3D kao format budućnosti

Istorijat

Svi mi koji smo završili mašinstvo ili srodne tehničke fakultete, znamo (ili možda ne) kako je sve počelo. Crtanje na "kulmanu", "tuširanje", odlaganje u arhivu i kopiranje tehničkih crteža na specijalnim kopir mašinama koje su osvetljavale fotoosetljiv papir, a neosvetljeni delovi su u stvari linije na paus papiru kroz koje svetlost nije mogla da prođe (tzv. Blueprint plavo-beli crtež iz "ptice trkačice"). Onda smo imali čitavu paletu 2D softvera sa AutoCAD-om koji i danas živi.

3D era je počela

3D se pojavio ali mi iskustvo govori da ga ljudi do danas nisu iskoristili na pravi način. Sećam se moje prve fascinacije kada sam u stručnom časopisu pročitao članak o 3D CAD softveru koji je bio popularan kod nas devedesetih godina i objasnio sve njegove koncepte, bio sam oduševljen i podrazumevao sam da svi to primenjuju kada već koriste 3D softver. Ono što sam kasnije saznao, radeći sa ogromnim brojem firmi i pojedinaca iz industrije, je da svega par procenata firmi koristi softver na pravi način. Mnogi 3D shvataju samo kao alata kojim će videti da li imaju koliziju u sklopu ili kao alat pomoću koga će doći do radioničkog i sklopnog crteža. Veliki broj njih napravi sklop i ručno broji delove i pravi sastavnicu u excel-u. To je toliko pogrešno i moja misija je da to promenim u našoj industriji, kroz edukaciju i ispravnu implementaciju softvera i cele infrastrukture oko njega.

Pored pogrešne primene imamo i činjenicu da mnoštvo informacija koje 3D model sadrži moramo da osakatimo pravljenjem radioničkih crteža po pravilima tehničkog crtanja, koja su osmišljena, upravo za crtanje olovkom, a ne za 3D projektovanje. Logičan primer su recimo zupčanici koje iz 3D softvera imamo sa svim informacijama u modelu sklopa, ali za radionički crtež moramo da imamo uprošćen prikaz sa podeonim i ostalim karakterističnim kružnicama. Takođe su prisutne brojna druga ograničenja koja nam troše vreme kako bismo nešto što je apsolutno jasno i definisano u 3D modelu, predstavili na crtežu u skladu sa standardima.

Pored gubljenja vremena imamo i činjenicu da je da prema statistikama preko 30% crteža nije usklađeno sa informacijama, odnosno izmenama na 3D modelima.

Šta je to MBD?

Redukovanje upotrebe crteža kroz predstavljanje svih informacija potrebnih za proizvodnju (PMI - Product Manufacturing Information) postoji kao ideja duži niz godina i u manjoj ili večoj meri je podržano od savremenih 3D CAD sistema, ali je razvoj ovih funkcija intenziviran zadnjih godina. U SolidWorks 3D CAD softveru postoji poseban modul pod nazivom SolidWorks MBD koji ima podršku za eDrawings i 3D PDF formate kao izlaz za razmenu i kolaboraciju. CATIA ima modul pod nazivom Catia 3D Master, koji opet može koristiti razne izlazne formate ali i Catia Composer Viewer, što je veoma značajno za različite primene.

Činjenica je i da je od 2014 američko ministarstvo odbrane odabralo MDB (Model Based Definition) kao preferirani format za sve svoje dobavljače, što će se kroz avio i auto industrije koje takođe u određenoj meri preferiraju taj format proširiti i na sve ostale industrije. Šta to zapravo znači?

MBD (Model Based Definition) je novi pristup u definisanju svih informacija neophodnih za proizvodnju (dimenzije, tolerancije, dodatne specifikacije...) i kontrolu na samom 3D modelu, umesto kombinovani pristup gde imamo i 3D model i crtež. Pogledajte donji video za više informacija, a u daljem tekstu možete dobiti odgovor na pitanje da li je ovo za vas?

I dalje ne vidim kako da eliminišem crteže?

• U nastavku ću navesti nekoliko pitalica i primera gde možete da razmislite o tome da li u vašoj firmi ima prostora za unapređenje i primene filozofije prema kojoj je 3D model jedino mesto istine?

• Imate sopstveni razvoj i konstrukciju i sami proizvodite delove na CNC mašinama i koristite CAM softver. Ne treba vam crtež!

• Imate razvoj, tehnologiju i proizvodnju. Tehnologija komunicira sa razvojem preko radioničkih crteža, pravi operacijske crteže koji idu u proizvodnju. Tehnologija bi više volela 3D model sa svim tolerancijama i dimenzijama. Ne trebaju vam radionički i sklopni crteži u razvoju.

