Emberi hibákra digitális megoldások 1. rész
Hatékonyság- és minőségnövelés a tervezéstől a gyártásig
2023. március 23., csütörtök, 06:00
Címkék: cad CAD/CAM/PLM gépészeti tervezés graphIT műszaki tervezés nx plm Siemens NX szimuláció szimulációs szoftver teamcenter tervezői szoftver
Egy mérnök a munkaidejének átlagosan 40%-át tölti értékteremtéssel. A drága munkaórák nagy része a hiányos szervezés vagy éppen a vállalaton belül kommunikációs nehézségek miatt megy pocsékba. Ilyen szemüvegen keresztül is érdemes nézni a szinte minden iparcéget sújtó munkaerőhiányt. Új sorozatunk azt a kérdést járja körül, hogy miként szabadíthatók fel értékes munkaórák a digitális eszközök kiaknázásával. A sorozat első részében Huss Dánielt, a graphIT Kft. NX termékmenedzserét kérdeztük a terméktervezés digitalizálási lehetőségeiről.
Milyen szakaszokban milyen részlegek/munkatársak válnak érintetté a tervezésben?
Huss Dániel: Onnantól kezdve, hogy egy mérnök fejében körvonalazódni kezd egy koncepció, egészen addig, míg egy prototípus elkészül, nagy utat kell bejárni, és előbb-utóbb be kell vonni a gyártást, a beszerzést, az értékesítést stb. A funkcionális tervezés szakaszában csak a tervezőmérnök számít érintettnek. A legjobb, ha már ezt is digitálisan végezzük, de a 3D modell megalkotásában már mindenképpen eljutunk idáig. Itt kapcsolódik be a gyártás, sőt, adott esetben szimulációs mérnököt is be kell vonni. A végén pedig csatlakozhat a projekthez a beszerzés, majd a folyamat végén a marketing és az értékesítés.
Ez a folyamat messze nem lineáris, hanem sok visszacsatolással és iterációval terhelt, hiszen a gyártás például bármikor jelezheti, hogy a kapott 3D modell nem gyártható le költséghatékonyan, és a szimulációs mérnök is szólhat, hogy hol keletkezik túlzott feszültség. Számos hurkon át vezet az út egy késztermékig.
.jpg)
Huss Dániel, a graphIT Kft. NX termékmenedzsere
Hogyan köt össze minden érintettet egy megfelelő szoftverrendszer?
Ez nagyon vegyes képet mutat. Van, amikor a projekt vegyesen halad előre papíralapon és digitális csatornákon. Ehhez képest már komoly előrelépés, ha a folyamat minden lépése digitalizált, de idáig el kell jutni, és nem minden digitalizált adat küszöböli ki a revíziókezelés problémáját. Az egyes számítógépeken keletkezett információk a levelezéssel történő összefésülése például óhatatlanul káoszhoz vezet, és előfordulhat, hogy nem azt, vagy nem úgy gyártom le, ahogy az utolsó verzióban szerepelt.
A levelezésekből, mappákból, Excel-táblázatokból kiindulva újabb szintet jelent, ha az egészet a Teamcenter PLM-szoftverben projektszinten rendszerbe fogjuk, így minden változtatáshoz nevet is tudunk rendelni, és minden érintett a legfrissebb információkkal dolgozhat. Egy ilyen PLM-rendszer az árajánlatoktól és a szerelési tábláktól a 3D modellen és NC-programon át a mérési jegyzőkönyvig mindent tartalmaz. Ez a harmadik fázis minden érintett egyéni munkáját leegyszerűsíti, hiszen ha a CAD-modellben különböző tűréseket és méreteket vezetünk be, akkor azok a CAM-modellben már automatikusan használhatók. Egy furatot például nem kell külön programozni, hiszen a CAM tudja, hogy miként kell azt megmunkálni.
Milyen pluszt jelent egy PLM-rendszer a tervezésben?
Egy PLM-rendszer lényege az átláthatóság biztosítása. Minél átláthatóbbak a folyamataink, annál egyszerűbb visszafejteni a történéseket, és annál kisebb a hibalehetőségek száma. A mi esetünkben az NX (CAD/CAM/CAE) és a Teamcenter (PLM) összekapcsolása ad egy olyan védőburkot, amit egyetlen pillanatig sem kell elhagynunk a projekt során.
3D modellezés: milyen előnyei vannak, és mennyire elterjedt? A modelltörténet vagy az alaksajátosság-alapú modellezés a múlté? Mi váltja fel?
Ma már nagyon ritkán találkozunk olyan cégekkel, ahol csak papíralapú vagy 2D modelleket készítenek. A 3D modellezés terén viszont mindenféle eljárást használnak. Sokszor kis kockákból építkeznek, de előbb-utóbb rájönnek arra, hogy lehet ezt gyorsabban is csinálni. A felsőbb kategóriás CAD-rendszerek nem kis kockákból rakják össze a modellt, hanem külön parancsokat tartalmaznak az építkezéshez, parametrikus jellegük miatt pedig később a változtatások is jóval egyszerűbbek.
