Компьютерная техника дала возможность автоматизированного проектирования: создание на экране компьютера виртуального мира, в котором изделие уже существует как оно есть.
Технологии трехмерного моделирования применяются сегодня во всех высокотехнологичных производствах. Но в последнее время 3д-печать становится доступна абсолютно всем, позволяя даже мелким организациям приобретать 3д-принтер для собственных нужд и потребностей. 3D-инструменты имеют самое широкое применение в машиностроении и используются на всех стадиях создания и реализации изделия: при дизайне, конструировании, производстве, маркетинге.
Сегодня наблюдается переход к сквозному проектированию, когда деталь создается конструкторами, обрабатывается технологами, передается в производство и выпускается готовый продукт.
Сквозное проектирование подразумевает, что на всех этапах изделие представлено в цифровом виде.
При трехмерном проектировании кроме изображения графически передаются материалы, параметры, точность посадки, сварка или крепление. Все детали имеют физические свойства, что позволяет еще на стадии конструирования создавать и анализировать технические характеристики изделия.
Если в конструкции допущены ошибки или неточности, то 3D-модель это отразит. Следовательно, любые испытания (статические, динамические, crash-системы) могут быть пройдены виртуально, что экономит компании время и деньги.
На сегодняшний день многие российские предприятия начинают внедрять компоновку изделия в трехмерном моделировании, позволяя позже устранить массу ошибок, которые могут возникнуть у конструкторов. Последние вагоны метрополитена Москвы и Санкт-Петербурга изначально начинают проектироваться в трехмерном моделировании, позволяя тщательно продумать все детали производства еще на этапе разработки.
В отличие от бумажных чертежей, всё что было создано на компьютере легко сохранить и использовать в будущем. Обширная электронная база чертежей позволяет инженерам значительно быстрее создавать новые продукты, используя существующие разработки. Конструктору уже не нужно повторять проектирование определенной детали, так как она уже имеется в системе. Это многократное ускорение работы сотрудника.
3D-принтер – это промежуточная часть между реальными испытаниями и виртуальными. С помощью 3D-печати можно распечатать точную копию изделия по заданным параметрам. Так мы увидим, насколько деталь соответствует чертежам и способна вписаться в общую конструкцию.
На сегодняшний день, отечественные компании все чаще приобретают 3д-принтеры, чтобы распечатывать наработки, смотреть их, щупать руками, что помогает в короткие сроки данный компонент внедрить.
Естественно, это к тому же помогает снизить затраты и издержки производства. Если раньше требовалась технологическая подготовка производства, изготовление оснастки, где каждая итерация является изменением оснастки и, соответственно, дополнительными затратами, то сегодня можно сразу деталь распечатать на 3д-принтере.
И даже если находится ошибка моделирования, то затраты компании в этом случае – это просто следующая итерация печати. А она на порядок меньше, чем изготовление нового компонента как по времени, так и по деньгам.
ЦЕНТР ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ ИЛИ 3D-КОМНАТА
Существует и еще один современный 3д-инструмент под названием 3д-комната. Данный центр виртуальной реальности служит сразу для 2 целей:
Обратная связь позволяет взаимодействовать с объектами внутри виртуального пространства, манипулировать ими с помощью дистанционного джойстика, вплоть до сборки или разборки на компоненты, создания сечений и любые другие манипуляции.
Данные технологии предназначены в первую очередь для визуализации проектируемых объектов. До выхода на этап создания первого прототипа, можно проверить первое впечатление от проектируемого.
Можно взять 3д-сборку конструкторов, загрузить и визуализировать в центре виртуальной реальности.
Утвержденные 3D-модели передаются в производство. Сегодня уже существуют производственные модули, способные принять информацию от трехмерного проектирования.
Наиболее сложные по конфигурации детали, требующие впоследствии обработки на станках с ЧПУ и отливки, готовятся в первую очередь в трехмерном проектировании и передаются в производство, облегчая труд технологов, готовящих программы для обработки данных изделий.
В литейном производстве использование 3D-проектирования позволяет минимизировать брак на 40-50%.
Современные тенденции менеджмента лидирующих российских компаний направлены на то, чтобы не ограничиваться созданием единого информационного пространства между предприятиями холдинга.
Зачастую, ставится задача объединить и связать информационные центры холдингов таким образом, чтобы вся разрабатываемая техника (в т.ч. трехмерные модели) передавались бы по прямым каналам связи в обслуживающие сервисные организации.
Система 3D-инструментов позволяет значительно увеличить скорость разработки, снизить затраты на испытания, сэкономить компании средства и время на всех этапах производства, объединять данные и передавать их между предприятиями холдинга. Унификация элементов обеспечивает прозрачность и доступность информации для всех участников производственного процесса, позволяя молодым и опытным сотрудникам сосредоточиться на создании новых конструкторских решений и разработки творческих идей, не отвлекаясь на рутинные проверки.