• Kontrola kvaliteta koristi koordinatne merne mašine ili 3D skenere za proveru kritičnih dimenzija i tolerancija. Moderni softveri za inspekciju imaju mogućnost uvoza 3D modela sa tolerancijama, što proces pripreme za kontrolu sa nekoliko sati svodi na nekoliko minuta. Kontroli ne treba radionički crtež. Model sa tolerancijama je dovoljan. Pogledajte Geomagic Control softver i njegove  mogućnosti OVDE >> 

• Da li treba da kotirate sve dimenzije na 3D modelu? NE! Sam 3D model sadrži u sebi informaciju o nazivnim merama. Nema potrebe za kotiranjem dimenzija na koje se primenjuju tolerancije slobodnih mera i određena klasa tolerancija. CAM softver zna kolike su dimenzije formi koje se obrađuju. Besplatni vieweri (eDrawings) omogućavaju interaktivno merenje, a 3D PDF format isto tako nudi mogućnost merenja i definisanja pogleda sa kritičnim dimenzijama i njihovim tolerancijama.

• Lanac dobavljača nije navikao na rad sa 3D modelima. Svima vašim saradnicima možete poslati 3D PDF dokument koji se automatski kreira iz 3D modela i ne zahteva vreme za izradu. Takođe od 3D modela sa tolerancijama i kotama možete vrlo brzo napraviti radionički crtež.

Pogledajte primere 3D PDF dokumenata na na LINKU >> 

• Imate serijsku proizvodnju i smatrate da za izbacivanje crteža nije još došao trenutak!? Ako sada ne krenete da definišete sve informacije potrebne za proizvodnju na 3D modelu, jednoga dana ćete morati da se vraćate unazad i da radite dupli posao. Definišite sve tolerancije i dimenzije na 3D modelu sada, koristite i dalje crteže u tranzicionom periodu i za godinu-dve pređite u potpunosti na 3D model kao jedino mesto istine.

• Imate složen proizvod sa mnogo delova i podsklopova. Sastavnica iz 3D CAD softvera prikazuje informacije iz 3D modela, a crtež sadrži druge dodatne informacije koje mogu da utiču na izmenjenu specifikaciju za nabavku i proizvodnju. Često crteži i modeli nisu usaglašeni sa izmenama i neminovno se pravi škart, probijaju rokovi i generišu troškovi.

• Važno je da napravite razliku između proizvodnje bez crteža i proizvodnje bez papira. Pristup generisanja svih informacija za proizvodnju na 3D modelu omogućava automatsko generisanje 3D PDF dokumentacije koja se može odštampati. Za njeno kreiranje se ne troši vreme dok se za kompleksne radioničke crteže troši značajna količina vremena i često su nejasni, nečitljivi i ne sadrže dovoljno informacija da bi se proizveli delovi. Pogledajte dobar članak na SolidWorks blogu o razlici izmeđ proizvodnje bez papira i bez crteža:  http://blogs.solidworks.com/solidworksblog/2015/04/drawingless-or-paperless.html

Vreme je za promenu

Niko nije rekao da je promena sistema rada laka! Ako želite da napravite skok u produktivnosti za 30%, morate da napravite napor i da uvedete promene u vašoj organizaciji i da radite sa dobavljačima i da njih uslovite da vas prate na vašem putu. Ušteda se neće napraviti samo ako zamenite crtež 3D modelom, već ako povežete nepovezane procese u vašoj firmi. Navodim samo nekoliko primera:

• Sastavnicu iz 3D modela povežete (integrišete) sa informacionim MRP/ERP sistemom.

• Tehnologiju radite na bazi modela, a ne crteža, odnosno eliminišete ručno prekucavanje koordinata sa crteža u upravljačku jedinicu mašine primenom savremenih CAM rešenja poput SolidCAM-a i Catia/Delmia CAM-a.

• Proces definisanja tehnoloških postupaka (ako ih kreirate) mora da se zasniva na pomenutom modelu

• Proces kontrole, u skladu sa već gore navedenim

• Proces nabavke, izrade promotivnog materijala, servisnih uputstava i kataloga rezervnih delova se mora zasnivati na pomenutom modelu da bi tranzicija imala smisla i da bi ušteda mogla da se meri u desetinama procenata.

Ja se sa svojim timom bavim savetovanjem i implementacijom pomenutih tehnologija i već više od decenije pratim razvoj tehnologije i ono što se danas desi i promeni za godinu-dve dana, ranije je zahtevalo čitavu deceniju. Zato nemojte misliti da još nije trenutak, jer opstanak na tržištu zavisi od razvojnog i proizvodnog ciklusa u vašoj firmi, a vaša konkurencija će možda već ove godine implementirati 3D MBD, ja to pouzdano znam jer radim na implementaciji kod nekoliko klijenata :)

Razmislite samo da li postoji mašina ili uređaj ili bilo šta drugo što vam može skratiti razvojni ciklus za 30%. Odgovor je verovatno NE!? Sa druge strane totalnim zaokretom u odnosu na ono što smo učili u školi i prevazilaženjem standarda i pravila pisanih za "kulman" možemo da napravimo razliku i da transformišemo poslovanje firme korišćenjem 3D modela proizvoda kao osnovu za komunikaciju u kompletnom razvojnom i proizvodnom procesu.