżynierskiej można podzielić
na projekty, którym przypisane są zadania oraz osoby wchodzące w ich
skład wraz z przypisanymi rolami. Złożone produkty mogą być podzielone na
rozdzielne podzespoły, które dopiero w końcowej fazie ulegają scaleniu w spójną dokumentację. Podział produktu na mniejsze podzespoły wykonywane rozdzielnie może wynikać z kilku powodów. Pierwszym z nich może być
podział ze względu na specyfikę konstrukcji, na przykład oddzielnie wykonywane jest podwozie, a oddzielnie nadwozie pojazdu. Podział może wynikać
także ze względu na specyfikę danej części konstrukcji, na przykład: oddzielnie mogą być wykonywane elementy z blachy, a oddzielnie elementy
z tworzyw sztucznych. Podział może także wynikać z poziomu umiejętności
osób biorących udział w projektowaniu, komponenty krytyczne pod względem
powodzenia sprzedaży nowego produktu mogą być wykonywane przez osoby
z większym doświadczeniem. Podczas procesu projektowania ważna jest nie
tylko wzajemna wymiana dokumentacji, ale także pozyskiwanie innych informacji, takich jak powiadomienia o ważnych momentach w procesie projektowania, na przykład zakończenie pewnego etapu bądź rozpoczęcie nowego.
Po wykonaniu pewnego etapu w opracowywaniu dokumentacji konstrukcyjnej
następuje proces zatwierdzania. Proces zatwierdzania pozwala zweryfikować
stworzoną dokumentację. W procesie tym ważne jest, aby dostępna była jak
najlepsza wizualizacja modeli oraz żeby istniała możliwość wprowadzania
uwag do recenzowanej dokumentacji. Nieocenioną pomocą w tym procesie jest
automatyczna procedura powiadamiania o dokumentacji czekającej do oceny
oraz informowania o tym, co i przez kogo zostało zatwierdzone.
Wraz z oprogramowaniem CAD do opracowywania dokumentacji produktu
wykorzystywane jest oprogramowanie CAE pozwalające określić, czy zaprojektowana konstrukcja spełnia wymagania wytrzymałościowe. Podczas pracy
z oprogramowaniem CAE przy testowaniu poszczególnych konstrukcji CAD
powstają wyniki w postaci określonych dokumentów. Są to konkretne wyniki
powiązane z konkretnymi modelami. Istotnym staje się powiązanie tych dwóch
typów dokumentów w logiczny sposób; jest to bardzo ważne na przykład
w momencie ponownego wykorzystania zaprojektowanego modelu. Raz
Kompletna konstrukcja produktu to nie tylko modele zaprojektowane przez dział
konstrukcyjny przedsiębiorstwa, ale także detale zakupowe dostarczane przez
dostawców zewnętrznych oraz elementy znormalizowane. Aby możliwe było
stworzenie kompletnej dokumentacji produktu na przykład w sensie kompletnej
listy materiałowej, wszystkie z elementów znormalizowanych muszą pojawić
się w dokumentacji produktu. Elementy znormalizowane oraz zakupowe
używane w różnych produktach także muszą posiadać własną dokumentację,
lipiec 2006
7
wykonując obliczenia CAE mamy do nich dostęp przez cały czas, co pozwala
szybko ocenić, czy dany model nadaje się do wykorzystania w określonym
zastosowaniu; oszczędza to czas i minimalizuje koszty.
Na podstawie projektu powstaje model prototypowy, który pozwala ocenić, czy
zaprojektowany produkt jest możliwy do produkcji oraz czy spełnia postawione
wymagania. W przypadku wykrycia błędów możliwa jest oczywiście modyfikacja projektu. Ważne jest by również na tym etapie istniał szybki dostęp do
dokumentacji projektu, tak aby w przypadku zmiany można było ją wprowadzić
w jak najkrótszym czasie.
Dokumentacja zatwierdzona przechodzi proces wydania. Proces wydawania
może być kilkuetapowy. Pierwsze wydanie dokumentacji może mieć na celu
stworzenie prototypu, oraz ocenę czy spełnia on postawione założenia. Jeżeli
projekt przejdzie testy i zostanie oceniony jako spełniający wymagania, dokumentacja może zostać wydana do działu przygotowania produkcji, a następnie
na produkcję.
Gdy istnieje już gotowy projekt konstrukcyjny, następuje przygotowanie technologiczne do procesu produkcji. Modele stworzone w oprogramowaniu CAD
zostają opisane dodatkowymi atrybutami, takimi jak na przykład sposób obróbki wykończeniowej. Złożenie stworzone w programie CAD posiada strukturę,
której postać może wynikać z pogrupowania modeli ze względów konstrukcyjnych. W przypadku dalszej obróbki dokumentacji konieczna może być
modyfikacja struktury produktu i np. grupowanie modeli zgodnie z technologią
wykonania lub ze względu na inne, wspólne dla określonej grupy detali
właściwości. Podczas przygotowania technologii oraz produkcji powstaje inna
niż CAD, dodatkowa dokumentacja, zaliczamy do niej na przykład dokumenty
tworzone przez oprogramowanie CAM. Dokumenty te także składają się na
dokumentację produktu i powinny być powiązane z właściwymi dokumentami
CAD w celu, na przykład późniejszego wyszukania odpowiedniego dokumentu
CAM przy produkcji konkretnego detalu.
oraz dużej liczby danych na temat produktów ważne jest posiadanie mechanizmów pozwalających jednoznacznie odnaleźć i określić dokumenty, które do
produkcji danego produktu były wykorzystywane.
Wieloletnie tworzenie dokumentacji powoduje jej duże nagromadzenie.
Wymaga to od przedsiębiorstwa procedur umożliwiających sprawne archiwizowanie. Zarchiwizowanie dokumentacji nie powinno powodować jej całkowitego
wycofania z użycia. Przedsiębiorstwo powinno posiadać informacje o tym, że
dane dokumenty istnieją i musi w razie potrzeby mieć możliwość przywrócenia
ich z archiwum.
Kolejnym etapem życia dokumentacji jest jej wykorzystanie do produkcji. Bardzo ważnym aspektem jest to, aby na każdym z etapów np. na produkcji,
używana była aktualna dokumentacja. W przypadku stwierdzenia problemów
dokumentacja powinna przejść proces zmian i wrócić do takiego etapu, który
spowoduje wyeliminowanie problemów produkcyjnych.
Produkowanie powoduje konieczność serwisowania produktu. Ważne jest,
aby przedsiębiorstwo zawsze miało szybki dostęp do dokumentacji każdego
z produktów ze swojego asortymentu. W przypadku szerokiego asortymentu
Artykuł ten dobitnie świadczy o tym, że zarządzanie danymi poprzez wszystkie
z faz życia produktu to złożone zagadnienie obejmujące powiązane ze sobą
czynniki takie jak: dokumenty, informacje, ludzie oraz procesy. Odpowiednie
zarządzanie wszystkimi z wymienionych czynników składa się na końcowy
efekt w postaci finalnego produktu, a następnie na jego powodzenie na rynku.
Jedynym sposobem, aby efektywnie zarządzać danymi produktu poprzez jego
wszystkie fazy życia jest posiadanie dedykowanego systemu informatycznego
działającego zgodnie z praktykami stosowanymi w tym obszarze. Systemami
informatycznymi służącymi tym celom są platformy PLM (Product Lifecycle
Management). Widząc potrzebę informowania Państwa o nowoczesnych systemach informatycznych, w kolejnych wydaniach biuletynu GM View postaramy
się przybliżać tematykę systemów klasy PDM/PLM.
Jacek Jabłoński
Wydawca: GM SYSTEM Integracja Systemów Inżynierskich Sp. z o.o.
ul. Długosza 2-6, 51-162 Wrocław, tel. (0 71) 791 30 51, 791 30 52, 791 30 53
www.gmsystem.pl , [email protected] , [email protected]
Skład: „Gama” Agencja Reklamowa (www.gama.com.pl)