A modelltörténet és az alaksajátosság-alapú modellezés közül szerintem a kettő hibridje lesz a nyerő. Az utóbbit állandóan használják a CAM-esek, és nem is látni annak lehetséges kifutását, hiszen sokszor nincs modelltörténet a munkadarab mögött. Ha viszont komplex családalkatrészeket gyártunk, akkor a parametrikus modell jelent nagy segítséget, hiszen egy-egy paraméter átállítása nagyon megkönnyíti a módosítások végrehajtását. A szkennelt modellekből dolgozó reverse engineering esetében eleve nincs importált modell. Itt is a hidrid eljárás vezet a sikerhez, hiszen miután felépítettük a modellt, fontos annak módosítási lehetősége is.
Mit okozhat a szimuláció elmaradása vagy a hibás szimuláció?
Mi a legtöbbször a statikus szilárdságtani analízisekkel találkozunk, de a Siemens rendszereivel már szinte mindent szimulálhatunk és analizálhatunk. Talán éppen az okoz gondot némely esetben, hogy túl egyszerű vagy túl bonyolult szimulációt készítünk. Nem egyértelmű egy olyan modell meghatározása, amely már elégséges a szimulációhoz, de még nem túl bonyolult, vagyis nem tartalmaz túl sok változót. Már eleve az anyag megválasztása, a terhelések, kényszerek kiválasztása, a hálózás olyan banánhéjakat jelentenek, amiken könnyen elcsúszhat egy tapasztalatlan szimulációs mérnök. A rossz hálózás nem pusztán rossz eredményekhez vezethet, hanem rengeteg időbe is kerülhet a szimuláció futtatása, annál rosszabb pedig nincs, mint sokat várni egy rossz eredményre. Fontos a mérnöki tudás és a megfelelő szoftver összhangja.
Hogyan kommunikálhat a leghatékonyabban a tervezés a gyártás felé? Mehet papír nélkül is?
A megmunkálógépek mellett még ma is sokszor látni kinyomtatott rajzokat, és kérdés, hogy azok csak pluszinformációt adnak, vagy valóban abból dolgoznak-e a gépkezelők. Egy modern és hatékony üzemben nem a gépkezelő kattintgatja össze a szerszámpályákat, hanem azokat az NX automatikusan létrehozza. A NX FBM (Feature-based Machining) funkciója például egy kattintásra gyűjti össze és csoportosítja a furatokat, és igény szerint egy másik kattintással szerszámot, szerszámpályát és technológiát is választ a gépkezelő számára.
A tervezés jövője: mit jelent a generatív tervezés?
A generatív tervezést sokan összemossák a topológiai optimalizálással. A generatív tervezés során különböző peremfeltételek alapján építek egy modellt több verzióban, és a legvégén kiválasztom a számomra legmegfelelőbbet. Vagyis több lehetséges tervezési alternatívát kínál egyazon termék elkészítésére.
A topológiai optimalizálás ott kapcsolódik ehhez, hogy miként jönnek létre ezek a modellek. Az ismert terhelések, peremfeltételek és kényszerek keretén belül optimalizálja az anyagelrendezést egy adott tervezési téren belül azzal a céllal, hogy maximalizálja a rendszer teljesítményét. A Siemens ötvözi e két eljárást, és a generatív tervezés során már topológiai optimalizálást képes végezni.
Mit jelent az elektromobilitás, az akkumulátorgyárak térhódítása a hazai beszállítói iparnak?
Ha a Siemens olyasmit lát a piacon, amit beépítendőnek ítélnek, az egy-két éven belül beépül a szoftverbe, az akkumulátorgyártás estében az NX-be. Az akkumulátorok hevülését kordában tartó rendszerek méretezése és ellenőrzése például már új modult képez nálunk, vagyis önálló fejlesztési iránnyá vált. Ha tehát a beszállítónál lévő verzió esetleg nem is alkalmas minden új megrendelői igény kielégítésére, egy szoftverfrissítéssel azzá válhat.
|
A graphIT Kft. több mint 25 éve része a hazai CAD/CAM/PLM piacnak, és meghatározó szereplőjévé vált a sokrétű autó- és járműipar, fogyasztási cikkek, gépgyártás, logisztika, szerszám tervezés-gyártás, illetve olaj- és gázipar területeinek. A graphIT összetett mérnöki tapasztalattal, valamint a Siemens PLM szoftvermegoldásokkal biztosítja ügyfelei számára a mindennapi együttműködést. |
Új tervező vagy új szoftver? A képezett munkaerő hiányának és megdrágulásának korszakában hogyan segíthet a szoftverháttér fejlesztése a munkaerőgondokon?
A szoftver nem váltja ki az embert, de sokat segíthet. Nemcsak a szakképzett munkaerő kiváltásában, hanem a céges tudás megőrzésében is. Nagy a fluktuáció, és minél több mindent tárolunk digitálisan, annál könnyebb a zökkenőmentes átadás-átvétel. Legyen egy koncepciónk, hogy miért vezettük be az adott szoftverrendszert, majd annak változtatása mindig funkcionális céllal történjen. Azért ne váltsunk a CAD-rendszerek között, mert az új tervezőmérnök azt ismeri, hiszen ezzel olyan káoszt idézünk elő a cégben, ami idővel kezelhetetlenné válik. Ne a gombhoz vegyük a kabátot, hanem a kabáthoz a gombot: egy tervezőmérnök képzése ugyanúgy beruházás, mint egy új CAD-rendszer megvásárlása, de véleményünk szerint sokkal kifizetődőbb.
Molnár László
Folytatjuk
Következik: Adatvezérelt működés: az adatkezelés digitalizálási lehetőségei
Kapcsolódó cikkek:
