Biznes Benchmark Magazyn #4
-
Upload
benchmarkpl -
Category
Documents
-
view
231 -
download
6
description
Transcript of Biznes Benchmark Magazyn #4
BIZNESb e n c h m a r k m a g a z y n # 4 / 12 / 2013
BIZNESbenchmark.pl
Praktyka inżynierska
Nowoczesne oprogramowanie 3D i sprzęt dla inżyniera
Wywiad
Certyfi kacja inżynierów
Drony polskiej fi rmy RoboKopter s. 64
Rozmowa z Mirko Baeckerem, dyrektorem marketingu Tecnomatix na region EMEA w Siemens PLM Software s. 43
Niezbędne potwierdzenie umiejętności zawodowych s. 66
Inżynierw fi rmie
# 4 / 12 / 2013 Wybieramy komputer
dla inżynieras. 6
siemens.com/plm/pl/free-solid-edge
Wypróbuj za darmo Solid Edge! Zobacz, dlaczego jesteśmy lepsi od konkurencji.
Rozwiązania dla przemysłu.
Teraz możesz, bez jakichkolwiek zobowiązań, wypróbować pełną wersję pakietu Solid Edge. Zobacz, w jaki sposób Solid Edge zapewnia szybkość i prostotę bezpośredniego modelo-wania dzięki elastyczności i możliwościom projektowania parametrycznego - wszystko to zaś w jednym, łatwym w użyciu pakiecie. Projektuj szybciej, bardziej intuicyjnie - po prostu lepiej.
Pobierz Solid Edge już teraz, otrzymasz dostęp do interak-tywnych materiałów szkoleniowych, filmów instruktażo-wych i forum użytkowników, które pomogą Ci poznać możli-wości oprogramowania.
Pobierz pakiet Solid Edge ze strony
siemens.com/plm/pl/free-solid-edgelub zadzwoń pod numer +4822 339 3523
SolidEdge_freetrial_A4_2013_pl.indd 2 13-08-23 14:15
siemens.com/plm/pl/free-solid-edge
Wypróbuj za darmo Solid Edge! Zobacz, dlaczego jesteśmy lepsi od konkurencji.
Rozwiązania dla przemysłu.
Teraz możesz, bez jakichkolwiek zobowiązań, wypróbować pełną wersję pakietu Solid Edge. Zobacz, w jaki sposób Solid Edge zapewnia szybkość i prostotę bezpośredniego modelo-wania dzięki elastyczności i możliwościom projektowania parametrycznego - wszystko to zaś w jednym, łatwym w użyciu pakiecie. Projektuj szybciej, bardziej intuicyjnie - po prostu lepiej.
Pobierz Solid Edge już teraz, otrzymasz dostęp do interak-tywnych materiałów szkoleniowych, filmów instruktażo-wych i forum użytkowników, które pomogą Ci poznać możli-wości oprogramowania.
Pobierz pakiet Solid Edge ze strony
siemens.com/plm/pl/free-solid-edgelub zadzwoń pod numer +4822 339 3523
SolidEdge_freetrial_A4_2013_pl.indd 2 13-08-23 14:15
3www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Jeszcze 30 lat temu, typowy inżynier kojarzył z osobą pochyloną
nad deską kreślarską, która uzbrojona jest w przykładnicę, ekierki,
suwmiarkę, suwak logarytmiczny oraz zwinięte rulony kalki tech-
nicznej zapełnione rysunkami. Jeśli taka osoba udawała się „na
produkcję” to nieodłącznie towarzyszyły jej rulony papieru z doku-
mentacją techniczną, koniecznie kask i gumiaki – obraz taki, w po-
staci inż. Stefana Karwowskiego, świetnie utrwalił w swoim serialu
„Czterdziestolatek” Jerzy Gruza.
Dzisiaj praca inżyniera wyglądają zupełnie inaczej. Rewolucja związana
z rozwojem i wejściem w latach 90. XX wieku do codziennego, maso-
wego użytku komputerów, a obecnie smartfonów nie mogła pozostać
bez wpływu na pracę wykonywaną na co dzień przez rzeszę inżynie-
rów. Trudno sobie już wyobrazić inżyniera, który nie wykorzystywałby
komputerów i programów wspierających jego pracę. Zazwyczaj są to
aplikacje do komputerowo wspomaganego projektowania CAD (Com-
puter Aided Design), komputerowo wspomaganego wytwarzania CAM
(Computer Aided Manufacturing), zarządzania cyklem życia produktu
PLM (Product Lifecycle Management), nadzorowania przebiegu procesu
technologicznego lub produkcyjnego SCADA (Supervisory Control And
Data Acquisition) czy programowania obrabiarek numerycznych CNC –
to tylko cześć z wielu rodzajów inżynierskich programów, na temat któ-
rych piszemy w bieżącym wydaniu Biznes Benchmark Magazyn.
Oprogramowanie wykorzystywane przez inżynierów jest jednym
z najważniejszych elementów pozwalających sprawnie funkcjono-
wać przedsiębiorstwom produkcyjnym i to niezależnie od branży. Bez
niego nie da się bowiem zaprojektować szybko nowych, zgodnych
z życzeniami klientów, wyrobów, zanalizować kosztów serwisu i opła-
calności produkcji, zapewnić ciągłości wytwarzania i sterowania linia-
mi technologicznymi, ani też zastosować optymalnych, a co za tym
idzie konkurencyjnych metod wytwarzania. Wszystkie te zagadnienia
obejmują programy inżynierskie i programy do sterowania produkcją,
z których to dane w czasie rzeczywistym przekazywane są m.in. do
systemów wspomagania zarządzania przedsiębiorstwem ERP i po-
zwalają podejmować trafne decyzje biznesowe.
Aplikacje inżynierskie wykorzystywane są także nie tylko, co oczywi-
ste, w biurach konstrukcyjnych i projektowych, ale również w pracow-
niach znanych projektantów zajmujących się designem i wzornictwem
przemysłowym. Mało tego, goszczą też w studiach reklamy. Jako cie-
kawostkę, można podać fakt, że wiele reklam nowych samochodów
tworzonych jest wirtualnie, jeszcze zanim taśmę produkcyjną opusz-
czą pierwsze prototypy. Realistycznie wyglądające wirtualne samo-
chody generowane są bezpośrednio w programach inżynierskich, lub
na podstawie wyeksportowanych z nich danych.
Stanowisko pracy inżyniera to również sprzęt. Kluczowy jest tutaj
dobrze dobrany komputer bądź laptop, który „udźwignie” wymaga-
jącą aplikację inżynierską. Trudno bowiem oczekiwać od inżyniera
wydajności, kiedy na wykonanie najmniejszej operacji mu czekać
„godzinami”. Warto zatem zapoznać się jaka konfi guracja kompute-
ra wymagana jest do zastosowań inżynierskich i jakie manipulatory
3D pomogą w sprawnej obsłudze nowoczesnych systemów CAD.
W pracy projektowej pomocna może się też okazać drukarka 3D, na
której da się wydrukować trójwymiarowy model projektowanej czę-
ści – o tych zagadnieniach również piszemy na łamach bieżącego
numeru Biznes Benchmark Magazyn, który w tym miesiącu poświę-
ciliśmy oprogramowaniu i sprzętowi wykorzystywanemu w trudnej,
inżynierskiej pracy. Zapraszam do lektury.
Redaktor naczelny Benchmark BiznesMarcin Bieñkowski
Jeszcze 30 lat temu, typowy inżynier kojarzył z osobą pochyloną
Inżynier i komputery
Od redakcjiFo
to: M
. Soł
tysi
ak
siemens.com/plm/pl/free-solid-edge
Wypróbuj za darmo Solid Edge! Zobacz, dlaczego jesteśmy lepsi od konkurencji.
Rozwiązania dla przemysłu.
Teraz możesz, bez jakichkolwiek zobowiązań, wypróbować pełną wersję pakietu Solid Edge. Zobacz, w jaki sposób Solid Edge zapewnia szybkość i prostotę bezpośredniego modelo-wania dzięki elastyczności i możliwościom projektowania parametrycznego - wszystko to zaś w jednym, łatwym w użyciu pakiecie. Projektuj szybciej, bardziej intuicyjnie - po prostu lepiej.
Pobierz Solid Edge już teraz, otrzymasz dostęp do interak-tywnych materiałów szkoleniowych, filmów instruktażo-wych i forum użytkowników, które pomogą Ci poznać możli-wości oprogramowania.
Pobierz pakiet Solid Edge ze strony
siemens.com/plm/pl/free-solid-edgelub zadzwoń pod numer +4822 339 3523
SolidEdge_freetrial_A4_2013_pl.indd 2 13-08-23 14:15
4 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Redaktor naczelny: Marcin BieńkowskiRedaktorzy: Katarzyna Janik Artur Pęczak Maciej Stanisławski
Artur Żarski Alicja ŻebruńDyrektor Operacyjny: Sebastian Jaworski, tel.: 606 942 501 e-mail: [email protected]ł sprzedaży reklam: Michał Michniewicz, tel.: 668 205 183 e-mail: [email protected] i skład: Kuba KuczmaWydawca: Benchmark Sp. z.o.o., ul. Wołczyńska 37, 60-003 Poznań, NIP: 779-232-24-08Prezes zarządu: Sławomir Komiński
BIZNESbenchmark.pl
W numerze
Sprzęt dla inżynieraJak wybrać stację roboczą i notebook dla inżyniera s. 6
Profesjonalne, certyfi kowane karty grafi cznedo zastosowań CAD/CAM – case study s. 10
Bezpieczeństwo urządzeń mobilnych
– Samsung KNOX, artykuł sponsorowany s. 12
Manipulatory 3D do systemów CAD s. 14
Rapid Prototyping – drukarki 3D s. 17
Oprogramowanie CAD/CAMFunkcjonalności wprowadzone w najnowszym oprogramowaniu CAD 3D s. 19
Przyszłość oprogramowania 3D – wywiad z dyrektoremodpowiedzialnym za rynki Europy Centralnejw spółce SolidWorks Deutschland, panem Uwe Burk s. 23
Solid Edge ST6 – Wielozadaniowe narzędzie dla projektanta s. 24
ZW3D – Zintegrowany system CAD/CAM/FEM s. 30Od modelu do produktu, czyli projektowanie w systemie TopSolid 7 s. 35
Darmowe oprogramowanie CAD s. 36
Oprogramowania CAD 2D z perspektywy inżyniera,rozmowa z Krzysztofem Godyniem, specjalistą ds. CADz działu CAD Mechanika w fi rmie Datacomp s. 40
Systemy projektowania CAD 2D s. 41
Inżynier na produkcji Komputerowa optymalizacja procesów produkcji – wywiad z Mirko Baeckerem,dyrektorem marketingu Tecnomatix na region EMEA w Siemens PLM Software s. 43
Systemy informatyczne wspierające produkcję i utrzymanie ruchu s. 46
Industry 4.0: zmiana modeli procesów produkcji i form zarządzania s. 50
Analiza i symulacja procesów produkcyjnychw systemie Tecnomatix – case study s. 56
Praktyka inżynierska Analiza technologiczna form wtryskowych w oprogramowaniu CAD/CAM s. 58
Specjalizowane oprogramowanie CAD/CAM dlaprzemysłu drzewnego i meblarskiego s. 60
Interaktywne programowanie obrabiarek CNC z poziomu systemu CAD/CAM s. 62
Drony fi rmy RoboKopter zaprojektowane w systemie SolidWorks - case study s. 64
Certyfi kacja inżynierów pracujących w oprogramowaniu CAD/CAM s. 66
Więcej informacji:[email protected]
www.3dconnexion.eu facebook.com/3dconnexion twitter.com/3dconnexion
Przedstawiamy nowySpaceMouse WirelessZe SpaceMouse® Wireless w ręku możesz swobodnie rozwijaćswą kreatywność. Masz zagwarantowany porządek na biurku. Możesz cieszyć się zaawansowaną nawigacją w 3D.
Wejdź w trójwymiarowy świat!
IDEALNA DLA INŻYNIERII, ARCHITEKTURY, PROJEKTOWANIA, MODELOWANIA, ANIMACJIORAZ DOBREJ ZABAWY
BEZPRZEWODOWAMYSZKA 3D
PIERWSZA NA ŚWIECIE
Więcej informacji:[email protected]
www.3dconnexion.eu facebook.com/3dconnexion twitter.com/3dconnexion
Przedstawiamy nowySpaceMouse WirelessZe SpaceMouse® Wireless w ręku możesz swobodnie rozwijaćswą kreatywność. Masz zagwarantowany porządek na biurku. Możesz cieszyć się zaawansowaną nawigacją w 3D.
Wejdź w trójwymiarowy świat!
IDEALNA DLA INŻYNIERII, ARCHITEKTURY, PROJEKTOWANIA, MODELOWANIA, ANIMACJIORAZ DOBREJ ZABAWY
BEZPRZEWODOWAMYSZKA 3D
PIERWSZA NA ŚWIECIE
CloudiA Cloud Computing
Centra danych
Outsourcing IT
Integracja sieciowa
Atende S.A.TE
+48 22 29 57 [email protected]
www.atende.pl
Reklama Wprost - 2013-08-28.indd 1 29.08.2013 14:14
6 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Dopasować do potrzeb
– komputer dla inżynieraTrudno wyobrazić sobie współczesnego inżyniera, który nie korzystałby z komputera. Jednak inżynier, inżyniero-
wi nierówny i różne też będą potrzeby w zależności od wykonywanej pracy. Zupełnie inne potrzeby będzie miał inżynier pracujący „na produkcji”, a inne projektant używający aplikacji CAD.
Sprzęt dla inżyniera
7www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Komputery wykorzystywane we współcze-
snej inżynierii wspomagają swoich użytkow-
ników na każdym etapie pracy inżynierskiej.
Wykorzystywane są do projektowania, pro-
gramowania obrabiarek CNC, zarządzania
produkcją i czasem życia produktu. Pozwa-
lają też wykonywać skomplikowane obli-
czenia wytrzymałościowe i pomagają przy
serwisowaniu urządzeń. Do każdych z tych
zadań komputer powinien spełniać nieco
inne oczekiwania. Stacja robocza CAD musi
być wyposażona w bardzo wydajną kartę
grafi czną, a notebook używany na produkcji
musi odznaczać się dużą wytrzymałością na
uderzenia i być odporny na warunki otocze-
nia – za to nie musi być specjalnie wydajny.
Komputer dla projektantaMaszyna przeznaczona dla projektanta
musi cechować się bardzo dużą wydajno-
ścią. Standardem dla tej klasy urządzeń
jest wyposażanie ich w profesjonalne kar-
ty grafi czne przeznaczone do współpracy
z programami CAD/CAM. Są to karty Nvidii
z rodziny Quadro lub AMD FirePro. Karty tego
typu charakteryzują się zwiększoną wydaj-
nością w aplikacjach inżynierskich oraz ste-
rownikami dostosowanymi do wykonywania
specyfi cznych dla tego środowiska opera-
cji – inne są wymagania programów CAD,
a inne w grach. Ponadto profesjonalne kar-
ty grafi czne przechodzą proces certyfi kacji
w laboratoriach producenta oprogramowania
CAD/CAM. Karty profesjonalne stosowne są
również w generowaniu grafi ki 3D w fi lmach
i studiach grafi cznych – wspomagają pracę
oprogramowania typu DCC (Digital Content
Creation), takiego jak MAYA 3D, czy 3ds max.
Karty te współpracują także z oprogramo-
wanie GIS (Geographic Information System),
a także wspierają wizualizacje naukowe.
Dostępne na rynku profesjonalne karty gra-
fi czne bazują zawsze na którejś ze stan-
dardowych generacji układów grafi cznych
przeznaczonych dla graczy, ale są, jak już
wspomniałem, zoptymalizowane do operacji
typowych dla zastosowań profesjonalnych,
które nie są istotne z punktu widzenia gier.
Segment profesjonalnych kart grafi cznych,
podobnie jak ma to miejsce w wypadku do-
mowych akceleratorów 3D, podzielony jest
na tzw. karty entry-level o najniższej wydaj-
ności, średni segment, oraz urządzenia naj-
droższe i jednocześnie najbardziej wydajne.
W wypadku kart Nvidia Quadro bazujących
na architekturze Kepler są to odpowiednio
karty Quadro K600 (entry-level), Quadro
K2000 i K4000 (medium range) oraz Quadro
K5000 i K6000 (performance). AMD oferuje
odpowiednio karty z najnowszą architektu-
rą GCN (Graphics Core Next) w segmen-
tach performance (FirePro W9000), medium
range (FirePro W8000, W7000) i najniższym
(W5000). Starszą generację układów AMD
z architekturą VLIW5 znajdziemy zaś jesz-
cze w dalszym ciągu w średnim (FirePro
Foto
: Fot
olia
V7900, V5900, V5800) i najniższym seg-
mencie (FirePro V4900 i V3900) produko-
wanych przez tę fi rmę kart.
Karty z poszczególnych segmentów róż-
nią się wydajnością (w tym liczbą zastoso-
wanych grafi cznych procesorów strumie-
niowych), dostępną pamięcią (np. Quadro
K6000 ma 12 GB pamięci grafi cznej, Fire-
Pro W9000 6 GB, a Quadro K4000 3GB,
zaś FirePro W5000 2 GB), taktowaniem
zegara, szerokością magistrali pamięci itp.
szczegółami technicznymi. Generalnie, karty
z segmentu najniższego, to karty wykorzy-
stywane w niezbyt wymagających projek-
tach lub w maszynach gdzie trzeba czasami
uruchomić aplikację CAD. Do większości za-
stosowań inżynierskich wystarczają karty ze
średniego segmentu rynku, zaś najszybsze
stosuje się wszędzie tam, gdzie mamy do
czynienia z dużymi złożeniami.
Karty profesjonalne pozwalają też na pracę
wielomonitorową i, podobnie jak ma to miej-
sce w wypadku zwykłych kart grafi cznych,
mogą też pracować w konfi guracjach z wie-
loma kartami grafi cznymi zamontowanymi
w stacji roboczej (AMD CrosFire, Nvidia SLI).
W pracy wielomonitorowej na jednnej karcie,
dzięki technologii Eyefi nity przewagę ma ją
produkty fi rmy AMD – pozwalają na jedno-
czesną pracę na sześciu monitorach. Karty
Nvidii są w stanie pracować jednocześnie
z czterema wyświetlaczami. Standardową
rozdzielczością dla pojedynczego monitora
dla współczesnych profesjonalnych kart jest
rozdzielczość 4096 × 2160 pikseli.
Jeśli chodzi o procesor do grafi cznej stacji
roboczej, to im jest on szybszy tym lepiej.
W komputerze dla inżyniera powinien się
znaleźć któryś z modeli procesorów fi rmy
Intel Core i7 lub AMD FX-8000. Jeżeli nie ma
Sprzęt dla inżyniera
Dopełnieniem komputera dla inżyniera projektanta powinien być profesjonalny, duży monitor co najmniej 24-calowy przeznaczony do prac z systemami CAD i rozdzielczości rzędu 2560×1600 pikseli.
8 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Sprzęt dla inżyniera
potrzeby korzystania z aż tak szybkiej stacji
roboczej, wówczas można zakupić kom-
puter z procesorem z serii Intel Core i5 lub
AMD FX-6000. Wymagana pamięć do kom-
putera dla inżyniera to minimum 8 GB. Przy
standardowej pamięci 4 GB mogą pojawić
się niekiedy problemy z szybkością pracy
z niektórymi dużymi złożeniami. Dysk twardy
powinien być również duży (2-4 TB) i w mia-
rę szybki, koniecznie z interfejsem SATA III.
Dobrze spisują się w tej roli modele fi rmy WD
z serii Black lub Seagate Constellation.
W stacji roboczej dla inżyniera elektroniczny
dysk SSD raczej nie ma sensu – jest zbyt
drogi w stosunku do oferowanej pojemno-
ści i nie ma aż takiego wpływu na szybkość
pracy oprogramowania CAD. Może być on
zastosowany jedynie, podobnie jak w kom-
puterach domowych, jako dysk z zainsta-
lowanym systemem operacyjnym w celu
ogólnej poprawy wydajności systemu. Dys-
ki zamontowane w inżynierskiej stacji robo-
czej warto połączyć w macierz RAID zwięk-
Foto 1: Notebook dla inżyniera, który ma zastąpić tradycyjną stację roboczą musi charakteryzować się bardzo dużą wydajnością. Aspekty mobilności takie jak masa i czas pracy na bateriach są w tym wypadku sprawami drugorzędnymi. Na zdjęciu: wyposażony w 17,3-calowy ekran i moduł Nvidia Quadro, Fujitsu Celsius H920. [źródło: Fujitsu]
W wypadku obliczeń inżynier-skich pomocne mogą się okazać akceleratory obliczeniowe, wspomagające pracę jednostki centralnej komputera. Najbar-dziej znanym akceleratorem obliczeniowym, bazującym na architekturze kart grafi cznych jest Nvidia Tesla. Innym przy-kładem może być Intel Xeon Phi. Akceleratory tego typu montowane są w stacji roboczej i dzięki odpowiednim sterowni-kom i bibliotekom mogą wspo-magać obliczenia inżynierskie realizowane w programach do symulacji czy np., aplikacjach takich jak MathCAD.
montowane są w stacji roboczej i dzięki odpowiednim sterowni-kom i bibliotekom mogą wspo-magać obliczenia inżynierskie realizowane w programach do symulacji czy np., aplikacjach
i dzięki odpowiednim sterowni-kom i bibliotekom mogą wspo-magać obliczenia inżynierskie realizowane w programach do symulacji czy np., aplikacjach takich jak MathCAD.
Akceleratory obliczeniowe
szając bezpieczeństwo danych.
Dopełnieniem komputera dla inżyniera pro-
jektanta powinien być profesjonalny, duży
monitor co najmniej 24-calowy monitor
przeznaczony do prac z systemami CAD
i rozdzielczości rzędu 2560×1600 pikseli.
Tego typu monitory wyposażone są zwykle
w matryce typu IPS lub S-IPS o dużych ką-
tach widzenia rzędu 178 stopni w poziomie
i w pionie oraz matrycy o proporcjach
16:10 lub 16:9. Przykładem
takiego monitora może
być 30-calowy monitor
U3014 Premier Color fi rmy
Dell lub 27-calowy BenQ BL2710PT.
Monitory profesjonalne oprócz dużych roz-
dzielczości i przekątnych ekranu charaktery-
zują się również równomiernym świeceniem
i dobrym odwzorowaniem kolorów (prze-
strzeń barwna pokrywająca przynajmniej
100% przestrzeni sRGB). Kontrast i jasność
nie są zaś aż tak istotnymi parametrami – za-
zwyczaj kontrast to ok. 1000:1 zaś jasność
to 350-450 cd/m2. Oddzielną kwestię stano-
wią zaś inżynierskie manipulatory i klawia-
tury ułatwiające obsługę programów CAD.
O tym piszemy szerzej na kolejnych stronach
Biznes Benchmark Magazyn.
Jeśli chodzi o komputer dla inżyniera nie bę-
dącego projektantem, który sporadycznie
korzysta z programów inżynierskich CAD,
to w zupełności wystarczy zwykły biurowy
komputer z nieco lepszym procesorem (kla-
sy Intel Core i5 lub AMD FX-6000) oraz pro-
fesjonalną kartą grafi czną klasy entry-level.
W większości wypadków zadowolić można
się też pamięcią RAM o wielkości 4 GB,
1-2 TB dyskiem twardym oraz zwykłym mo-
nitor o rozdzielczości Full HD.
Notebook dla inżynieraJeśli chodzi o notebooki dla inżyniera to
trzeba pamiętać, że wydajność maszyn mo-
bilnych jest zawsze niższa niż zakupionych
w tej samej cenie komputerów stacjonar-
nych. Na korzyść tych ostatnich przemawia
dodatkowo łatwość rozbudowy konfi guracji,
co nie jest możliwe w wypadku notebo-
oka. Laptopy mają też mniejszy, dyspo-
nujący zwykle niższą rozdzielczością
ekran. Przewagą notebooka jest za to
mobilność, która może mieć w wielu
wypadkach kluczowe znaczenie dla inży-
szając bezpieczeństwo danych.
Dopełnieniem komputera dla inżyniera pro-
jektanta powinien być profesjonalny, duży
monitor co najmniej 24-calowy monitor
przeznaczony do prac z systemami CAD
i rozdzielczości rzędu 2560×1600 pikseli.
Tego typu monitory wyposażone są zwykle
w matryce typu IPS lub S-IPS o dużych ką-
tach widzenia rzędu 178 stopni w poziomie
i w pionie oraz matrycy o proporcjach
U3014 Premier Color fi rmy
Dell lub 27-calowy BenQ BL2710PT.
niera, w tym inżyniera projektanta.
W wypadku notebooka dla inżyniera, istotne
jest również to, aby wyposażyć go w profe-
sjonalny moduł grafi czny (tego typu maszy-
ny często nazywane są po angielsku mobile
workstation). Dobierając model do potrzeb
warto kupić urządzenie z mobilnym układem
Nvidia Quadro z serii M lub AMD FirePro rów-
nież z serii M. Należy jednak pamiętać, że
najsilniejsze kości mobilne odpowiadają pod
względem wydajności co najwyżej średniej
klasy układom stacjonarnym, niemniej kolejnej
generacji układy są zwykle znacznie bardziej
wydajne od swoich poprzedników.
Jeśli chodzi o procesor to tutaj obowiązuje też
zasada że im szybszy procesor, tym lepszy
w zastosowaniach inżynierskich. Rozsądne
minimum to układ klasy Intel Core i5 (note-
booki z procesorami mobilnymi fi rmy AMD
sprzedawane są śladowych ilościach) oraz 4
GB pamięci RAM. Dysk twardy powinien mieć
pojemność co najmniej 500 GB. W wypadku
mobilnej stacji roboczej używanej do projekto-
wania przekątną ekranu to 17,1 cala w innym
wypadku wystarczy 15,1 cala. Czas pracy na
zasilaniu bateryjnym nie jest już tak istotny,
gdyż sprzęt ten zwykle pracuje podłączony na
stałe „do prądu”. Oddzielną kategorię stano-
wią zaś odporne na warunki zewnętrzne urzą-
dzenia mobilne używane na produkcji, ale to
już temat na osobny artykuł.
Marcin Bieńkowski
Najwydajniejszy na rynku zintegrowany pakiet do projektowania i obróbki form wtryskowych
CAMdivision Sp. z o.o.
T E P S PLM NX P E S 2013
Park Przemysłowy Błonie Źródła k. Wrocławiaul. Sosnowa 10, 55-330 Błonie
tel.: +48 71 780 30 20, kom.: 504 20 60 [email protected]
Serdecznie zapraszamy zainteresowanych na:
► Seminarium DMG Aerospace RoadShow • Rzeszów • 20-21.11.2013► Warsztaty NX Mold Wizard – konstrukcja form wtryskowych • Wrocław • 28.11.2013
► Szkolenie Sandvick (Mold & Die) – obróbka form i tłoczników • Katowice • 28-29.11.2013
► Warsztaty NX Progressive – konstrukcja tłoczników • Wrocław • 6.12.2013
Szczegóły i formularz rejestracji: www.nxmold.pl
NX CAD/CAM & NX Mold Wizard
Firma z największym doświadczeniem w Polsce we wdrożeniach specjalistycznych modułów NX CAM & NX Mold Wizard
www.nxmold.pl
10 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Testy kompatybilności kart
AMD FireProw laboratorium Dassault Systèmes
Przyjęło się mówić, że trójwymia-rowa grafi ka stała się uniwersal-
nym językiem komunikowania się między fi rmami, fi rmami a klientami oraz jest bardzo dobrym sposobem na bezpośrednie trafi enie z projek-tem do konsumentów. Aby sprostać grafi cznym wymaganiom „komu-nikacyjnym” projektanci używa-jący aplikacji inżynierskich muszą również korzystać z nowoczesnych, profesjonalnych kart grafi cznych.
LaboratoriumDassault Systèmes Jednym z czołowych producentów opro-
gramowania inżynierskiego 3D i aplikacji
PLM (Product Lifecycle Management) jest
fi rma Dassault Systèmes. W ofercie tej fi rmy
znajdują się takie znane programy jak m.in.
SolidWorks, CATIA, SIMULIA czy DELMIA.
Programy te muszą bezproblemowo współ-
działać z profesjonalnymi, inżynierskimi
kartami grafi cznymi 3D. Testowaniem kom-
patybilności zajmuje się m.in. Christophe
Dobór profesjonalnego akceleratora 3D do
zastosowań inżynierskich nie jest sprawa
prostą. Jednym z najważniejszych kryteriów
jest tutaj nie tyle wydajność, co współpraca
z używaną w fi rmie w procesie projektowa-
nia aplikacją CAD. Przyjrzyjmy się na przy-
kładzie kart z serii AMD FirePro V9800 i jakie
warunki musi spełnić profesjonalny akcele-
rator grafi czny, aby producent aplikacji CAD
włączył go do zestawu rekomendowanych,
w pełni wspierających jego produkt profe-
sjonalnych kart grafi cznych 3D.
Sprzęt dla inżyniera
11www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
milionów wielokątów. Zespół badawczy wyko-
rzystał te złożenia do testów kompatybilności
kart grafi cznych AMD FirePro V9800 w pro-
gramach CATIA V5 i CATIA V6. Testy koncen-
trowały się w szczególności na cieniowaniu
i sprawdzaniu wydajności renderowania.
Eyefi nity w akcjiWedług Christopha, który prowadzi zespół
badawczy ds. wizualizacji w Dassault Systè-
mes, podłączenie konfi guracji sześciu moni-
torów było dosyć proste. – Wkładamy kartę
grafi czną do stacji roboczej z systemem Win-
dows 7. Podłączamy sześć monitorów LCD
HD o rozdzielczości 1920×1200 pikseli i usta-
wiamy konfi gurację obrazu za pomocą opro-
gramowania AMD Catalyst. Rozpoczęliśmy
z programem CATIA i wszystko działało bez
problemu. – stwierdził Christophe Delattre.
Zespół sprawdził też obsługę OpenGL, dy-
namiczne manipulowanie cieniowanymi mo-
delami i montażem, pamięcią wideo zarówno
dla dużych zbiorów danych oraz tekstur, jak
i tworzenia w czasie rzeczywistym foto-reali-
stycznego renderingu.
Christophe testował również funkcję kompen-
sowania ramek w oprogramowaniu AMD Ca-
talyst, która umożliwia inżynierom odkładanie
poprawki na krawędzi każdego wyświetlacza.
– Nie musieliśmy usuwać żadnych pikseli i tra-
cić jakiejkolwiek części obrazu. W programie
CAD wyświetlanie jednolitego obrazu jest na-
prawdę ważne. – mówi Christophe Delattre.
Cztery gigabajty pamięci grafi cznej umożli-
wiają, przy wykorzystaniu profesjonalnej karty
grafi cznej AMD FirePro V9800, proste podłą-
czenie i obsługę wielu monitorów. Co ważne,
koszt takiego rozwiązania jest znacznie niższy
niż zbudowanie klastra PC, który byłby w tej
sytuacji wymagany do obsługi kilku monito-
rów. Rozwiązanie takie również wymagałoby
dodatkowych umiejętności informatycznych.
– Możliwość obsługi systemu z sześcioma
wyświetlaczami przez jeden produkt jest zde-
cydowanie właściwym kierunkiem rozwoju
profesjonalnych kart grafi cznych. To niezwy-
kłe, że jedna karta grafi czna może obsłużyć
zarówno jeden projektor wysokiej rozdziel-
czości jak i całą, wielką ścianę czy nawet po-
mieszczenie wyświetlaczy wraz z dźwiękiem
stereo. To niewątpliwie kolejny krok naprzód
związany z wyświetlaniem podczas prezenta-
cji dla klientów realistycznych projektów 3D.
– podsumowuje Christophe Delattre.
Artykuł powstał na bazie materiałów
dostarczonych przez fi rmę AMD
Delattre pracujący w paryskim centrum ba-
dawczym fi rmy Dassault Systèmes.
– Wydajna karta grafi czna jest obowiązko-
wym wyposażeniem inżynierskiej stacji robo-
czej podczas obsługi dużych zbiorów danych
w aplikacjach, takich jak CATIA. W naszym
dziale badawczym regularnie przeprowadzi-
my testy zgodności naszego oprogramowa-
nia na różnych konfi guracjach sprzętowych.
Z jednej strony staramy się zweryfi kować to,
czy sprzęt może wspierać nasze oprogramo-
wanie, z drugiej natomiast chcemy również
wiedzieć czy nasze oprogramowanie jest
zaprojektowane tak, aby w pełni korzystać
z tego co dostarcza sprzęt. – mówi Christo-
phe Delattre z paryskiego centrum badaw-
czego fi rmy Dassault Systèmes.
Do testów zgodności zespół badawczy Das-
sault Systèmes korzysta z kilku ulubionych
projektów, które reprezentują typowe złożenia,
jakie zazwyczaj są projektowane przez klien-
tów. Złożenia te składają się z kilkuset części,
a więc zawierają bardzo duże zestawy danych
– projekt taki składa się z od jednego do pięciu
Delattre pracujący w paryskim centrum ba-
trowały się w szczególności na cieniowaniu
i sprawdzaniu wydajności renderowania.
Według Christopha, który prowadzi zespół
badawczy ds. wizualizacji w Dassault Systè-
mes, podłączenie konfi guracji sześciu moni-
torów było dosyć proste. – Wkładamy kartę
grafi czną do stacji roboczej z systemem Win-
dows 7. Podłączamy sześć monitorów LCD
HD o rozdzielczości 1920×1200 pikseli i usta-
niż zbudowanie klastra PC, który byłby w tej
Foto 1: Prykładowy obraz złożenia silnika lotniczego wyświetlany na sześciu monitorach dzięki technologii AMD Eyefi nity. [źródło: AMD]
Foto 3: Fotorealistyczny rendering złożenia samochodu w programie CATIA V6 otrzymany przy wykorzystaniu kart grafi cznych AMD FirePro V9800. [źródło: AMD]
Foto 2: Kart grafi czna AMD FirePro V9800. [źródło: AMD]
Sprzęt dla inżyniera
12 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Sprzęt dla inżyniera
czyli jak połączyć wodę z ogniem Mobilna rewolucja sprawiła, że te same prywatne tablety i smartfony co-
raz częściej służą użytkownikom zarówno w pracy, jak i w domu. Trend ten określany często nazwą BYOD (ang. Bring Your Own Device), mimo wielu korzyści jakie ze sobą niesie (m.in. są to: wzrost produktywności, satysfakcji zawodowej pracowników oraz oszczędności), spędza również sen z powiek administratorów fi rmowej infrastruktury IT. Urządzenia te tworzą bowiem ogromną wyrwę w fi rmowym systemie bezpieczeństwa.
Urządzenia prywatne użytkowników za-
logowane do fi rmowej sieci niosą ze sobą
szereg zagrożeń związanych z bezpieczeń-
stwem danych. Najważniejszym z nich jest
możliwość zainfekowania złośliwym opro-
gramowaniem wewnętrznych zasobów
fi rmy. Użytkownicy bardzo często nonsza-
lancko podchodzą do kwestii bezpieczeń-
stwa swoich urządzeń. Często instalują na
swoich smartfonach najróżniejsze aplikacje
nie zawsze pochodzące z ofi cjalnych źró-
deł. Istnieje też ryzyko ściągnięcia złośliwe-
go oprogramowania ukrytego w ogólnodo-
stępnych, legalnych zasobach.
Kolejnym istotnym zagrożeniem jest wyciek
poufnych danych. Korzystając z własnego
smartfona z dostępem do fi rmowej sieci,
pracownik łatwo może zupełnie przypad-
kowo podzielić się służbowymi danymi ze
znajomymi na portalu społecznościowym,
wysłać je do pracującego w publicznej
chmurze systemu wymiany plików takiego
jak np. Dropbox czy Google Drive czy po
prostu zgubić urządzenie z niezabezpieczo-
nymi, znajdującymi się na nim fi rmowymi
danymi. Oczywiście istnieją metody prze-
ciwdziałania tym zagrożeniom, ale wyma-
gają wdrożenia odpowiednich, nie zawsze
łatwych w implementacji, systemów i spe-
cjalnych procedur w fi rmie.
Technologia Samsung KNOXRozwiązaniem powyższych problemów
związanych z umożliwieniem wykorzystania
prywatnych urządzeń w fi rmie jest opra-
cowana przez fi rmę Samsung technologia
KNOX. Co ważne, jest to jedyny dostępny na
rynku system zabezpieczający przed zagro-
żeniami związanymi z modelem BYOD, który
opracowany został przez producenta urzą-
dzeń mobilnych. Dzięki temu gwarantuje on
bezpieczeństwo na poziomie styku sprzętu
i oprogramowania. Jednocześnie zdejmu-
je z integratorów czy fi rmowych działów IT,
czyli jak połączyć wodę z ogniem
ARTUKUŁ SPONSOROWANY
13www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Sprzęt dla inżyniera
konieczność opracowania lub wdrożenia
własnych rozwiązań, które będą chroniły fi r-
mowe dane, jednocześnie zapewniając pra-
cownikom dużą swobodę.
Samsung KNOX to rozwiązanie, które dzieli
telefon lub tablet fi rmy Samsung na dwa śro-
dowiska – służbowe i prywatne. To pierw-
sze jest środowiskiem zabezpieczonym,
w którym administrator działu IT decyduje
o uprawnieniach użytkownika i aplikacjach
jakiem można w nim instalować. Środowisko
prywatne daje pełną kontrolę nad urządze-
niem użytkownikowi. Administrator nie musi
się nim zajmować, bo jest ono w pełni od-
dzielone od środowiska fi rmowego. Użyt-
kownik ma do dyspozycji dwa odrębne pul-
pity, pomiędzy którymi może się przełączać.
Bezpieczny profi l pozwala na przechowywa-
nie fi rmowych danych w odrębnym zaszy-
frowanym kontenerze, dzięki czemu są one
niedostępne z poziomu profi lu prywatnego.
Kontener Samsung KNOX to wyodrębnio-
ne i zabezpieczone środowisko w obrębie
urządzenia przenośnego, które obejmuje
własny ekran główny, program uruchamia-
jący, a także własne aplikacje i widżety.
Kontener korzysta z oddzielnego systemu
szyfrowania plików funkcjonującego nie-
zależnie od aplikacji pozostających na ze-
wnątrz kontenera. Szyfrowanie danych re-
alizowane za pomocą 256-bitowego klucza
AES (Advanced Encryption Standard).
Samsung KNOX jest zgodny z powszech-
nie używanymi modelami infrastruktury
korporacyjnej. Obsługiwane są wirtualne
sieci prywatne VPN zgodne z normą FIPS,
szyfrowanie na urządzeniu, zabezpieczenia
przed wyciekiem danych, mechanizm jed-
nokrotnego logowania fi rmowego SSO (En-
terprise Single Sign ON), usługi katalogowe
Active Directory czy uwierzytelnianie wielo-
składnikowe z wykorzystaniem kart Smart
Card. Kontener Samsung KNOX zapewnia
również obsługę wirtualnej sieci prywatnej
w architekturze IPSec, w tym algorytmu
kryptografi cznego Suite B.
Bezpieczeństwo platformyW środowisku Samsung KNOX bezpie-
czeństwo platformy zostało zapewnione
dzięki wykorzystaniu trzech technologii
kontroli dostępu – Customizable Secure
Boot, ARM TrustZone-based Integrity Me-
asurement Architecture (TIMA) oraz jądra
z wbudowaną technologią Security Enhan-
cements for Android (SE for Android).
Technologia Customizable Secure Boot od-
powiada za to, żeby na urządzeniu urucha-
miane było tylko sprawdzone i dopuszczone
do użytku oprogramowanie. Umożliwia ona
także bezpieczne zastosowanie certyfi ka-
tu bezpiecznego rozruchu po dostarczeniu
urządzenia. Z kolei architektura TIMA od-
powiada za nieprzerwane monitorowanie
integralności jądra systemu Linux. W razie
wykrycia naruszenia integralności jądra lub
programu rozruchowego w oparciu o usta-
lone reguły podejmowane jest odpowiednie
działanie. Może to być np. zablokowanie do-
stępu do jądra oraz wyłączenie urządzenia.
Security Enhancements for Android to za-
awansowany mechanizm wydzielania infor-
macji w oparciu o wymogi w zakresie pouf-
ności i integralności. Technologia pozwala
na tworzenie wydzielonych obszarów prze-
chowywania aplikacji i danych z myślą o mi-
nimalizacji ryzyka i skutków naruszenia lub
obejścia zabezpieczeń poprzez wprowadze-
nie do systemu złośliwego lub wadliwie za-
bezpieczonego oprogramowania. Najwyższy
poziom bezpieczeństwa gwarantowany przez
Samsung KNOX docenił m.in. Departament
Obrony Stanów Zjednoczonych, który dopu-
ścił do użytku w swoich sieciach urządzenia
mobilne wykorzystujące to rozwiązanie.
Warto dodać, że Samsung KNOX ma rów-
nież własny system dystrybucji certyfi kowa-
nych aplikacji – Knox Appstore. Znaleźć tam
można m.in. aplikacje fi rm takich jak: SAP,
IFS, czy Salesforce. Platforma Samsung
Knox jest obecnie dostępna dla wybranych
urządzeń mobilnych fi rmy Samsung – są to
m.in. Samsung Galaxy S3, Samsung Galaxy
S4, Samsung Galaxy Mega, Samsung Ga-
laxy Note 2 oraz Note 3, a także najnowsze
tablety Samsung Galaxy Tab.
ARTUKUŁ SPONSOROWANY
14 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
3DPracując z programami CAD
posługujemy się przede wszyst-kim myszką, klawiaturą i czasami wspieramy się tabletem grafi cznym CAD. Istnieją jednak specjalizowane urządzenia ułatwiające projekto-wanie w systemach CAD 3D. Są to manipulatory 3D.
dla inżynierów
Może trudno w to uwierzyć, ale manipula-
tory 3D przeznaczone do oprogramowania
CAD, głównie za sprawą założonej w 2001
roku przez Logitecha fi rmy 3Dconnexion,
które dostępne są na masowym rynku już od
ponad dziesięciu lat, to nadal często są nie-
znane wśród osób pracujących na co dzień
z oprogramowaniem inżynierskim.
Sama historia manipulatorów 3D zaczyna
się jeszcze wcześniej – pierwszy manipulator
powstał na początku lat 70. ubiegłego wie-
ku w Niemieckiej Agencji Kosmicznej DLR
(Deutschen Zentrums für Luft- und Raum-
ManipulatoryManipulatory
Foto 1: Mysz 3D SpaceController fi rmy Space Control występuje w dwóch wersjach – z chwytem w postaci kulki i gałką sterującą. [źródło: Space Control]
Sprzęt dla inżyniera
15www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
fahrt) jako urządzenie pozwalające sterować ramieniem robota w przestrzeni kartezjańskiej.
Na początku lat 90. Niemiecka Agencja Kosmiczna zastosowała w swoich manipulatorach
3D niedrogi system pomiaru położenia wykorzystujący sześć jednowymiarowych optycznych
czujników położenia, na który to uzyskała patent w 1993 roku. W tym samym roku pod nazwą
Magellan na rynek wprowadzona została, bazująca właśnie na tym patencie, pierwsza mysz
3D produkowana przez fi rmę Logitech.
W 1995 roku na rynku zadebiutował zaś przeznaczony dla graczy, a produkowany przez fi r-
mę Spatial Systems Inc. manipulator, w którym wykorzystano również sterowanie o sześciu
stopniach swobody 6DoF (ang. Six Degrees of Freedom). Ten manipulator 3D o nazwie
SpaceBall Avenger oraz jego druga znacznie lepiej znana wersja – SpaceOrb 360, z 1996
roku, wywodziły się wprost z opracowanego przez Johna Hiltona z Uniwersytetu w Sydney
w Australii urządzenia o nazwie SpaceBall 1003 – pierwszego dostępnego na rynku od
1988 roku manipulatora 3D do programów CAD. Co ciekawe, jego prototyp przygotowy-
wany na zlecenie NASA powstał już w 1983 roku, a więc na 10 lat przed rynkowym debiutem
Magellana. Tak narodziły się manipulatory 3D.
Producenci manipulatorów 3DPodobnie jak w wypadku swoich protoplastów manipulatory 3D oferują sześć stopni swobo-
dy – kierunki: prawo, lewo, góra, dół, przód, tył. Do tego dochodzą kierunki pośrednie, będą-
ce wypadkową tych podstawowych. Daje to ogromne możliwości manipulowania obiektem,
o czym może się przekonać każdy, kto położył kiedykolwiek swoją dłoń na którymś z urzą-
dzeń oferowanych obecnie przez trzech producentów.
Pierwszym jest australijska fi rma Spatial Freedom założona przez Johna Hiltona tuż po jego odejściu
ze Spatial Systems Inc. Oferuje ona swoją mysz 3D, która notabene od lat nie jest już rozwijana, pod
nazwą Astroid. Drugim producentem jest wspomniany, założony przez Logitecha, 3Dconnexion,
do którego wraz z częścią praw patentowych za sprawą połączenia się w 2001 roku z Logitechem
fi rmy Labtec 3D Motion Control Technology trafi ł wspólnik Johna Hiltona z fi rmy Spatial Systems
Inc., Bernd Gombert . Firma Labtec 3D Motion Control Technology była zaś bezpośrednim następ-
cą Spatial Systems Inc. i produkowała od 1999 kontroler 3D o nazwie Spaceball 4000 FLX, który
trafi ł później do oferty Logitecha, a następnie 3Dconnexion. W 2003 roku z 3Dconnexion odchodzi
Bernd Gombert i powołuje do życia własną fi rmę Space Control GmbH, która zaoferowała podobne
urządzenie, wyposażone w dodatkowe funkcjonalności. Przyjrzyjmy się zatem teraz dostępnym
obecnie na rynku myszkom 3D, które można nabyć u trzech różnych producentów.
Astroid Spatial Freedom Astroid to podstawowy i zarazem jedyny model manipulatora 3D, który dostępny jest w ofercie
fi rmy Spatial Freedom (www.spatialfreedom.com). Stylizacyjnie nawiązuje on do urządzeń z lat
90. i pod tym względem manipulator wygląda nieco archaicznie. Kula wykorzystywana do mani-
pulowania nie każdemu musi przypaść do gustu. Firma 3Dconnexion poszła pod tym względem
inną drogą i wybrała dla swoich urządzeń inny kształt „chwytu”.
W wypadku Astrioida można mieć zastrzeżenia do użytego tworzywa, kolorystyki, ergonomii
programowanych przycisków. Podobać się za to może malutki joystick pozwalający na szybkie
przemieszczanie obiektów w poziomie. Producent zapewnia sterowniki do najpopularniejszych
systemów operacyjnych i rozwiązań CAD dostępnych na rynku. Urządzenie można nabyć po-
przez stronę internetową, zamawiając je bezpośrednio u producenta.
3D-Maus SpaceControllerMysz 3D SpaceController fi rmy Space Control (www.spacecontrol.de) to obecnie jedyny model
tego producenta – premiera drugiego została skutecznie i zgodnie z prawem zablokowana przez
konkurencję. Muszka jest starannie wykonana i przemyślana oraz wygląda bardzo atrakcyjnie
pod względem stylistyki. Model występuje w z chwytem w dwóch wariantach – kulą, tak jak
w wypadku Astroida o gałką sterującą jak w ma to miejsce w wypadku urządzeń 3Dconnexion.
Produkt zapewnia wsparcie praktycznie dla wszystkich systemów CAD i dla wielu innych
Firma 3Dconnexion w tym roku wprowadziła na rynek pierwszy bezprzewodowy model myszki 3D – SpaceMo-use Wireless. Ten manipulator 3D bazuje pod względem stylistycznym i pod względem możliwości na najprostszym modelu SpaceNavigator. Niemniej SpaceMouse Wireless łączy w sobie opatentowany przez 3Dconnexion sensor wykorzystujący technologię sześciu stopni swobody ruchu (6DoF) z bezprzewodową tech-nologią 2,4 GHz. SpaceMouse Wireless ma wbudowaną lito-wo-jonową baterię, która działa do miesiąca pracy (przy zało-żeniu pracy 8 godzin dziennie, 5 dni w tygodniu). Co ważne, podczas ładowania za pomo-cą dołączonego do zestawu kabelka ze złączem mikro-USB z myszki można normalnie korzystać. Zachowane przy tym zostają wszystkie dane i ustawienia, dzięki czemu użytkownicy mogą po prostu podłączyć kabel do ładowania i kontynuować pracę.
Pierwsza bezprzewodowa myszka 3D
fahrt) jako urządzenie pozwalające sterować ramieniem robota w przestrzeni kartezjańskiej.
Na początku lat 90. Niemiecka Agencja Kosmiczna zastosowała w swoich manipulatorach
3D niedrogi system pomiaru położenia wykorzystujący sześć jednowymiarowych optycznych
czujników położenia, na który to uzyskała patent w 1993 roku. W tym samym roku pod nazwą
Magellan na rynek wprowadzona została, bazująca właśnie na tym patencie, pierwsza mysz
W 1995 roku na rynku zadebiutował zaś przeznaczony dla graczy, a produkowany przez fi r-
mę Spatial Systems Inc. manipulator, w którym wykorzystano również sterowanie o sześciu
wany na zlecenie NASA powstał już w 1983 roku, a więc na 10 lat przed rynkowym debiutem
Pierwsza
Sprzęt dla inżyniera
16 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
aplikacji. Dodatkowo został wyposażony
w zastrzeżone patentem rozwiązanie, które-
go nie znajdziemy u konkurencji – pierścień
(tzw. PowerWheel) umocowany u podstawy
chwytu, pozwalający na ruch w prawo-le-
wo, który aktywuje konfi gurowalne menu
ekranowe. Rozwiązanie to jest wygodne,
ale jego zastosowanie sprawiło, iż całość
chwytu uniosła się nieco wyżej, niż w kon-
strukcjach konkurencji. Może to niestety po-
wodować pewien dyskomfort podczas pra-
cy i niewykluczone, że szybsze zmęczenie
nadgarstka. Z drugiej strony producent za-
pewnia, iż wziął to pod uwagę przy opraco-
waniu kształtu obudowy, który istotnie różni
się od rozwiązań 3Dconnexion i wymusza
ułożenie dłoni pod kątem.
SpacePilot, SpaceNavigator, SpaceMouse…Firma 3Dconnecion (www.3dconnexion.eu)
oferuje największa gamę manipulatorów 3D.
W ofercie dostępne są zarówno proste mo-
dele składające się praktycznie z samej „gałki”
(np. SpaceNavigator), bardziej rozbudowane
urządzenia (m.in. SpaceMouse Pro), aż po
najbardziej zaawansowane manipulatory (np.
SpacePilot Pro) wyposażone we własny ko-
lorowy wyświetlacz LCD z asystentem pracy.
Dla przykładu, zaawansowany model Spa-
cePilot Pro wyposażony jest w pięć w pełni
konfi gurowalnych, dwufunkcyjnych „inteli-
gentnych” klawiszy funkcyjnych, które po-
zwalają na stały dostęp do dziesięciu naj-
częściej używanych komend. Urządzenie
rozpoznaje aktywną aplikacje, środowisko
oraz tryb pracy i automatycznie wyznacza
odpowiednie komendy. Z kolei kolorowy wy-
świetlacz LCD pokazuje zaś przypisaną do
klawisza funkcyjnego komendę, co pozwala
optymalnie pracować z programem CAD lub
inną aplikacją grafi czną. Ponadto wyświe-
tlacz LCD oferuje opcję szybkiego przeglą-
danie poczty e-mail oraz zadań i wpisów
w kalendarzu. Klawisze szybkiej nawigacji
(QuickView Navigation) usprawniają
natomiast wykrywanie
błędów oraz prze-
gląd i prezentację
projektów poprzez
umożliwienie szyb-
kiego dostępu do
32 standardowych
widoków – krótki nacisk aktywuje pierwotne
komendy widoków przypisane do klawisza,
a naciśnięcie i przytrzymanie klawisza włą-
cza wtórne komendy widoków.
Całość zamknięto w ładnej, stylistycznie
i ergonomicznie wyprofi lowanej obudowie
wyposażonej w odpowiedni wyprofi lowa-
ne miejsce na nadgarstek. Dzięki temu dłoń
przyjmuje w sposób naturalny ergonomicz-
ną pozycję. Najczęściej używane klawisze
zostały wygodnie umiejscowione w zasięgu
palców, a symetryczne rozmieszczenie przy-
cisków funkcyjnych sprawia, ze z urządzenia
mogą korzystać zarówno osoby prawo-, jak
i leworęczne. Manipulatory 3D fi rmy 3Dcon-
nexion obsługują ponad 130 aplikacji z róż-
nych dziedzin – nie tylko systemów CAD czy
aplikacji do tworzenia grafi ki trójwymiarowej.
Przyszłość manipulatorówJesienią tego roku, podczas prezentacji
rozwiązań Autodesk i Siemens, poka-
zano manipulator, czy też raczej
urządzenie odczytujące gesty dłoni, za po-
mocą fal ultradźwiękowych. Na podstawie
odczytanego położenia palców i nadgarst-
ków obu dłoni użytkownika, Leap Motion
(www.leapmotion.com), bo o nim mowa,
umożliwia zmianę położenia wyświetlanego
na monitorze wirtualnego obiektu w prze-
strzeni 3D, jego modyfi kacje itp. Urządzenie
jest małe, przenośne, a koszt jego zakupu
nie przekracza obecnie 80 dolarów. Produ-
cent zapewnić wsparcie dla coraz większej
liczby aplikacji i systemów, także progra-
mów CAD – obecnie mogą z niego swo-
bodnie korzystać m.in. użytkownicy NX 9.0.
Czy tak będzie wyglądała w najbliżej przy-
szłości obsługa komputerów, za kilka lat się
o tym przekonamu.
Maciej Stanisławski
Foto 2: Manipulatory 3D produkowane przez fi rmę 3Dconnexion występują w różnych wariant antach dopasowanych do potrzeb i zasobności portfela użytkowników. [źródło: 3Dconnexion]
Sprzęt dla inżyniera
17www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Stworzenie fi zycznego, trójwymiarowego modelu projektowanego elementu czy całej maszyny często jest niezbędnym etapem podczas prowadzenia
prac konstrukcyjnych. Niestety, tradycyjne metody przygotowywania modeli są często bardzo drogie i czasochłonne. W takim wypadku inżynierom z pomocą mogą przyjść mogą nowoczesne technologie prototypowania, określane wspólnym mianem Rapid Prototyping, a jedną z nich jest technologia druku trójwymiarowego nazywana po angielsku 3D printing.
Podstawy technologii trójwymiarowego druku
opracowane zostały już w 1986 roku na słyn-
nym uniwersytecie technologicznym MIT – Mas-
sachusetts Institute of Technology. Pierwsze se-
ryjne urządzenia pojawiły się w połowie lat 90.
XX wieku. Obecnie wykorzystuje się trzy metody
druku przestrzennego – FDM (Fused Deposition
Modeling), metodę proszkową oraz SLS (Selec-
tive Laser Sintering), czyli selektywne spiekanie
laserem. W uproszczeniu, pierwsza z nich spro-
wadza się do natryskiwania, tak jak ma to miej-
sce w komputerowych drukarkach atramen-
towych, warstw płynnego, szybkoschnącego
tworzywa sztucznego. Druga, polega na utwar-
dzaniu warstwa po warstwie, sproszkowane-
go materiału, nanoszonego przez dozownik
głowicą natryskującą klej lub specjalną żywicą.
Trzecia, podobna jest do drugiej metody, z tym,
że zazwyczaj metaliczny proszek utwardzany
(spiekany) jest silnym światłem laserowym, a nie
sklejany natryskiwanym klejem.
FDM w akcjiW wypadku metody FDM, trójwymiarowe mo-
dele drukuje się polimerowego „drutu” wyko-
nanego z takiego materiału jak np. ABS. Ma-
teriał ten nazywany jest materiałem bazowym
i z niego powstaje drukowany przedmiot . Aby
drukowany model podczas tworzenia się nie
wywrócił lub nie połączył się jego fragmenty
bądź elementy, które mają być od siebie od-
dzielone, niezbędne jest jeszcze użycie dru-
giego, dodatkowego materiału. Materiał ten
nazywa się materiałem podporowym i jest to
zwykle inny łatwy do usunięcia plastik lub np.
specjalnie utwardzana skrobia. W pierwszym
wypadku po wydrukowaniu przedmiotu ele-
menty podporowe modelu po prostu się od-
cina, w drugim rozpuszcza się je w wodzie.
Materiał bazowy i podporowy nanoszone
są prze oddzielne dysze, a sposób działania
drukarki 3D jest taki sam jak zwykłej drukarki
atramentowej – głowica z dyszami podający-
mi materiał bazowy i podporowy przemiesz-
cza się w płaszczyźnie XY i nanosi w od-
powiednich miejscach, zamiast atramentu,
warstwę materiału polimerowego. Po jego
zastygnięciu, co twa nie dłużej niż sekundę,
obniżana jest płyta podstawy (w wypadku
drukarki atramentowej następuje przesunię-
cie kartki), nazywana stołem modelowym. To
na nim powstaje drukowany obiekt. Po ob-
niżeniu o ułamek milimetra stołu modelowe-
go można przystąpić do drukowania kolejnej
warstwy, itd. – cały proces jest powtarzany aż
do chwili ukończenia drukowania przedmiotu.
W wypadku najnowszych drukarek 3D ko-
rzystających z techniki FDM minimalna gru-
bość ścianki drukowanego przedmiotu to
ok. 0,2-0,4, mm, starszych ok. 0,6 mm. Gru-
bość nakładanej warstwy to zwykle 0,1 mm,
choć zdarzają się modele operujące warstwą
o grubości 0,05 mm. Komora modelująca ty-
powej drukarki 3D pozwala drukować obiekty
o wielkości nie przekraczającej 30–50 cm.
Drukarki FDM drukują zwykle tylko w jednym
kolorze, zależnym od koloru użytego do dru-
ku polimeru. Wydruk przedmiotów o większej
liczbie kolorów wymaga dodania dodatko-
wych dysz do głowicy, co podniosłoby i tak
niemałe koszty urządzenia, dlatego w prakty-
ce, poza nielicznymi wyjątkami, nie spotyka
się drukarek FDM, które mogły by drukować
więcej niż jednokolorowe modele.
Bardzo istotną zaletą technologii FDM jest
to, że wykonane przy jej pomocy prototypy
można poddawać obróbce – np. szlifowaniu,
wierceniu, malowaniu, chromowaniu itp. Mo-
dele można też ze sobą łatwo sklejać, two-
rząc większe rozmiarowo niż wspomniane,
50-centymetrowe obiekty.
Proszek w akcjiMetoda proszkowa wykorzystywana jest przede
wszystkim w drukarkach fi rmy Z Corporation.
W tych drukarkach 3D na przemian, warstwami,
nanosi się spoiwo i specjalny proszek o odpo-
WYDRUKUJTO CO ZAPROJEKTOWAŁEŚ!
Sprzęt dla inżynieraFo
to: S
trat
asys
18 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
wiednio dobranej granulacji. Spoiwo nanoszone
jest przez głowicę drukującą, a proszek nakłada,
podając go z podajnika, specjalny zgarniacz.
Cykl nanoszenia spoiwa i proszku powtarzany
jest na przemian, aż do zakończenia procesu
drukowania przedmiotu. Na końcu, przed wyję-
ciem gotowego przedmiotu odczekuje się około
godziny po to, aby zaszły do końca chemiczne
procesy wiązania spoiwa.
Druk nie wymaga tutaj materiału podporo-
wego – drukowany przedmiot trzyma się
w odpowiedniej pozycji dzięki temu, że jest
„zanurzony” w niesklejonym proszku. Nieste-
ty, wytrzymałość modelu nie jest duża i po to,
aby go wzmocnić po wyjęciu pokrywa się go
specjalnym lakierem Z-Bond lub płynną, roz-
cieńczoną żywicą epoksydową.
Istotną zaletą metody druku 3D z proszku
jest możliwość drukowania w kolorze. Na
przykład drukarka ZPrinter 450 wyposażona
jest dodatkowo w zwykłą głowicę atramen-
tową, która nanosi na każdą warstwę dru-
kowanego modelu barwny tusz, taki sam jak
w drukarkach atramentowych, dzięki czemu
model 3D jest od razu kolorowy. Drukowane
przedmioty mogą mieć też cieńsze ścianki niż
w wypadku metody FDM i ich grubość to od
0,05-0,1 mm. Tej samej grubości nakładana
jest pojedyncza warstwa proszku. Wadą me-
tody proszkowej jest stosunkowo duża kru-
chość drukowanych obiektów (obiekty mają
porównywalne wymiary jak w metodzie FDM),
co wynika z wytrzymałości mechanicznej za-
stosowanych podczas druku spoiw.
Laserem po modeluMetoda SLS została wynaleziona i opatento-
wana przez dr Carla Deckarda z Uniwersytetu
Teksańskiego w Austin. Polega ona na nosze-
niu, cienkich 0,1-milimetrowych warstw prosz-
ku i ich utwardzaniu promieniem lasera, tak jak
w wypadku zwykłej drukarki laserowej. Laser
rysuje drukowany wzór na każdej warstwie i na
skutek podniesienia temperatury, w miejscach
na które padła wiązka światła, materiał jest
spiekany. Cykle świecenia i nanoszenia prosz-
ku powtarzane są naprzemiennie, aż do chwili
otrzymania gotowego modelu, który cechuje
się bardzo dużą trwałością.
W metodzie SLS wykorzystuje się proszki po-
liamidowe lub polistyrenowe, lasery większej
mocy pozwalając na drukowanie obiektów
metalowych, głownie z aluminium. Wówczas
do druku stosowany jest proszek metaliczny
o odpowiednim składzie (mieszanina metali
lub metale oraz proszki ceramiczne), który
pozwala na wytworzenie trwałych i równych
spieków metalicznych. Modele wykonane
metodą SLS cechują się bardzo dużą pre-
cyzją wykonania i można je obrabiać mecha-
nicznie. Co ciekawe, metodą SLS drukuje się
nie tylko modele i prototypy elementów ale
również używane w przemyśle formy do for-
mowania wtryskowego tworzyw sztucznych,
formy odlewnicze oraz pełnowartościowe na-
rzędzia do produkcji seryjnej takie jak uchwy-
ty, matryce, a nawet elementy dysz stosowa-
ne w silnikach samolotów odrzutowych.
OprogramowanieTworzenie wydruków 3D bazuje na trójwy-
miarowych plikach elementów opracowy-
wanych w programach CAD. Aby móc wy-
drukować model, musi on zostać zapisany
w formacie .STL. Eksport do takiego formatu
oferowany jest przez większość programów
CAD, lub wtyczek doinstalowywanych do
aplikacji CAD. Model w formacie STL wczy-
tuje się do oprogramowania sterującego dru-
karką 3D, a sterowniki na podstawie modelu
3D tworzą kolejne poziome przekroje obiek-
tu. Przekroje, już jako obiekty dwuwymia-
rowe, przenoszone są na kolejne warstwy
wydruku. Co ciekawe, w ten sam sposób
do drukarki 3D przenieść można przekroje
pochodzące z diagnostycznej aparatury me-
dycznej takiej jak tomografy komputerowe
czy urządzenia do rezonansu magnetyczne-
go. Dzięki temu lekarze mogą np. stworzyć
model kości pacjenta i lepiej przygotować
się do planowanej operacji.
Drukarki 3D nie należą do najtańszych. Pro-
ste przemysłowe urządzenia kosztują ok.
10–15 tys. złotych. Na lepsze modele profe-
sjonalne przeznaczyć już trzeba co najmniej
100 tys. zł. Na szczęście pojawiły się na ryn-
ku, małe, tanie drukarki 3D, które można na-
zwać „domowymi” lub „osobistymi”. Kosztują
one ok. 2000–4000 zł. Za przykład tego typu
urządzeń mogą posłużyć kosztująca zaled-
wie 2 tys. zł drukarka Prusa i3 xPJD produ-
kowana przez fi rmę PJD Automatyka (www.
pjd-automatyka.pl), GolemD za 2800 zł opra-
cowany przez fi rmę AXE PRIM (www.3d3.pl).
Warto też pamiętać, że wiele fi rm i instytu-
tów badawczych dysponuje odpowiednimi
Sprzęt dla inżyniera
drukarkami 3D, na których odpłatnie świad-
czą usługi wykonywania wydruków 3D. Dzię-
ki temu każdy kto ma taką potrzebę może
wykonać trójwymiarowy model obiektu, nie
kupując przy tym drogiego urządzenia – wy-
starczy, że zlecić jego wykonanie fi rmie świad-
czącej tego typu usługi.
Marcin Bieńkowski
Foto 1: Utwardzanie i czyszczenie modelu uzyskanego na proszkowej drukarce 3D. [źródło: Z Corporation]
19www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Wśród tegorocznych rowowości dotyczących oprogramowania inżynierskiego warto odnotować dwa wydarzenia z branży CAD – premierę SolidWorks 2014 i NX 9.0. W przypadku obu systemów, choć przeznaczone są one dla
różnych odbiorców, wprowadzono wiele oczekiwanych ulepszeń. Niektóre z nich można śmiała nazwać rewolucyjnymi.
Synchronous Technology, jako oryginalne
i nowatorskie rozwiązanie fi rmy Siemens PLM
Software, jest już od kilku lat obecna w opro-
gramowaniu CAD tej fi rmy, ale jak do tej pory
dotyczyła jedynie obszaru projektowania
i modelowania w 3D. W tym roku zadebiuto-
wała także w 2D, a użytkownicy liczą na to, że
wkrótce pojawi się nie tylko w systemie NX,
ale również w Solid Edge, a być może również
w bezpłatnym Solid Edge 2D Drafting.
Zmiana sposobupracy z danymi 2DWprowadzenie Technologii Synchronicznej do
edycji rysunków 2D w najnowszej wersji NX 9.0
zdecydowanie usprawnia i skraca czas mody-
fi kowania istniejących rysunków i szkiców. Jest
to sytuacja analogiczna do tej, która miała miej-
sce wcześniej w przypadku geometrii 3D. Teraz
modyfi kacja danego detalu nie wymaga ko-
nieczności „ręcznego” poprawiania elementów
rysunku, poprzedzonego defi niowaniem skom-
plikowanych powiązań i relacji między liniami,
odcinkami, profi lami itp. Modyfi kacje w zasadzie
sprowadzają się do wskazania tych elementów
szkicu, które chcemy, aby reagowały na zmiany
wprowadzane przez nas w innym elemencie –
system sam już dalej zadba o to, aby pozostały
one asocjatywne. Podczas dynamicznej zmiany
szkicu – przesuwania krzywych – wymiary są
aktualizowane o wartość przesunięcia.
Nowe funkcjonalności w oprogramowaniu
CAD 3D
Oprogramowanie CAD/CAM
Foto 1: NX 9.0 przystosowano do współpracy z wykorzystującym ultradźwięki, bezdotykowym manipulatorem Leap Motion. Dzięki niemu za pomocą gestów rąk można nie dotykając ani myszki, ani klawiatury, swobodnie obracać i przesuwać obiekty oraz wykonywać polecenia związane z modelowaniem. [źródło: Leap Motion]
20 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Synchronous 2D ma szczególne zastosowanie przy importowanej do-
kumentacji, z której w szybki sposób możemy wykonać szkic i modyfi -
kować go w dowolny sposób, już w środowisku NX 9.0.
Wprawdzie modelowanie trójwymiarowe jest preferowaną metodą
projektowania, to jednak dwuwymiarowe rysunki i dane produktów
– w bardzo zróżnicowanych formatach cyfrowych – wciąż są wyko-
rzystywane w praktycznie każdej branży przemysłowej na pewnych
etapach rozwoju produktu. Co więcej, warto pamiętać o tym, iż
nadal w skali globalnej dominuje wykorzystywanie systemów CAD
2D, siłą rzeczy „generujących” projekty w postaci dwuwymiarowej.
Technologia Synchro-
niczna do danych 2D
eliminuje problemy
n iekompatyb i lnośc i
struktur danych i nie-
spójność technologii
CAD, właśnie poprzez
wprowadzenie swo-
istej „inteligencji” do
danych dwuwymia-
rowych, bez koniecz-
ności dokonywania
ich translacji. Dzię-
ki temu użytkownik
może intuicyjnie i – wg
producenta – nawet
pięciokrotnie szybciej edytować pliki 2D pochodzące z różnych
systemów CAD. Jest to szczególnie przydatne w tych branżach,
w których występują duże ilości dwuwymiarowych danych pocho-
dzących ze starszych systemów CAD.
Co więcej w NX 9.0Technologia Synchroniczna w 2D nie jest oczywiście jedynym uspraw-
nieniem, jakiego doczekali się użytkownicy fl agowego systemu Sie-
mens PLM Software. Osobiście zwróciłbym szczególną uwagę na
funkcjonalność Real Shape (narzędzie NX Realize Shape), będącą
nowym rozwiązaniem do projektowania powierzchni swobodnych,
zintegrowanym bezpośrednio w środowisku NX 9.0.
Pakiet NX Realize Shape to nic innego, jak środowisko projektowania
swobodnych form, sprawdzające się w przygotowywaniu produkcji
wyrobów o mocno stylizowanych kształtach lub skomplikowanych
powierzchniach. Wygląda na to, że istotnie jest to obecnie jedyne
tego typu rozwiązanie w systemie CAD, w którym płynnie zintegro-
wano zaawansowane, łatwe w obsłudze i elastyczne narzędzia do
projektowania form swobodnych.
Niestety NX Realize Shape ma pewne ograniczenia – np. nie da się
go wykorzystać do modyfi kowania, czy też tworzenia powierzchni ,
a w każdym razie, nie bezpośrednio. W pracy z Real Shape należy
najpierw stworzyć bryłę, wokół której powstanie „przezroczysty” pro-
stopadłościan zawierający punkty sterujące kształtem powierzchni
projektowanej bryły. Użytkownik defi niuje na nim siatkę, a następnie
za jej pomocą może swobodnie dokonywać zmian kształtu obiek-
tu, wykorzystując dodatkowo defi niowane cechy symetrii, lustrzane
odbicie itp. Proste w użyciu narzędzie potrafi przekształcić wyjścio-
wą formę np. sferę, w najbardziej skomplikowany kształt. Co więcej,
nowa funkcjonalność aż „prosiła się” o nowe urządzenie pozwalające
użytkownikowi na pełne wykorzystanie jej potencjału. Czy poza my-
szami 3D można było „zaprząc” do NX 9.0 coś więcej? Owszem, NX
9.0 został przystosowany do pracy z nowym manipulatorem Leap
Motion, czy też raczej urządzeniem, odczytującym gesty rąk.
Technologia Synchroniczna w obszarze modelowania 3D w NX 9.0
pozwoliła na dodanie poleceń ułatwiających, czy wręcz pozwala-
jących na automatyczne tworzenie wzmocnień w postaci podpór,
żeber itp. Ciekawie przedstawia się także możliwość wykonania po-
chylenia wybranej części ścianki bez konieczności jej wcześniejszego
dzielenia. Nie wdając się w szczegóły, po wskazaniu powierzchni, do
której będzie wykonywane pochylenie, pochylane ścianki traktowane
są jako osobny obiekt. Nowością w NX 9.0 jest także możliwość
modyfi kowania kształtu bryły lub powierzchni nie poprzez przesuwa-
nie ścianki, ale – jej krawędzi. Kształt ścianki będzie się dynamicznie
dopasowywał odpowiednio do wprowadzanych zmian.
W obszarze CAE (symulacje i analizy) nie tylko skupiono się na po-
System NX 9.0 przystosowano do pracy z ekranami dotykowymi, a także zapewniono obsługę pióra i gestów rąk. Tym samym jest jednym z nielicznych systemów CAD/CAM/CAE wpierających nowe urządzenie Leap Motion do bezdotykowej obsługi programu.
Oprogramowanie CAD/CAM
Foto 2: Funkcja stylu splajnu, a także funkcja regulacji zaokrągleń stożkowych pozwalają na szybsze i bardziej precyzyjne tworzenie złożonych powierzchni i kształtów organicznych. [źródło: SolidWorks]
Foto 3: Conic Fillet Control pozwala na większą kontrola defi niowanych kształtów. [źródło: SolidWorks]
21www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Nowości w programieInventor 2014
Oprogramowanie CAD/CAMOprogramowanie CAD/CAM
prawie pracy pojedynczych narzędzi (m.in.
wprowadzono automatyczną kontrolę nad
siatką mesh), ale usprawniono całościowe
procesy, m.in. symulacji silników lotniczych,
skracając czas konfi gurowania skompli-
kowanych warunków granicznych o 75
procent. Nowy równoległy solwer NX CAE
przyspiesza pracę nad wielkoskalowymi
modelami, dostarczając wyników w krót-
szym czasie. Udoskonalenia oprogramowa-
nia NX Nastran, sprawdzonego pod wzglę-
dem wydajności obliczeniowej, dokładności
i skalowalności solwera MES, pozwalają
także o połowę skrócić czasy symulacji ha-
łasu, wibracji i kultury pracy podzespołu.
Nowe możliwości oprogramowania NX do
produkcji zapewniają zwiększoną kontrolę
w zakresie szybszego i bardziej elastycz-
nego programowania CAM i CMM. Do
wytwarzania form i matryc wprowadzono
nową funkcję zarządzania regionem obrób-
ki, która umożliwia bardziej efektywne pro-
gramowanie m.in. dzięki grafi cznemu inter-
fejsowi użytkownika, co skraca czas pracy
nad skomplikowanymi częściami i zapewnia
precyzyjną kontrolę nad doborem strategii
obróbki. Użytkownik zyskuje w zasadzie peł-
ną kontrolę nad metodą obróbki dla każde-
go regionu, wspomniany grafi czny podgląd
i edycję regionów, precyzyjne dopasowanie
osi narzędzia do regionu, a w efekcie m.in.
wysoką jakość powierzchni po obróbce.
Po wskazaniu obszaru do obróbki programi-
sta ma możliwość jego kontroli poprzez po-
dział kątowy, przypisanie określonej strategii
obróbki i narzędzia do danego obszaru jesz-
cze przed generowaniem właściwych ście-
żek. Obszary obróbki można interaktywnie
łączyć, dzielić i usuwać. Dodatkowo można
dynamicznie zmienić oś narzędzia (na obra-
biarkach wieloosiowych), by uniknąć kolizji
przy obróbce na krótkim wysięgu. Przydatna
okazuje się także konwersja ścieżek 3-osio-
wych na 5-osiowe (również stosowana dla
uniknięcia kolizji z oprawką w przypadku
krótkich narzędzi), która została rozszerzo-
na na operację obróbki zgrubnej i obsługę
podcięć. Wspomnę jeszcze o funkcji Flow-
Cut, dzięki której operacja obróbki resztek
automatycznie wyznacza obszary obróbki
oraz optymalnie dobiera wzór ścieżki w za-
leżności od pochylenia ścian w jednej opera-
cji (z możliwością stosowania technik HSM).
Rozmowa z Tomaszem Gajem, Specjalistą ds. CAD w fi rmiePROCAD, www.procad.pl
Biznes Benchmark: Jakie najważniejsze, nowe funkcje pojawiły się w kolejnej wersji programu Autodesk Inventor. W jaki sposób usprawnią one projektowanie 3D?
Tomasz Gaj: Programiści Autodesku dokładają wszelkich starań aby sprostać wymaganiom użytkowników aplikacji. Do najbardziej istotnych usprawnień, które pojawiły się w najnowszej wersji programu możemy zaliczyć poprawę algorytmów matematycznych podstawowych operacji modelowania dzięki czemu użytkownik otrzymuje znacznie szerszą paletę możliwości projektowania części. Ważną kwestią jest także usprawnie-nie pracy z dużymi zespołami. Dzięki nowej technologii ekspresowego otwierania zespołów oraz możliwości tworzenia dokumentacji płaskiej jako widoki rastrowe użytkownik oszczędza znaczną ilość czasu, który w obec-nych czasach jest bezcenny. Bardzo ciekawymi rozwiązaniami są także nowego typu wiązania tzw. POŁĄCZENIA ,dzięki którym uzyskujemy dodatkowe możliwości zarządzania stopniami swobody oraz analizy tych zespołów w module symulacji dynamicznej. Dostępne są także nowe trans-latory umożliwiające kooperacje z innymi systemami CAD-owskimi (moż-liwość exportu: Parasolid wersja 9.0 przez 25.0, Pro/ENGINEER Granite version 1 przez 8.0, CATIA V5 version R10 przez V5-6R2012; możliwość importu: CATIA V5 wersja R6 przez V5-6R2012, NX version Unigraphics 13 przez NX 8.0, SolidWorks wersja 2001 plus przez 2012.
Biznes Benchmark: W jaki sposób wspierają Państwo społeczność inżynierów i projektantów korzystających z Państwa oprogramowaniem Jakie elementy tego wsparcia są najważniejsze dla Państwa, a jakie dla użytkowników.
Tomasz Gaj: Staramy się wychodzić naprzeciw oczekiwaniom naszych klien-tów poprzez oferowania najwyższej jakości usług. Pracownicy PROCAD to starannie dobrana grupa osób wzajemnie uzupełniających swoje kompeten-cje. Dla nas kluczową kwestią jest dobranie odpowiedniego rozwiązania dla każdego klienta. Różnie specyfi kacje fi rm wymuszają podejścia indywidual-nego do każdego klienta i skrupulatnego rozpoznania jego potrzeb. Dzięki doświadczonej załodze handlowców, inżynierów wsparcia technicznego, programistów jesteśmy w stanie sprostać oczekiwaniom najbardziej wyma-gających klientów. Dzięki cyklicznie organizowanym seminariom, pokazom na żywo oraz przez Internet, corocznym targom PROCAD EXPO staramy się nawiązać trwałą relację z klientami. Dla nas najważniejszym jest właśnie utrzymanie długotrwałych relacji z klientami. Użytkownicy natomiast ocze-kują fachowej porady, skutecznej pomocy, konkurencyjnej ceny.
Biznes benchmark magazyn
22 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Nowości w programieSolid EdgeNowości w programie
Rozmowa z Russellem Brookiem, Dyrektorem Marketingu Velocity na region EMEA, Siemens PLM Software
Biznes Benchmark: Jakie najważniejsze nowości wprowadzili Państwo w swoim oprogramowaniu inżynierskim 3D?
Russell Brook: Najnowsza wersja Solid Edge zawiera zaawansowane funkcjonalności do projektowania kształ-towanych i tłoczonych części metalowych, usprawnienia w projektowaniu złożeń i części blaszanych. Dodatkowo Solid Edge ST6 umożliwia szybszą pracę z dużymi złoże-niami oraz ochronę adresu IP podczas dzielenia wrażliwych danych z dostawcami. Wprowadziliśmy też rozszerzone narzędzia wizualne dla projektów Solid Edge for SharePo-int oraz funkcjonalność Solid Edge Coversion ułatwiającą użytkownikom innych systemów przejście do Solid Edge. Narzędzie to pozwala na edycję zaimportowanych danych za pomocą Technologii Synchronicznej.
Biznes Benchmark: W jaki sposób wspierają Państwo społecz-ność inżynierów i projektantów związaną z Państwa oprogra-mowaniem. Jakie elementy tego wsparcia są najważniejsze dla Państwa, a jakie dla użytkowników?
Russell Brook: Nowa integracja Solid Edge z serwisem YouTube umożliwia poznawanie i dzielenie się pomocny-mi wskazówkami. Nowe możliwości pozwalają rejestro-wać i udostępniać pliki wideo w serwisie. Posiadamy też specjalną stronę społeczności, na której klienci dzielą się informacjami i doświadczeniem. Użytkownicy znajdą tam sekcję newsów, pytań i odpowiedzi, forum dyskusyjne i bazę wiedzy.
Biznes Benchmark: Czy istnieją branże w Polsce i na Świecie, które szczególnie chętnie korzystają z Państwa oprogramowania?
Russell Brook: Nasze systemy są chętnie wykorzystywane przez fi rmy z branży maszynowej, szczególnie przemysło-wego przetwórstwa spożywczego, obróbki materiałów oraz urządzeń budowlanych. Oprogramowanie to jest również popularne wśród fi rm projektujących sprzęt medyczny i to-wary konsumpcyjne trwałego użytku.
SolidWorks 2014Nowości wprowadzone w najnowszym pakiecie SolidWorks
pogrupować można w trzy główne kategorie:
• usprawnienia narzędzi do projektowania,
• zintegrowane toki pracy,
• rozszerzona wizualizacja ułatwiająca współpracę.
Jeśli o chodzi o narzędzia do projektowania, na uznanie zasłu-
guje nowa funkcja stylu splajnu, a także regulacji zaokrągleń
stożkowych, które umożliwiają użytkownikom szybsze i pre-
cyzyjniejsze tworzenie złożonych powierzchni i kształtów or-
ganicznych. W obszarze pracy z 2D wprowadzono możliwość
zastępowania elementów szkicu, automatycznego skalowania
szkiców (podczas dodawania pierwszego wymiaru), stały wy-
miar długości splajnów, a także wymiar długości ścieżki dla wie-
lu elementów szkicu (pasów, łańcuchów, kabli, obwodów itp.).
Usprawniona została obsługa arkusza blachy. Nowe funkcje
(operacja wzmocnienia, wykończenie narożników, zgięcia po
profi lach) umożliwiają szybsze tworzenie geometrii arkusza bla-
chy oraz sprawniejsze tworzenie danych produkcyjnych. Cieszy
możliwość tworzenia żeber usztywniających, takich jak wcięte
części wsporników montażowych, umożliwiające zmniejszenie
wagi i zwiększenie odporności na siły działającej na część.
Poprawiono tok pracy w programie SolidWorks Enterprise PDM.
Dzięki nowej funkcji integracji z pakietem Microsoft Offi ce
oraz rozbudowanemu klientowi internetowemu z podglądem
grafi cznym, ułatwiono zarządzanie większą ilością danych.
Zapewniono także ściślejszą integrację dodatku SolidWorks
Electrical z oprogramowaniem SolidWorks Enterprise PDM
i eDrawings, co umożliwia obecnie użytkownikom łatwiejsze
optymalizowanie, udostępnianie i śledzenie projektów elek-
trycznych, znacznie usprawniając współpracę.
Zmniejszony został też stopień skomplikowania konfi guracji pro-
gramu Simulation. W SolidWorks 2014 automatycznie wyko-
rzystuje ono istniejące dane inżynieryjne w symulacjach, dzięki
czemu nie trzeba ponownie wykonywać tych samych działań,
a wspólna praca nad projektami przebiega sprawniej. Zadbano
także o szybsze i łatwiejsze tworzenie złożeń dzięki nowemu,
kontekstowemu paskowi narzędzi szybkich wiązań oraz wiąza-
niom szczeliny. W przypadku złożeń w widokach przekroju użyt-
kownicy mogą uwzględniać lub wykluczać wybrane składniki, co
przyspiesza tworzenie atrakcyjnych widoków przekroju.
Jak widać, Technologia Synchroniczna w 2D nie była jedy-
nym tegorocznym usprawnieniem, na które warto było zwró-
cić uwagę. Szkoda, że zapowiadana premiera SolidWorks
Mechanical Conceptual, systemu przeznaczonego do mo-
delowania koncepcyjnego i z założenia będącego uzupełnie-
niem funkcjonalności SolidWorks została przesunięta. Sys-
tem ten zostanie ofi cjalnie zaprezentowany i udostępniony
poprzez Internet na przełomie stycznia i lutego 2014 roku,
prawdopodobnie podczas konferencji SolidWorks World
2014. Na kolejną rewolucję w CAD trzeba zatem będzie jesz-
cze trochę poczekać.
Maciej Stanisławski
Oprogramowanie CAD/CAM
www.biznes.benchmark.pl
23www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
O polskim rynku programów CAD, przyszłości oprogramowania CAD 3D i najnowszej, wprowadzonej niedawno na rynek wersji programu SolidWoks
2014 z dyrektorem odpowiedzialnym za rynki Europy Centralnej w spółce SolidWorks Deutschland GmbH, Panem Uwe Burk rozmawia Marcin Bieńkowski.
SolidWork to jeden z najpopularniejszych
obecnie systemów CAD/CAM, który używany
jest przez wielu inżynierów i projektantów na
całym Świecie. Niedawno na rynku pojawiła
się najnowsza wersja tego programu – So-
lidWorks 2014. Jej premiera w Polsce zbie-
gła się ze zorganizowanym przez fi rmę CNS
Solutions 12. spotkaniem fanów SolidWorks
oraz technologii CAD/CAM/CAE/PDM, któ-
re odbywało się na Stadionie Pepsi Arena
w Warszawie. W konferencji brał również
udział Uwe Burk z którym to mieliśmy okazję
porozmawiać. Pełni on w fi rmie SolidWorks
należącej do 3DEXPERIENCE Company
Dassault Systèmes funkcję Country Manager
Central Europe.
Marcin Bieńkowski: Jednymi z najważ-
niejszych rynków dla inżynierskiego opro-
gramowania 3D w są z pewnością Niemcy,
Francja, Wielka Brytania czy Szwajcaria. Czy
polski rynek jest również istotnym rynkiem
dla SolidWorks.
Uwe Burk: Polska jest dla Dassault Sys-
tèmes jednym z najbardziej interesujących
rynków w tej części Europy, a dla SolidWorks
jest obecnie drugim pod względem wielkości
rynkiem w Europie Centralnej. Nowe funkcje
symulacji i komunikacji wprowadzone w naj-
nowszej wersji oprogramowania SolidWorks
2014 stwarzają atrakcyjne możliwości rozwi-
jania zaawansowanych technologii również
dla klientów w Polsce. Najnowsze oprogra-
mowanie 3D fi rmy Dassault Systèmes sta-
O polskim rynku programów CAD, przyszłości oprogramowania CAD 3D O polskim rynku programów CAD, przyszłości oprogramowania CAD 3D O
SolidWorks 2014 i przyszłość oprogramowania 3D
Oprogramowanie CAD/CAM
nowi stały składnik portfolio produktów Das-
sault Systèmes i przeznaczone jest na rynek
ogólnych aplikacji inżynierskich. Tylko w za-
kresie klasycznych programów CAD w ciągu
ostatnich 12 miesięcy w oprogramowanie
SolidWorks wyposażono ponad tysiąc pol-
skich stanowisk pracy, przy czym nowi klienci
stanowili grubo ponad 50%. Nasze produk-
ty, dzięki zastosowanych w nich efektywnym
technologiom pozwalają klientom w krótkim
czasie na uzyskanie znacznej wartości doda-
nej w ich działalności.
Marcin Bieńkowski: Oprogramowanie
SolidWorks 2014, które wprowadzono nie-
dawno na rynek ma zaimplementowane
nowe oraz rozszerzone funkcje zwiększające
produktywność i jest, co potwierdzają opi-
nie wielu użytkowników, bardziej przyjazne
w obsłudze. Czym spowodowana jest ta do-
bra ocena funkcjonalności użytkowej wśród
użytkowników tego pakietu CAD 3D.
Uwe Burk: Nie jest żadną tajemnica że nasi
programiści i inżynierowie ściśle współpracują
z użytkownikami naszego oprogramowania,
uważnie analizując ich uwagi i sugestie. In-
nymi słowy, prace rozwojowe nad pakietem
SolidWorks są ściśle związane z życzeniami
klientów, i tym razem około 75% wszystkich
wprowadzonych nowości wynika właśnie
z sugestii użytkowników pakietu. Najnowsza
wersja oprogramowania SolidWorks 2014,
oferuje użytkownikom nowe funkcje związa-
ne z symulacjami, wykorzystaniem urządzeń
mobilnych, projektowaniem układów elek-
trycznych oraz tzw. ekonomii doświadczeń
(experience economy).
Marcin Bieńkowski: Dlaczego zaintereso-
wali się Państwo wykorzystaniem urządzeń
mobilnych?
Uwe Burk: Nowe funkcje SolidWorks doty-
czące aplikacji mobilnych to reakcja na trend,
który również w Polsce powinien utrwalać się
dzięki coraz większej dostępności sieci i po-
pularności urządzeń mobilnych takich jak ta-
blety czy smartfony. SolidWorks 2014 współ-
pracuje z urządzeniami z systemami Android
i iOS, dzięki którym klienci z każdego miejsca
i w każdym czasie mają dostęp do nowych
programów 3D. Moim zdaniem, mobilne za-
rządzanie danymi dotyczącymi projektowa-
nych produktów stanie się „hitem” na rynkach
zorientowanych na szczupłe zarządzenie i „od-
chudzanie fi rm”. Dzięki aplikacji eDrawings
można oglądać przygotowane w SolidWorks
konstrukcje w 3D, przekazywać je i demon-
strować, jak projektowane produkty będą
zachowywać się w rzeczywistych warunkach.
To narzędzie do szybkiej i łatwej technicznej
komunikacji, z uwzględnieniem rzeczywistości
rozszerzonej (augmented reality).
Marcin Bieńkowski: Jakie nowe elementy
platformy SolidWorks są szczególnie intere-
sujące dla polskich użytkowników?
Uwe Burk: Autoryzowani dystrybutorzy So-
lidWorks obserwują rosnące zainteresowa-
nie wydajnymi narzędziami do projektowania
i symulacji oraz nowym oprogramowaniem
SolidWorks Electrical wszędzie tam, gdzie
mamy do czynienia jednocześnie z mecha-
niką i elektryką. To, co oferuje obecnie So-
lidWorks Electrical w zakresie projektowania
układów elektrycznych, jest jak dotąd unikal-
nym narzędziem w branży. Dla polskich fi rm
zajmujących się przetwórstwem blach nowa
wersja otwiera możliwości, które dokładnie
odpowiadają potrzebom polskiego rynku. Dla
przykładu nowe funkcje umożliwiają szybszą
konstrukcję geometrii blach i usprawnienie
generowania danych do produkcji. Dzięki
temu użytkownicy mają większą kontrolę nad
obróbką krawędzi i możliwość wykonania że-
ber usztywniających z, na przykład, wydrąże-
niami we wzmocnieniach dla redukcji ciężaru
i sił oddziaływujących na dany element.
24 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Oprogramowanie CAD/CAM
WIELOZADANIOWE NARZĘDZIE DLA
PROJEKTANTA
Najnowsza wersja Solid Edge pozwala również na migrację złożeń, części i rysunków z programu SolidWorks.
25www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Oprogramowanie CAD/CAM
W najnowszej wersji oprogra-mowania Solid Edge ST6
programiści uwzględnili ponad 1300 propozycji użytkowników. Dzięki temu inżynierowie mogą znacznie szybciej projektować części, podze-społy i całe wyroby, jednocześnie minimalizując koszty i czas realizacji całego przedsięwzięcia. W pakiecie Solid Edge ST6 ułatwiono również projektowanie wielu różnych grup produktów – począwszy od stylizo-wanych ergonomicznych części po komponenty blaszane. Pakiet opty-malizuje też dopasowanie i położenie części przy użyciu zautomatyzowa-nych narzędzi, ułatwia wizualne zro-zumienie złożonych danych projek-towych i zmian inżynieryjnych oraz zarządzanie nimi, Program pozwala także na szybką, zbiorczą migrację, istniejących modeli, zaprojektowa-nych w innych systemach CAD/CAM do formatu Solid Edge ST6.
Wprowadzając na rynek pięć lat temu pa-
kiet Solid Edge w wersji ST (Synchronous
Technology – technologia synchroniczna),
firma Siemens zmieniła swoje podejście
do modelowania i projektowania inżynier-
skiego. Zrezygnowano wówczas z metod
projektowania bazujących na historii ope-
racji i listy cech na rzecz metody opartej
na bezpośredniej edycji i przesuwania oraz
przeciągania obiektów myszką na ekra-
nie. Technologia synchroniczna, bo o niej
mowa, stale ewoluuje i stała się już znacz-
nie bardziej dopracowana. Zniknęły też
początkowo istniejące bariery pomiędzy
podejściem do projektowania opartym na
porządku i historii, a nowymi możliwościa-
mi związanymi z dynamicznym modelowa-
niem. Poprawiła się też wzajemna integra-
cja obu sposobów projektowania.
Modelowanie synchronicznePakiet Solid Edge ST6 zawiera kilka ulepszeń
poprawiających modelowanie synchroniczne.
Uchwyt sterujący jest duży i można łatwiej
określić jego położenie oraz orientację. Teraz
można używać tego samego uchwytu reali-
zującego ruch w trzech kierunkach, który do-
datkowo zapewnia kontrolę obrotu, zarówno
do tworzenia, jak i modyfikacji, a także prze-
suwania oraz zmiany orientacji obiektów. Co
ważne, wielkość koła sterującego można do-
pasować do rozdzielczości monitora i prefe-
rencji użytkownika. Menedżer rozwiązań jest
bardziej intuicyjny i przewidywalny. Użytkow-
nik ma też większą kontrolę nad sposobem
wykorzystania koloru w Menedżerze rozwią-
zań i raportowaniem błędów.
Operacje synchroniczne, takie jak wycięcia,
wycięcia obrotowe, otwory, zaokrąglenia
i fazy oraz informacje dotyczące wytwarza-
nia produktu (PMI – Product Manufacturing
Information) można zdefiniować na zapisy-
walnej części docelowej podczas pracy nad
złożeniem. Ułatwia to interakcję pomiędzy
modelowaniem części a projektowaniem
złożeń, przyspieszając tym samym proces
rozwoju produktu. Rozwiązanie to pozwala
też zwiększyć efektywność projektowania po-
przez bezpośrednie wykorzystanie wystąpień
złożeń jako synchronicznych narzędzi logicz-
nych umożliwiających szybsze tworzenie od-
stępów między częściami. Ulepszenia wzor-
ców synchronicznych znacznie zwiększają
użyteczność, jakość zachowań i możliwość
umieszczania wyśrodkowanych wzorów.
Oprogramowania Solid Edge ST6 można
też użyć do rozpoznawania szeregu równo-
ległych otworów i ponownego definiowania
ich jako jednego wzoru, co zwiększa moż-
liwości ponownego wykorzystania importo-
wanych danych. Występujące w modelach
zaokrąglenia można częściowo usuwać, co
ułatwia oczyszczanie importowanych mo-
deli. Istnieje też możliwość propagacji cech
synchronicznych utworzonych w środowi-
sku modelowania złożenia do komponentów
źródłowych. Możliwość ta jest przydatna
podczas tworzenia cech obejmujących kilka
części, które będą np. ze sobą spasowywa-
ne przy montażu.
Usprawniono też realizację wyciągania po-
wierzchni płaskiej, która pojawiła się w wer-
sji Solid Edge ST5. Funkcja ta pozwala
zbudować żądaną geometrię z istniejącej
powierzchni w taki sposób, żeby była ona
dokładnie dopasowana do pozostałych ele-
mentów. W wersji Solid Edge ST6 wprowa-
dzono większą kontrolę nad tym, w jaki spo-
sób wybierane są wewnętrzne powierzchnie
do wyciągnięcia w zależności od sposobu
ich dalszego wykorzystania.
Modelowanie powierzchni stylizowanychNowe polecenie przedefiniowania powierzch-
ni zastępuje wiele „zwykłych” lic jednym li-
cem inteligentnym. Projektanci mogą teraz
udoskonalić kształt lica zastępczego, doda-
jąc krzywe punktów charakterystycznych na
podstawie lic pierwotnych, i określić granice
ciągłości krzywizny w celu tworzenia bardzo
gładkich powierzchni pomiędzy istniejącymi
licami. Intuicyjną, lokalną edycję krzywizny
można wykonać przy użyciu całkowicie no-
wych uchwytów kontroli ciągłości 3D przy
granicach krzywych i powierzchni. Ciągłość
krzywizny lub styczności określa się za po-
mocą uchwytu kontroli styczności, nato-
miast wielkość każdego warunku krzywizny
modyfikuje się interaktywnie za pomocą
uchwytu wielkości styczności. Ograniczone
powierzchnie umożliwiają teraz stosowanie
krzywych wiodących zapewniających lepszą
kontrolę nad kształtem, a jednocześnie ob-
sługują warunki graniczne ciągłości krzywizny
pozwalające na sprawne dopasowanie do
przylegających lic.
W nowej wersji Solid Edge ST6 znalazło się
także kilka usprawnień w samych uchwytach
kontroli 3D wykorzystywanych do sterowania
powierzchnią w trakcie jej edycji. Pojawiło
się narzędzie do umieszczania grzebienia
krzywizny (grzebienie krzywizny stanowią
rozszerzoną reprezentację graficzną nachyle-
nia i krzywizny większości elementów szkicu
w dokumentach części, złożenia i rysunku),
które jest widoczne przy tworzeniu geome-
trii. Dzięki niemu możliwa jest identyfikacja
punktów zagięcia, niemniej działa ono tylko
w aktualnej płaszczyźnie, co ogranicza jego
przydatność podczas podglądu sąsiednich
geometrii. Nowe narzędzia do modelowania
refleksyjnego pozwalają zaś na wyświetlenie
odbicia samej grafiki geometrii na całej robo-
czej płaszczyźnie środkowej tak, aby można
W nowej wersji Solid Edge ST6 znalazło się także kilka usprawnień w samych uchwytach kontroli 3D wykorzystywanych do sterowania powierzchnią w trakcie jej edycji.
26 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
przekrojów liniowych wzdłuż krzywej lub krawędzi. Wynikowe lico może
być styczne lub prostopadłe do istniejącego. Uniwersalne polecenie do-
tyczące powierzchni, BlueSurf, zawiera nowe rozszerzenia wizualizacji,
takie jak zdefi niowana przez użytkownika gęstość krzywej UV, jak rów-
nież opcjonalne grzebienie krzywizny z możliwością dostosowania wiel-
kości. Dzięki temu użytkownik otrzymuje informacje zwrotne w czasie
rzeczywistym podczas doprecyzowania kształtów powierzchni.
Pomiary powierzchni zostały uproszczone poprzez wprowadzenie na-
rzędzia krzywizny przekroju. Ten wirtualny wskaźnik konturu wyświetla
grzebienie krzywizny na wspólnej płaszczyźnie, przecinając wiele lic jed-
nocześnie i uwidaczniając wszelkie nierówności. Analiza importowane-
go modelu została wzbogacona o narzędzie kontroli krzywizny. Błędy
w stylizowanych częściach można zidentyfi kować, wyświetlając kontury
powierzchni w stosunku do pozycji UV na wielu licach.
Za pomocą symetrycznego odbicia modelu można sprawdzić formę
modelu bez konieczności wykonywania odbicia lustrzanego bryły,
co jest szczególnie przydatne w modelowaniu złożeń. Modyfi kowa-
nie powierzchni jest szybsze, a wiele lic można przycinać i przedłu-
żać w jednym kroku. Ponadto innowacja ta sprawia, że lista operacji
staje się krótsza. Intuicyjne zachowanie uchwytu sterującego w połą-
czeniu z wizualnym zróżnicowaniem punktów kontrolnych i uchwytów
upraszcza edycję krzywych 2D. Ulepszenia krzywych punktów cha-
rakterystycznych obsługują warunki ciągłości i zakończenia krzywizny,
a uchwyty kontroli 3D i podglądy w czasie rzeczywistym ułatwiają ma-
nipulowanie krzywymi 2D. Zaokrąglenia obsługują teraz warunki cią-
głości krzywizny wzdłuż granic.
Modelowanie części blaszanychZa pomocą oprogramowania Solid Edge ST6, podobnie jak w po-
przednich wersjach projektować tłoczone lub dziurkowane elementy
blaszane. W najnowszej odsłonie dodano funkcje usprawniające projek-
towanie prostych, prasowanych krawędziowo lub walcowanych części
blaszanych. Funkcje te są szczególnie przydatne w zastosowaniach
wymagających złożonego pakowania, tłoczenia blach, wytwarzania ele-
mentów z tworzyw sztucznych i projektowania maszyn ciężkich.
Pakiet Solid Edge ST6 ułatwia tworzenie wgłębień, wgłębień liniowych,
wycięć z zagięciem i żaluzji w zagięciach. W najnowszym wydaniu
części blaszane można umieszczać na zwykłych częściach sekwen-
cyjnych o jednolitej grubości bez konieczności przekształcenia części
w blachę, co zapewnia wyjątkowo skuteczną metodę projektowania
tłoczonych części metalowych. Kolejne ulepszenie projektowania tło-
czonych części metalowych umożliwia defi niowanie kołnierzy konturo-
wych na krawędziach istniejących kołnierzy konturowych.
Pakiet Solid Edge ST6 obsługuje możliwość tłoczenia lub wygniatania
bryły docelowej innym narzędziem bryłowym. Można to wykonywać za-
równo w środowiskach części, jak i blach. Tworzenie części tłoczonych
jest szybsze i umożliwia natychmiastowe rozpoczęcie projektowania na-
rzędzi. Udoskonaleniu uległy narzędzia do rozwijania. Pozwalają one za-
chować fazy, zaokrąglenia i otwory we wszystkich zagięciach. Wgłębie-
nia i wycięcia z zagięciem obsługują wiele profi li zamkniętych w jednym
elemencie. Tabela zmiennych zawiera zmienne dla przyciętych modeli
blaszanych. Zmienne te mogą być powiązane z arkuszami kalkulacyjny-
mi, dzięki czemu możliwe jest prowadzenie dalszych obliczeń.
Oprogramowanie CAD/CAM
Foto 1: Nowe narzędzie edycji powierzchni rozwijalnych pozwala użytkownikom dodać kształt do projektu po jego utworzeniu lub na zaimportowanych modelach, a krzywe wiodące mogą być używane na ograniczonych powierzchniach do dodawania kształtów podczas wypełniania brakujących fragmentów. Na rysunku przedstawiono nowe powierzchnie rozwijalne, które upraszczają tworzenie cech łatwych do formowania. [źródło: Siemens PLM Software]
Foto 2: W programie Solid Edge ST6 dodane zostały nowe narzędzia kontroli powierzchni, które pomagają zilustrować jakość powierzchni oraz ciągłość pomiędzy sąsiednimi powierzchniami. Na rysunku pokazano, jak za pomocą uchwytu kontroli styczności można wpływać na kształt edytowanej powierzchni poprzez modyfi kacje przekrojów krzywizny. Użytkownicy mogą dostosować uchwyty kontroli styczności lub krzywe wiodące monitorując grzebień krzywizny tak, aby uzyskać pożądany kształt powierzchni. [źródło: Siemens PLM Software]
było ocenić, jak będzie wyglądała powierzchnia wzdłuż całej płaszczy-
zny. Dostępne są także narzędzia do dopasowywania izolinii umożliwia-
jące zsynchronizowanie linii UV z pierwotnej, zalążkowej powierzchni.
Wprowadzono także nowe dodatki, które będą przydatne przy two-
rzeniu bardziej złożonych geometrii. Nowe narzędzie powierzchni
obrotowej tworzy kontrolowane zwężenie bryły przez przeciągnięcie
27www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Istnieje też możliwość stworzenia narzędzia bryłowego do formowania
projektowanego elementu blaszanego i wykorzystania go do zdefor-
mowania danych geometrycznych opisujących ten blaszany element.
Po właściwym, wzajemnym ustawieniu narzędzia/matrycy i wytłacza-
nej blachy, program automatycznie przekształci dane geometryczne.
W ten sposób forma narzędzia/matrycy zostanie idealnie dopasowa-
na, a jednocześnie zachowane zostaną odpowiednie grubości ścianek
wytłaczanego elementu. Tę funkcję można również zastosować pod-
czas modelowania form odlewniczych lub elementów kutych, a także
przy projektowaniu opakowań strukturalnych (np. wytłoczek ze styro-
pianu) wykorzystywanych podczas transportu.
Program pozwala również dodawać elementy wzmacniające, takie jak
np. użebrowania do płaskich form, a następnie odpowiednio je zagiąć
po to, aby dopasować je do istniejących już krzywizn. Możliwe jest
również dodawanie cech elementów tłoczonych, takich jak wzmocnie-
nia do jednolitych, grubych części.
Uproszczenie projektowania dużych złożeńW najnowszej wersji pakietu Solid Edge znalazło się wiele narzędzi do
zarządzania złożeniami, które ułatwiają modelowanie w wypadku du-
żych projektów. W zupełnie nowym środowisku złożenia uproszczo-
nego projektanci mogą doprecyzować reprezentacje dużych złożeń.
Dostępne są wszystkie polecenia modelowania części sekwencyj-
nych, a także kilka nowych narzędzi. Funkcjonalność ta jest szczegól-
nie cenna dla producentów OEM i dostawców, którzy muszą usunąć
zastrzeżone dane ze złożeń przed wysłaniem modeli producentom
wyrobów końcowych.
Za pomocą polecenia zamykania komponentów projektanci mogą re-
prezentować lub zastępować wybrane komponenty prostymi kształ-
tami geometrycznymi. Otrzymana kostka lub walec są powiązane
z wybranymi komponentami i można je modyfi kować za pomocą
operacji sekwencyjnych w celu ujawnienia tylko istotnych szczegółów
zewnętrznych. Powielanie brył pozwala projektantom kopiować i kon-
struować szyki uproszczonych obiektów bryłowych składających się
z jednej lub wielu brył, co umożliwia szybkie tworzenie reprezentacji
wielkoskalowego rysunku koncepcyjnego zwykłych i zastrzeżonych
komponentów. Dzięki nowej technice wyświetlania w oprogramowa-
niu Solid Edge ST6 płynność wyświetlania złożeń podczas przesu-
wania, powiększania i obracania widoku złożenia została dwukrotnie
zwiększona bez pogorszenia jakości generowanego obrazu.
Ulepszono również modelowanie złożeń. Ścieżki konstrukcji ramo-
wych można np. wyznaczać za pomocą krawędzi komponentów
części umieszczonych w złożeniu. Elementy równorzędne, takie jak
krawędzie i punkty centralne, mogą być umieszczane podczas szkico-
wania geometrii w kontekście złożenia. Odejmowanie Boole'a modyfi -
kuje zaś geometrię części wchodzących w skład złożenia.
Tworzenie rysunków technicznychW nowym Pakiecie fi rmy Siemens poprawiono również tworzenie
dokumentacji projektowej. Moduł Solid Edge ST6 Drafting znacz-
nie szybciej obsługuje dużą liczbę obiektów 2D. Ulepszono również
funkcje wyświetlania kreskowania oraz przewijania, powiększania
i przesuwania. Można cofnąć też aż do 500 operacji. Dokumenta-
Oprogramowanie CAD/CAM
Foto 3: W wypadku projektowania elementów blaszanych, Solid Edge ST6 pozwala na dodawanie elementów wzmacniające, takich jak np. użebrowanie do płaskich form, a następnie zaginać je tak, aby dopasować je do istniejącego już modelu projektowanego elementu blaszanego. [źródło: Siemens PLM Software]
Foto 4: W programie Solid Edge ST6 zaimplementowano mechanizmy upraszczające projektowanie dużych złożeń. Upraszczanie jest szczególnie efektywne w wypadku złożeń liczących ponad milion części. [źródło: Siemens PLM Software]
Foto 5: W poprzednich wersjach programu Solid Edge ST zawsze kładziono silny nacisk na zautomatyzowanie procesu rysowania. Podobnie w najnowszej wersji ST6 pojawiły się nowe narzędzia, które przyspieszają tworzenie rysunku. Za pomocą jednego kliknięcia myszy wymiary mogą zostać starannie ułożone i wyrównane na każdym widoku. [źródło: Siemens PLM Software]
28 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
cja rysunków koncepcyjnych instalacji elek-
trycznych i rurociągów jest też bardziej efek-
tywna w stosunku do poprzedniej wersji,
ponieważ bloki schematyczne można teraz
edytować lokalnie.
W celach informacyjnych wyświetlana jest cała
otaczająca geometria, którą można dodawać
do lub usuwać z bloku. Solid Edge ST6 umoż-
liwia też automatyczne generowanie schema-
tycznych tabel blokowych lub list części na
rysunkach. Można również zaznaczać wszyst-
kie bloki na arkuszu w widoku rysunku lub
zaznaczać je ręcznie, w tym także przy użyciu
zaznaczenia zbiorczego. Istnieje możliwość
wyświetlania takich informacji, jak nazwy blo-
ków, właściwości i etykiety, a także automa-
tycznego tworzenia symboli pozycji. Rozwinię-
to funkcje dostosowywania tabel, umożliwiając
bezpośrednie, lokalne modyfikowanie czcionki
i wyrównania tekstu. Ponadto w ramach tabeli
można zastępować poszczególne komórki.
Poprawiona została również możliwość wy-
równywania widoku rysunku. Dowolne dwa
widoki można wyrównać przy użyciu asocja-
tywnych punktów charakterystycznych lub
środków widoków. Praca w rozszerzonych
widokach jest znacznie łatwiejsza, ponieważ li-
nie przerwania w przekrojach są powiązane ze
źródłem, a zmiany wprowadzone w źródle są
automatycznie aktualizowane na przekroju. In-
nym istotnym ulepszeniem jest automatyczne
rozmieszczenie wymiarów – indywidualnie lub
za pomocą jednej z dwóch metod zaznaczania
jednoczesnego, jakimi są zbiorcze zaznaczenie
lub zidentyfikowanie widoku rysunku i uchwy-
cenie wszystkich wymiarów w tym widoku.
Czyszczenie rysunku jest również bardzo
proste dzięki możliwości powiązania wyrów-
Oprogramowanie CAD/CAM
nanych wymiarów liniowych i jednoczesnego
przeniesienia. W najnowszej wersji ST6 łatwiej
jest też zidentyfikować, zdefiniować i zmody-
fikować okręgi otworów pod śruby. Okręgi te
można umieszczać za pomocą łuków, ukry-
tych linii, a nawet ukrytych otworów. Można
je tworzyć też za pomocą dwóch punktów na
średnicy i przycinać w celu utworzenia czę-
ściowego okręgu otworu.
Ulepszono też mechanizm lokalizacji symboli
pozycji listy części. Obecnie można określić
lokalizację symbolu pozycji, jak również kolej-
ność numeracji elementów zgodnie z ruchem
wskazówek zegara lub przeciwnie do niego,
a Solid Edge automatycznie wygeneruje se-
kwencję elementów. Kolejnym ulepszeniem
jest wprowadzenie polecenia Kształt wyrów-
nania. Symbole pozycji oraz wymiarowanie
geometryczne i tolerancje można wyrównać
do kształtów prostokątnych, liniowych lub
nieregularnych. Zmianę położenia adnotacji
uzyskuje się przez jego przeciągnięcie w nowe
miejsce lub modyfikując kształt wyrównania.
W kreatorze widoku rysunku wprowadzo-
no z intuicyjną w obsłudze wstążką poleceń
z dynamicznym podglądem widoku rysunku
i możliwością zapisania wspólnych ustawień
widoku w celu ponownego wykorzystania.
Ulepszone menu skrótów przyspiesza two-
rzenie arkuszy rysunków i kart arkuszy. Moż-
na określić unikatowy schemat kolorów dla
różnych rodzajów arkuszy. Osadzone doku-
menty, takie jak arkusze kalkulacyjne, prezen-
tacje i pliki tekstowe, można edytować przy
użyciu macierzystego interfejsu użytkownika
wykorzystywanego standardowo w progra-
mie, z którego pochodzi osadzony obiekt bez
„wychodzenia z rysunku”.
Współpraca przy wykorzystaniu narzędzi społecznościowychW nowym pakiecie oprogramowania Solid
Edge ST6 wprowadzono możliwość pobie-
rania, wysyłania, udostępniania i nagrywania
filmów instruktażowych. Filmy te składowane
na serwisie YouTube i mogą być wyświetlane
w specjalnym osadzonym a programie Solid
Edge okienku. Projektant może nagrać sesję
modelowania, dodać do niej dźwięk i prze-
słać ją do serwisu YouTube. Podobnie, w ten
sposób da się również wyszukać „ na YouTu-
be’ie” inne nagrania dotyczące projektowania
w Solid Edge. Dzięki temu projektant bez pro-
blemu może znaleźć rozwiązania problemów,
z którymi wcześniej zetknęli się już inny użyt-
kownicy Solid Edge’a.
W ten sposób rozwiązaniami problemów lub
materiałami z filmami szkoleniowymi można się
dzielić z szeroką publicznością lub tylko z ko-
legami z zespołu w ramach zamkniętej, spe-
cjalnie utworzonej w tym celu „na YouTube’ie”
grupy. Opcję współdzielenia się wiedzą na
serwisie YouTube da się, oczywiście, wyłączyć
w ustawieniach administracyjnych systemu.
Innym narzędziem, które może posłużyć do
dzielenia się wiedzą lub do zaprezentowania
projektu bezpośrednio u klienta jest aplikacja
Solid Edge Mobile Viewer. Współpracuje ona
z mobilnymi urządzeniami takimi jak tablety
i smartfony z systemem iOS lub Android. Po-
zwala ona też na wyświetlanie bardziej skom-
plikowanych rysunków lub złożeń na kilku urzą-
dzeniach jednocześnie, co można wykorzystać
np. podczas prezentacji w sali konferencyjnej.
Symulacja i optymalizacjaSolid Edge ST6 udostępnia dwie zautoma-
tyzowane metody sprawdzania poprawności
modelu przy użyciu jednej lub wielu zmien-
nych. Chodzi tu o tradycyjne narzędzia sy-
mulacyjne bazujące na analizie elementów
skończonych (MES, ang. FEA, FEM) oraz
narzędzia do analizy celów 2D. Ta druga me-
toda oparta jest na geometrycznym określe-
niu zmiennych i zoptymalizowaniu ich przez
system w taki sposób, aby osiągnąć prede-
finiowane docelowe wartości właściwości
fizycznych (np. masę, objętość, określoną
wartość powierzchni) – tzw. cel. W poprzed-
nich wersjach Solid Edge, narzędzia te po-
zwalały jedynie na rozwiązywanie problemów
mechanicznych 2D. W wersji ST6 szukanie
wyników dostępne jest również dla obiektów
3D. W tym celu można wykorzystać np. ta-
belę zmiennych właściwości fizycznych, które
są dostępne do iteracji, zarówno w trybie syn-
chronicznym, jak i sekwencyjnym.
Jeśli chodzi o symulacje wykorzystujące
narzędzia MES, to optymalizacja projektu
realizowana jest przy wykorzystaniu struk-
tur danych wejściowych oraz celów, które
nie polegają tylko na modyfikacji parame-
trów. Nowe, oparte na technologii Femap
narzędzia wykonają optymalizację geome-
tryczną, niemniej uwzględniają w tym pro-
W najnowszej wersji ST6 łatwiej jest też zidentyfikować, zdefiniować i zmodyfikować okręgi otworów pod śruby. Okręgi te można umieszczać za pomocą łuków, ukrytych linii, a nawet ukrytych otworów.
29www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Oprogramowanie CAD/CAM
cesie takie czynniki, jak znalezienie równowagi pomiędzy sztywno-
ścią a masą komponentu, dzięki czemu optymalizacja może być
zastosowana do określenia optymalnej grubości materiału, przy
zachowaniu określonej wytrzymałości czy masy.
Funkcja optymalizacji w Solid Edge Simulation udostępnia pro-
jektantom scenariusze wariantowe, umożliwiające przewidywanie,
jak część będzie reagować na określone warunki obciążenia pod-
czas iteracji jednej lub wielu niezależnych zmiennych w określo-
nym przedziale wartości. Wyświetlanie siatki jest niezależne od
polecenia siatki, co ułatwia wizualizację części analizowanych
w ramach złożenia. Nowe polecenie tworzenia powtórnej siat-
ki umożliwia utworzenie siatki z poszczególnych części zamiast
z całego złożenia. Wskaźnik stanu jakości siatki ma obecnie za-
stosowanie do każdej części w złożeniu.
Zarządzanie danymi CADFirma Siemens w poprzednich wersjach pakietu Solid Edge oferowała
system zarządzania danymi bazujący na popularnej platformie Sha-
rePoint fi rmy Microsoft. W najnowszej wersji ST6 zachowano funkcję
znane z pakietu Solid Edge Insight XT umożliwiające archiwizowanie
dokumentów niezbędnych do współpracy w ramach zespołu, ale jed-
nocześnie wprowadzono nowe, bardziej rozbudowane narzędzia do
zarządzania danymi CAD pozwalające na zarządzanie danymi powią-
zanymi z innymi dokumentami biurowymi związanymi z projektem oraz
na zarządzanie zmianami i aktualizacjami. Przy okazji zmieniono nazwę
modułu na Solid Edge SP (od SharePoint), co ma podkreślić, że opro-
gramowanie oparte jest na programie Microsoftu.
Wśród nowości wprowadzonych w najnowszej wersji programu zna-
leźć można nową kartę podglądu zapewniającą bezpośredni dostęp
do wszystkich dokumentów powiązanych z zarządzaną pozycją oraz
do ich aktualizacji. W przeglądarce relacyjnej umieszczono nowe ikonki
(miniaturki) modeli 3D części i złożeń Solid Edge, do których istnieją od-
wołania w strukturze produktu wyświetlanej hierarchicznie, organicznie
i przy użyciu symboli pozycji. Pokazane są tam powiązane z modelem
3D dokumenty, ich wzajemne relacje oraz ich bieżący wygląd.
Raportowanie zgłoszeń zmian inżynieryjnych (ECR), zleceń zmian inży-
nieryjnych (ECO) i projektów zostało rozszerzone tak, aby menedżero-
wie mogli szybko sprawdzić stan zadań inżynierskich i zidentyfi kować
potencjalne opóźnienia na wczesnym etapie projektowania. Gotowe
przepływy pracy do celów zarządzania zmianami również zostały ulep-
szone i są w znacznie bardziej efektywny sposób zintegrowane z pro-
gramem Microsoft Outlook.
Przez wiele lat oprogramowanie Solid Edge udostępniało narzędzia do
masowej migracji danych dla oprogramowania Autodesk Inventor, Pro/E
i Siemens NX I-deas. Najnowsza wersja Solid Edge pozwala również na
migrację złożeń, części i rysunków z programu SolidWorks. Narzędzie
do przenoszenia części, złożeń i rysunków podczas migracji zachowuje
kluczowe elementy, takie jak więzy złożeń, otwory, rozpoznawanie wzor-
ców, materiały, części, alternatywne położenia i itp., zwiększając możli-
wości wykorzystania istniejących już danych.
Artykuł powstał na bazie materiałów
dostarczonych przez fi rmę
Siemens PLM Software
Foto 6: W pakiecie Solid Edge ST6 istnieje teraz możliwość rejestrowania w postaci materiału wideo kolejnych etapów projektowania i bezpośredniego wysyłania zarejestrowanego materiału na konto użytkownika w serwisie YouTube. Podczas rejestracji można dodać opisującą proces narrację. W interfejsie użytkownika Solid Edge osadzony został panel, który zawiera listę popularnych fi lmów dotyczących projektowania w Solid Edge. [źródło: Siemens PLM Software]
Foto 7: Oprogramowanie Solid Edge ST 6 zawiera narzędzia do prowadzenia symulacji bazujących na metodzie elementów skończonych (MES) oraz narzędzia do analizy celów 2D i 3D. [źródło: Siemens PLM Software]
Foto 8: Wśród nowości do zarządzania danymi CAD w Solid Edge ST6 znalazła się nowa karta podglądu pozwalająca na bezpośredni dostęp do wszystkich dokumentów i ich aktualizacji powiązanych z daną pozycją. [źródło: Siemens PLM Software]
30 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn30 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Oprogramowanie CAD/CAM
CADCAMFE M ZIN
TEG
ROW
AN
Y SY
STEM
30 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
31www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn 31www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Oprogramowanie CAD/CAM
W wielu wypadkach systemy CAD chociaż niezbędne
w procesie projektowania produktu okazują się niewystarczające do jego wdrożenia. W tym wypadku pomocne okazują się zintegrowane systemy CAD/CAM, które umożli-wiają nie tylko modelowanie, ale również wdrożenie produktu. Jedną z takich aplikacji jest ZW3D. Z ko-lei podczas projektowania części i zespołów maszyn bardzo ważnym aspektem są kwestie związane z wy-trzymałością. Tutaj pomocne okazać się może oprogramowanie Geoma-gic Design z dodatkowym pakietem Dynamics i Simulate.
Oprogramowanie ZW3D jest niedrogim,
zintegrowanym środowiskiem CAD/CAM,
pozwalającym na pracę z projektem od
momentu pojawienia się pomysłu, aż po
wdrożenie go do produkcji. Program wspie-
rany jest przez wbudowany system na-
uki Show-n-Tell pozwalający we własnym
zakresie poznawać tajniki projektowania.
Daje również możliwość wymiany danych,
pozwalającą na sprawne użycie i udostęp-
nianie projektów z zewnątrz. Wyposażony
został m.in. w narzędzia do projektowania
form i matryc, bibliotekę części PartSolu-
tion oraz inteligentną i adaptacyjną obróbkę
CNC od 2 do 5 osi. ZW3D znalazł zastoso-
wanie w wielu branżach, między innymi w:
produktach konsumenckich, przemyśle sa-
mochodowym, projektowaniu maszyn, for-
mach odlewniczych i matrycach, przemyśle
medycznym, obróbce CNC i wielu innych.
ZW3D pozwala na otwarcie i bezpośrednią
edycję plików: SolidWorks, ProEngineer,
CATIA 4, CATIA 5, NX, Inventor, SAT. Daje
możliwość importu plików: PTC /ACIS/DWG
/DXF /IGES /STEP /Parasolid /STL /VDA,
oraz eksportu do formatów: DWG/DXF/
IGES/STEP/STL/Parasolid.
Pozwala również na tworzenie plików PDF
3D, zapewniając tym samym lepszą komuni-
kację między użytkownikami oraz klientami.
ZW3D w wersji 2013 został wyposażony
w nowy wstążkowy interfejs uzytkownika.
Możliwość konfi guracji do indywidualnych
potrzeb użytkownika w dużej mierze wpływa
na przyspieszenie procesu projektowania.
Środowisko projektowePodstawowe i uniwersalne narzędzia projek-
towe wykorzystywane najczęściej znajdują
się w pasku "Operacje". Dzięki ZW3D można
bardzo szybko generować bryły takie jak: pro-
stopadłościan, stożek, kula, czy walec nie po-
sługując się szkicem. Jest to bardzo wygodny
i efektywny sposób projektowania, bazujący
na funkcji generującej gotowe bryły zaraz
po wskazaniu punktu startowego. Uzyskane
przez to kształty są w pełni parametryczne.
Korzystając z podstawowych operacji takich
jak: wyciągnięcie, czy dodanie przez obrót,
użytkownik może modelować kształty w opar-
ciu o szkice powstałe na płaszczyznach. Moż-
liwość wyciągnięcia po ścieżce i wyciągnięcie
po profi lach, pozwala na uzyskanie bardziej
skomplikowanych i fi nezyjnych kształtów.
ZW3D umożliwia również klasyczne podejście
do modelowania. Opiera się ono na stworzeniu
szkicu 2D, a następnie korzystając z operacji
wyciągnięcia lub obrotu, uzyskanie zamierzo-
nego modelu trójwymiarowego. Dzięki Szkico-
wi 3D użytkownik nie jest już ograniczany do
rysowania elementów tylko na płaszczyźnie.
Operacje swobodnego formowania pozwala-
ją na tworzenie dowolnych kształtów. ZW3D
daje możliwość nie tylko projektowania bryło-
wego, jest również wyposażony w narzędzia
do tworzenia modeli powierzchniowych. Jest
to spore ułatwienie dające konstruktorowi
możliwość tworzenia projektów 3D nawet
o bardzo wyszukanych kształtach.
Dzięki narzędziom do bezpośredniej edy-
cji możemy edytować i dostosowywać do
własnych potrzeb modele zaimportowane
z innego oprogramowania CAD 3D. Jest to
opcja, która w znacznym stopniu ułatwia pra-
cę konstruktora i oszczędza czas poświęco-
ny na wprowadzania zmian w projekcie.
Oprogramowanie ZW3D wyposażono do-
datkowo w moduł form wtryskowych – aby
poprawnie zaprojektować formę wtrysko-
wą, należy posiadać ogromne doświadcze-
nie i świetną wyobraźnię przestrzenną, dla-
tego każde usprawnienie pracy jest cenne.
ZW3D może znacznie ułatwić pracę kon-
struktorom zajmującym się projektowaniem
form wtryskowych.
Moduł form wtryskowych wyposażono w na-
rzędzia pozwalające na m.in.:
analizę i dodawanie pochyleń umożliwiają-
cych wypchnięcie wypraski z formy. Narzę-
dzie to ma również możliwość analizy po-
chylenia modelu w oparciu o określony kąt;
tworzenie linii podziałowej, na podstawie któ-
rej zostanie utworzona powierzchnia podziału;
tworzenia powierzchni podziałowej oddzie-
lającej matrycę i stempel;
narzędzia ułatwiające przygotowanie kana-
łów chłodzących oraz elektrod;
tworzenie oprzyrządowania formy, korzy-
stając z biblioteki normaliów form znanych
producentów, jak chociażby Meusburger.
Dodatkowo ZW3D ma spore możliwości kon-
fi guracyjne, w wypadku obróbki CAM można
skorzystać z niezależnych modułów obróbki
2 oraz 3 osi.
Obróbka od 2 do 5 osi płynnychZW3D oferuje zaawansowane funkcje CAM
w jednym zintegrowanym środowisku, zdol-
nym do generowania ścieżek narzędzia dla
maszyn CNC od 2 do 5 płynnych osi. Au-
tomatyczna analiza modelu w ZW3D, dzięki
wbudowanemu modułowi optymalizacji stra-
tegii, umożliwia identyfi kację kieszeni, otwo-
rów, topologii, adaptacyjnie dostosowuje naj-
bardziej odpowiednie narzędzia i taktyki.
Taktyki obróbek zgrubnych i wykańczających
analizują naddatki i resztki materiału, minima-
lizując „cięcie powietrza”. W tym czasie ada-
ptacyjny system regulacji prędkości posuwu
modyfi kuje parametry skrawania, zależnie od
użytego narzędzia, zwiększając jego żywot-
ność i poprawiając jakość gotowego detalu.
Obróbki HMS (High Speed Milling) pozwalają
na pracę z twardymi materiałami, zapewniając
wygładzone ścieżki oraz jednorodne i gładkie
powierzchnie obrabianego elementu. Obróbka
w ZW3D skraca zwykle czas programowania
o ok 50%, a czas maszynowy o 30%, dając
użytkownikom automatyczny system, z możli-
wością elastycznej modyfi kacji przy obróbkach
bardziej skomplikowanych elementów.
Każdy technolog wie, że w 100% samowy-
starczalny i wydajny park maszynowy ma na
31www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Geomagic Design Dynamics posiada bogaty zestaw funkcji, pozwalających na budowanie funkcjonalnych prototypów.
32 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
stanie oprócz centrów frezujących przynajmniej jedną tokarkę. ZW3D
jest uniwersalnym narzędziem, pozwalającym na generowanie G-kodu
zarówno na tokarki jak i frezarskie centra obróbcze.
Oprogramowanie wyposażono w sporą bazę darmowych postpro-
cesorów wiodących fi rm. ZW3D daje również możliwość tworzenia
własnych postprocesorów, a zadanie to ułatwia wbudowany edytor
postprocesorów.
Parametryczne modelowanie bryłowe Geomagic Design to z kolei program do projektowania CAD 3D, któ-
ry umożliwia parametryczne modelowanie bryłowe. Pozwala przede
wszystkim na modelowanie części, modelowanie blach i modelowa-
nie złożeń, oferując jednocześnie możliwość tworzenia dokumentacji
montażowej oraz wykonawczej 2D.
Geomagic Design pozwala na projektowanie i „pracę w drewnie” np. pro-
jektowanie mebli czy projektowanie elementów drewnianych. Możliwości
Geomagic Design pozwalają na wykorzystanie go w fi rmach związanych
z wzornictwem przemysłowym czy projektowaniem form wtryskowych.
Modelowanie częściProjektowanie parametryczne jest obecnie standardem w projekto-
waniu 3D urządzeń mechanicznych i produkcyjnych. Parametryzacja
oznacza tworzenie „inteligentnych" części, złożeń i rysunków, które
mogą być później łatwo aktualizowane przy minimalnym nakładzie pra-
cy. Zmiany są nanoszone wszędzie, gdzie używana jest dana część,
np. w złożeniu, tabeli części lub rysunku płaskim.
Geomagic Design został opracowany od podstaw, jako w pełni para-
metryczne oprogramowanie CAD. Wszystkie moduły są ze sobą po-
wiązane, a zmiany w projekcie są tylko kwestią dwukrotnego kliknięcia
wymiaru w oryginalnym projekcie i wpisania nowej wartości. Po otwarciu
złożenia zmodyfi kowana część aktualizuje się automatycznie. Po otwar-
ciu rysunku 2D aktualizowane są również wszystkie widoki (w tym wido-
ki częściowe) i przekroje. Modyfi kowane są także wymiary, dzięki czemu
nie trzeba tracić czasu na ponowne wykonanie rysunków 2D.
Geomagic Design umożliwia łatwe połączenie wielu elementów w zło-
żenie. Opcje „Chwyć i upuść" oraz „Podgląd w czasie rzeczywistym"
pozwalają skupić się na projektowaniu, a nie na mechanicznych
aspektach projektu. Geomagic pozwala automatycznie tworzyć widok
rozstrzelony, używać go w dokumentacji 2D, sprawdzać właściwości
fi zyczne, takie jak masa, wykrywać kolizje i łatwo zamieniać lub mody-
fi kować część bezpośrednio z okna złożenia.
Geomagic Design oferuje możliwość publikowania modeli trójwymia-
rowych części i złożeń do pliku PDF 3D. Umożliwia on prezentację
trójwymiarowego modelu projektu kontrahentowi lub klientowi bez ko-
nieczności posiadania systemu CAD.
Modelowanie blachModuł projektowania elementów blaszanych w Geomagic Design to
szybkie i łatwe w użyciu narzędzie do projektowania elementów two-
rzonych z arkuszy materiału (metalu i nie tylko). Jest on w pełni zin-
tegrowany z przestrzenią roboczą Geomagic Design i ze specjalnymi
narzędziami do projektowania elementów czy konstrukcji z blachy.
Narzędzie „Wyciągnięte zagięcie” umożliwia płynne przejście z profi lu
Oprogramowanie CAD/CAM
Foto 1: Wyciągnięcia po ścieżce i wyciągnięcie po profi lach, pozwala na uzyskanie skomplikowanych kształtów. [źródło: Datacomp]
Foto 2: Operacje swobodnego formowania pozwalają na tworzenie dowolnych kształtów. [źródło: Datacomp]
Foto 3: ZW3D pozwala na generowanie G-kodu zarówno na tokarki jak i frezarskie centra obróbcze. [źródło: Datacomp]
33www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
kwadratowego do okrągłego. W Geomagic
Design dostępne jest narzędzie pozwalające
przetwarzać elementy bryłowe na konstrukcje
z blachy, lub zaginać blachę z użyciem szkicu.
Dokumentacja 2Dw Geomagic DesignPrzetwarzanie modeli 3D i złożeń w rysunki
techniczne w Geomagic Design jest możliwe
dzięki modułowi „Tworzenie rysunku 2D”. Wy-
biera się w nim, które widoki modelu chcesz
uzyskać, a program automatycznie generuje
wymiary, osie, znaczniki środków otworów,
opisy otworów gwintowanych i wykorzystu-
jąc właściwości modelu, uzupełnia tabliczkę
rysunkową. Następnie można samodzielnie
dopracować rysunek do wymaganej postaci.
Funkcje dokumentacji technicznej takie jak
np. widok cieniowany, nie tylko pozwalają na
lepsze zrozumienie wizji projektanta, ale i znaj-
dują zastosowanie podczas tworzenia dodat-
kowych materiałów dla klientów, takich jak
instrukcje obsługi czy materiały marketingowe.
RenderingKeyShot dla Geomagic fi rmy Luxion to narzę-
dzie umożliwiające przekształcanie modelu
3D w fotorealistyczny obraz (rendering). Pro-
gram ten pozwala szybko i łatwo tworzyć re-
alistyczne wizualizacje modeli. Metoda „Prze-
ciągnij i upuść materiał”, ustawienie światła
i podgląd w czasie rzeczywistym pozwalają
na uzyskanie wspaniałego rezultatu końco-
wego w bardzo krótkim czasie.
Program posiada minimalistyczny interfejs
użytkownika, dzięki czemu bez specjalistycz-
nej wiedzy każdy użytkownik może w prosty
sposób wykonać fotorealistyczną wizualizacji.
Rendering w czasie rzeczywistym daje moż-
liwość natychmiastowego śledzenia każdej
zmiany w programie, i tym samym ocenienia
wykonywanych postępów.
Biblioteka programu zawiera setki gotowych
do użycia materiałów, których konstrukcja
opiera się na rzeczywistych właściwościach
fi zycznych materiałów. Setki kolejnych ma-
teriałów można pobrać bez dodatkowych
opłat, tworzonych przez zewnętrznych part-
nerów fi rmy Luxion. Użytkownik z łatwością
może również tworzyć nowe materiały po-
przez edycję już dostępnych.
Program obsługuje pliki grafi czne, np. w for-
macie jpg., pełniące rolę koloru materiału,
wskazujące miejsca, w których materiał
może lub ma nie odbijać światła, defi niujące
wypukłości materiału lub miejsca przeźroczy-
stości. Użytkownik może również podczas
tworzenia własnego materiału skorzystać
z już zaimplementowanych w programie tek-
stur takich jak np. drewno czy skóra.
W programie jest również możliwe dodane
plików grafi cznych pełniących rolę różne-
go rodzaju napisów czy całych etykiet, co
zwłaszcza znajduje zastosowanie w wszelkie-
go rodzaju wizualizacjach mających głownie
zastosowanie marketingowe.
Modelowanie powierzchnioweMoment of Inspiration (MoI) jest prostym
w użyciu programem do modelowania po-
wierzchniowego. Szybkie i koncepcyjne mo-
delowanie stanowi bramę do świata modeli
CAD 3D. Swoje projekty tworzone w MoI
można przenieść do praktycznie każdego
programu grafi cznego (takiego jak Blender,
SketchUp czy Maya).
Bezpośrednia edycjaBezpośrednia edycja jest zestawem narzę-
dzi do edycji importowanych plików z mo-
delami 3D i składa się z narzędzi, które
zostały zaprojektowane specjalnie do mo-
dyfi kacji geometrii projektu.
Używanie narzędzia jest bardzo łatwe. Podczas
pracy z plikami pobranymi z internetu lub od
dostawcy rzadko można uzyskać plik z pełną
historią operacji. Zmiany tych plików zwykle są
czasochłonne i często wymagają zastosowania
metod inżynierii odwrotnej.
Czasochłonne jest również przeprojektowanie
modeli CAD na potrzeby analiz FEM (MES) przed
wysłaniem ich na zewnątrz przy jednoczesnej
ochronie IP. Narzędzie bezpośredniej edycji po-
maga rozwiązać każdy z tych problemów.
Alibre VaultAlibre Vault działający w oparciu o M-Fi-
les jest w pełni zintegrowanym systemem
do zarządzania dokumentacją i procesami
w fi rmie. Narzędzie to pozwala na kontrolę
kontaktów, projektów, danych CAD, kontro-
lę wersji i obsługę praktycznie każdego typu
plików, oferując jednocześnie szybki i ela-
styczny mechanizm wyszukiwania.
Wdrożenie Alibre Vault w fi rmie eliminuje du-
plikaty dokumentów, zapewnia jeden bez-
pieczny magazyn plików i system zarządzania
przedsiębiorstwem.
Projektowanie konfi guracjiKonfi guracje projektu to funkcja dostępna
w Geomagic Design, która pozwala na two-
rzenie typoszeregów części i mechanizmów.
Oszczędza czas i ułatwia życie, pozwala-
jąc na przechowywanie podobnych części
w jednym pliku, zamiast tworzenia i aktualizo-
wania wielu plików oddzielnie.
Symulacja i analiza ruchuGeomagic Design Dynamics to narzędzie do
symulacji kinematyki i dynamiki ruchu. Umoż-
liwia tworzenie i testowanie funkcjonalności
oraz pełną analizę zachowania w ruchu wir-
tualnych prototypów projektów. Program im-
portuje z Geomagic Design geometrię, wła-
ściwości fi zyczne, masy oraz relacje. Pozwala
Oprogramowanie CAD/CAM
Foto 4: Wstążkowy interfejs użytkownika. [źródło: Datacomp]
Bezpośrednia edycja jest zestawem narzędzi do edycji importowanych plików z modelami 3D i składa się z narzędzi, które zostały zaprojek-towane specjalnie do modyfi kacji geometrii projektu.
34 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
na dodanie ruchu do konkretnych elementów
modelu w celu uzyskania w pełni funkcjonal-
nego roboczego prototypu. Symulacja ru-
chu wykorzystuje zaawansowane algorytmy
matematyczne i fi zyczne, prezentując wyniki
w postaci wielu wykresów lub danych nume-
rycznych. Dzięki temu, możliwe jest szybkie
sprawdzenie, czy projekt spełnia stawiane
przed nim wymagania, czy też konieczne są
do wprowadzenia zamiany.
Program pozwala na łatwą symulację i wykrycie
kolizji poszczególnych części, w takich mecha-
nizmach jak grzechotki, zaciski, uchwyty oraz
inne, których działanie opiera się na kontakcie
dwóch lub więcej części podczas ruchu. Siły
powstałe na styku elementów podczas ich kon-
taktu lub wynikające z tarcia elementów są wyli-
czane i możliwe do zobrazowania.
Silniki, napędy liniowe i siły mogą być stero-
wane w Geomagic Design Dynamics poprzez
tworzenie formuł, tabeli danych lub wartości
w arkuszu kalkulacyjnym Excel. Symulacja ru-
chu modelu pozwala na: analizę uruchomienia
silnika i określenie jego charakterystyki, zbada-
nie zmiennych prędkości siłowników lub kon-
trolerów elektro-mechanicznych.
Geomagic Design Dynamics posiada potężny
kreator formuł, który umożliwia symulację ru-
chu dla wartości globalnych oraz chwilowych
lub wyrażeń matematycznych, które możemy
wykorzystywać w danej symulacji. Formuły
mogą być także wykorzystane do defi niowa-
nia sposobu wyświetlania wyników.
Geomagic Design Dynamics oblicza prze-
mieszczenie, prędkość i przyspieszenie każde-
go elementu w modelu podczas ruchu oraz siły
reakcji, które działają na każdą część; w tym
ruch oraz siły będą-
ce wynikiem wszyst-
kich kolizji między
częściami. Uzyska-
ne wyniki mogą być
wyświetlone w po-
staci formuł lub tabeli
w raporcie HTML.
Silniki oraz siłowniki
mogą raportować
informacje donośnie
sił i mocy, aby po-
móc projektantowi
właściwie określić
wymagany rozmiar
tych elementów oraz
straty wynikające z tarcia.
Czasem pojawia się potrzeba stworzenia ani-
macji poza samą symulacją. Geomagic Desi-
gn Dynamics wykorzystuje technologie two-
rzenia klatek kluczowych. Dzięki nim, można
określić sposób ruchu, który nie jest oparty
na fi zyce. Przykładowo można przypisać
klatkę kluczową do złożenia w rozstrzeleniu.
Przypisywanie klatek kluczowych do kame-
ry pozwala tworzyć animacje jej ruchu, np.
w formie zbliżenia eksponując funkcje pro-
duktu. W celu tworzenia złożonych sekwencji
ruchów można łączyć przemieszczanie się
części wynikające z symulacji ruchu z przypi-
sywaniem klatek kluczowych do kamery.
Geomagic Design Dynamics zawiera moduł
do renderingu. Dostępne są różne rodza-
je źródeł światła, mapowanie tekstur i cieni
oraz inne efekty. W połączeniu z możliwością
tworzenia animacji, możliwe jest produkowa-
nie foto-realistycznych fi lmów obrazujących
działanie mechanizmu. Stworzone statyczne
obrazy oraz animacje mogę być wyeksporto-
wane do formatów, które umożliwiają umiesz-
czenie plików na stronach internetowych,
w dokumentach czy prezentacjach.
Jednoczesna symulacjaruchu i analiza MESSimulate for Geomagic Design umożliwia
sprawdzenie funkcjonalności części i me-
chanizmów, zarówno pod kątem analizy
kinematycznej, dynamicznej jak i wytrzyma-
łościowej. W jednym środowisku można wy-
konywać symulację ruchu i analizę MES i to
w jednym czasie. W przypadku złożonych
projektów z ruchomymi elementami, analiza
Foto 5: Integralność modułów CAD i CAM pozwala zaś na uzyskanie pełnej asocjatywności ścieżki narzędzia z projektowanym detalem. [źródło: Datacomp]
kinematyki i dynamiki staje się wyzwaniem,
a siły dynamiczne i naprężenia są jeszcze
trudniejsze do obliczenia. To oprogramo-
wanie pozwala w łatwy sposób mierzyć:
prędkości, przyspieszenia, siły itp., co daje
nam możliwość odpowiedzi na podstawowe
pytania: „czy to działa?” i „czy to wytrzyma
obciążenia?”. Ujednolicone środowisko wy-
korzystuje dane symulacji ruchu i MES aby
uczynić ten proces jeszcze prostszym.
Jak działa połączeniesymulacji i analizyWyliczenie dynamicznych sił, które należy
użyć do symulacji ruchu może być trudne.
Dzięki Simulate for Geomagic Design wystar-
czy na początku zdefi niować ruch mechani-
zmu i przeprowadzić symulację, a następnie
można włączyć analizę MES:
siły działające na wiązania (np. płaszczyzny
styku części) są konwertowane na obciążenia
obciążenia inercyjne są przekazywane do
modelu
naprężenia i odkształcenia są obliczane na
każdym kroku symulacji
Dzięki takiemu podejściu można symulować
naprężenia w pełnym zakresie ruchu mecha-
nizmu i analizować wyniki MES jako zmianę
naprężenia w czasie.
Siatka H-AdaptivitySimulate for Geomagic Design umożliwia
znaczną kontrolę nad wielkością siatki w miej-
scach, w których kumulują się naprężenia, dla
lepszych wyników analizy.
Funkcja H-Adaptivity to nowa jakość tworze-
nia siatki. Podczas symulacji MES, program
oblicza dokładność z jaką podawana są wyniki
naprężeń. Te wyniki mogą być wykorzystane
do dopracowania siatki polegającym na za-
gęszczeniu jej oczek w miejscach kumulacji na-
prężeń. Program przelicza kilkukrotnie siatkę,
stopniowo ją zagęszczając, aż błąd nie będzie
przekraczał założonego przez użytkownika.
Oprogramowanie umożliwia analizę wielu
wyników jak naprężenia, również cieplne,
odkształcenia, tworzenie izo-powierzchni,
itp. Wyniki analiz można przedstawić w po-
staci raportu HTML.
Marek Orłowski, Piotr Sieńko,
Robert Raimann,
Autorzy artykułu są pracownikami fi rmy
Datacomp, www.datacomp.com.pl
Oprogramowanie CAD/CAM
35www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Oprogramowanie CAD/CAM
Zdarza się, że użytkownicy programów CAD
mają problemy z tolerancjami poszczegól-
nych wymiarów niezbędnymi do obróbki me-
chanicznej. Taka sytuacja właściwie wymusza
rysowanie modelu CAM od podstaw. Często
wymagane jest też określenie naddatku pod
szlifowanie, rezerwowanie naddatku, mody-
fi kowanie lub dostosowywanie powierzchni
do typu obróbki. Co więcej, właściwości i ce-
chy otworów nie są przenoszone i większość
użytkowników traci czas na uzupełnieniu tych
informacji. Dlatego przy projektowaniu ele-
mentów przeznaczonych do obróbki warto
korzystać ze zintegrowanego środowiska
CAD/CAM, w którym tego typu problemy nie
występują. Jednym z takich programów jest
system TopSolid 7.
Narzędzia dodefi niowania tolerancjiWspomniany przed chwilą system TopSolid
jest zintegrowanym środowiskiem CAD/CAM,
w którym dla utworzonych modeli opisany
powyżej problem nie występuje. Żadne infor-
macje nie są tutaj tracone ponieważ brak jest
w systemie pliku przejściowego pomiędzy
CAD i CAM. Oprócz tego w aplikacji zaimple-
mentowano szereg narzędzi pomagających
w projektowaniu części przeznaczonych do
obróbki mechanicznej.
Jednym z nich jest funkcja „FreeShape”,
która pozwala dla dowolnej bryły zdefi nio-
wać pole tolerancji i modyfi kować geometrię
w zależności od potrzeb użytkownika. Łatwe
wówczas staje się na przykład odsuwanie
wybranych powierzchni w celu określenia
naddatku, ponieważ obecność w pełni funk-
cjonalnego modelera pozwala użytkownikom
dokonać wszystkich niezbędnych zmian.
Dla konkretnego tolerowanego wymiaru mo-
Projektowanie w programie
TopSolid 7Część zaprojektowana przez konstruktora zwykle różni się od cyfrowego
jej modelu wykonanego na potrzeby obróbki, chociażby tym, że wszystkie wymiary są nominalne. Importując element z użyciem interfejsu np. z innego środowiska do projektowania CAD musimy się też liczyć z tym, że nasz model nie będzie spełniał wymagań w zakresie obróbki CAM.
żemy określić czy wymiar ma przyjąć dół/śro-
dek/czy górę tolerancji (patrz: Fot. 1). Techno-
logia „FreeShape” pozwala utworzyć drzewo
operacji dla zaimportowanych modeli dla któ-
rych tego drzewa nie ma. W prosty sposób
możemy wyciągnąć lub zmodyfi kować fazo-
wania, zaokrąglenia i otwory.
Uwalnianie powierzchniModyfi kacja położenia dowolnych powierzch-
ni sprowadza się do automatycznego nadania
więzów geometrycznych prostopadłości, osio-
wości itp., a następnie „uwolnienia” wybranych
powierzchni lub płaszczyzn które wy-
miarujemy, zmiana uwolnionej geo-
metrii sprowadza się teraz do zmiany
nadanego wcześniej wymiaru.
Można zauważyć, że model zacho-
wuje się wtedy jakby był narysowany
w środowisku TopSolid a nie zaimpor-
towany. Wszelkie zmiany w modelu
mają swoje odzwierciedlenie w CAM
– mamy pełną asocjatywność. Widać
że powyższa technologia pozwala
uniknąć ponownego rysowania mo-
delu, oczekiwania na przesłanie na
przykład przez kontrahenta poprawio-
nego modelu czy wykonanie popra-
wek przez konstruktora.
Ręczne narzędziatworzenia cechJeśli chodzi o funkcje TopSolid’CAM
został on wzbogacony o funkcjonal-
ności, które pozwalają użytkowniko-
wi po automatycznej analizie określić
pewne cechy otworu opierając się na
jego topologii. Możliwość ta uzupeł-
niona jest ręcznym narzędziem, które
pozwala tworzyć nowe cechy i/lub
modyfi kować już istniejące. Możemy dla przy-
kładu do otworu przypisać odpowiednią tole-
rancje z szeregu ISO lub własną (patrz: Fot. 2).
Będą one rozpoznawane później w obróbce.
Zatem gdy otwór był gwintowany system sam
dobierze odpowiedni proces technologiczny
składający się np. z nawiercania, wiercenia
i gwintowania a z kolei dla otworu tolerowa-
nego proces będzie zawierał wiercenie i roz-
wiercanie (ewentualnie wytaczanie).
Wszystkie zmiany jakie wykonujemy czy to
w modelu czy w pliku CAM możemy zapa-
miętywać jako kolejne rewizje do których,
możemy w dowolnym momencie powrócić.
Tą funkcjonalność daje nam wbudowany
system PDM, który zarządza wszystkimi
dokumentami i projektami w środowisku
TopSolid, dba o integralność danych i ich
asocjatywność. PDM jest zintegrowany
w systemie TopSolid i nie jest sprzedawany
osobno. Może występować w dwóch wer-
sjach jednostanowiskowej i sieciowej.
Artykuł powstał na bazie materiałów
dostarczonych przez fi rmę TopSolution;
www.tsintegracje.pl
Fot. 1: Wymiar tolerowany. [źródło: Topsolution]
Fot. 2: Cecha otworu. [źródło: Topsolution]
36 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Jeśli miałbym sięgnąć do początków bez-
płatnych rozwiązać CAD do użytku komer-
cyjnego, to jedną z pierwszych aplikacji był
najprawdopodobniej DWG Editor. Miał on słu-
żyć promowaniu środowiska 3D wśród osób,
które do tej pory pracowały z systemami 2D.
W jaki sposób, skoro był aplikacją 2D? Cóż,
z założenia miał umożliwiać „płynne przejście”
od „standardowego” AutoCAD’a 2D do mode-
lowania 3D w SolidWorks. I z defi nicji i samej
nazwy DWG Editor istotnie otwierał wszystkie
formaty DWG i DXF, a sam producent podkre-
ślał duże podobieństwo między tą aplikacją,
BEZPŁATNY CAD– zaczęło się od 2DIm szybciej będą rozwijać się
darmowe aplikacje CAD 2D, tym silniej wypierać będą komercyjne rozwiązania CAD. Czy stanie się tak również z systemami 3D?
a AutoCAD-em. Niewykluczone, że gdyby
DWG Editor był oferowany bezpłatnie nie tylko
z komercyjną wersją SolidWorks, ale również
dla każdego zainteresowanego (tak jak obec-
nie DraftSight), współczesny rynek systemów
CAD wyglądałby inaczej.
Przygotowany przez SolidWorks „DWG Edi-
tor”, oparty o IntelliCAD, rzeczywiście zdumie-
wał swym podobieństwem do konkurencyjne-
go, komercyjnego rozwiązania. I nie chodziło
tutaj tylko o „czarne tło”, czy też praktycznie
identyczny interfejs użytkownika, ale także
o elementy sięgające dalej. W przypadku
DWG Editora na pewno było to pole poleceń
tekstowych pozwalające na wykorzystanie
tzw. „lisp”, charakterystycznych dla środo-
wiska AutoCAD i bardzo cenionych przez
jego użytkowników. Identyczne były także
skróty klawiaturowe, siatki, sposoby rysowa-
nia obiektów itp. Ale opinie o DWG Editorze,
szczególnie wśród osób pracujących z Auto-
CAD, nie były przychylne – pomimo zorgani-
zowania przez SolidWorks sprawnej kampanii
marketingowej związanej właśnie z wprowa-
dzeniem DWG Editora i samej fi lozofi i udo-
stępnienia bezpłatnie aplikacji umożliwiającej
przejście z 2D do 3D. Dlaczego tak się działo?
Eksperyment DWG Editor – zbyt blisko AutoCAD-a, za daleko SolidWorksaW powyższym stwierdzeniu tkwiło właśnie
sedno problemu. DWG Editor, chociaż był
dobrym narzędziem jako CAD 2D, pozwala-
jącym na pełną obsługę standardu AutoCAD,
w tym wspomnianych formatów zapisu da-
nych, w żaden sposób nie nawiązywał w swej
obsłudze i funkcjonalności do pakietu So-
Oprogramowanie CAD/CAM
37www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
oferowanej od ponad trzech lat przez Siemens
PLM Software, czyli o Solid Edge 2D Drafting.
Podobnie jak DWG Editor jest on przykładem
podobnej fi lozofi i pozwalającej użytkownikom
na przejście ze środowiska systemów 2D do
3D, ale realizowanej w odmienny sposób.
Przede wszystkim Solid Edge 2D jest dostępny
za darmo dla każdego (tutaj podobieństwa do
DraftSight w zasadzie się kończą). Wystarczy
zarejestrować się na stronie Siemens PLM
Software, by pobrać wersję instalacyjną progra-
mu przeznaczonego, bez praktycznie żadnych
ograniczeń – pomijając projektowanie wyposa-
żenia terrorystycznego, tak, taki zapis znajdzie-
my w licencji – do zastosowań komercyjnych.
Program obsługuje standardowe formaty
2D, jakimi są DWG i DXF. A co więcej – jest
bliźniaczo podobny do Solid Edge ST, cho-
ciaż jego funkcjonalność ograniczona została
tylko do projektowania (szkicowania) w 2D.
Podobieństwo to wynika z faktu, iż Solid
Edge 2D Drafting jest tak naprawdę częścią
„pełnej” wersji systemu 3D – jej modułem
„Draft”, przeznaczonym do rysunku i doku-
mentacji płaskiej, która została wyodrębniona
z całości systemu i udostępniona oddzielnie.
Świadczy o tym także fakt, iż np. po zain-
stalowaniu w systemie pełnej wersji Solid
Edge ST i podczepieniu do niej pliku licencji
od wersji Solid Edge 2D, uruchomi nam się
jedynie 2D Drafting. W konsekwencji mamy
tutaj pełną zgodność formatu dokumentacji
DWG Editor, chociaż był dobrym narzędziem jako CAD 2D, pozwalającym na pełną obsługę standardu AutoCAD, w żaden sposób nie nawiązywał w swej obsłudze i funkcjonalności do pakietu SolidWorks.
płaskiej – zarówno tej, przygotowanej w wer-
sji Solid Edge ST, jak i Solid Edge 2D Drafting.
O wynikających z tego korzyściach nie
trzeba wspominać, pamiętać jednak należy
o tym, że nie ma prostej możliwości zain-
stalowania na jednym stanowisku obu apli-
kacji niezależnie – musimy wybrać, albo 2D
Drafting, albo Solid Edge ST. Dla polskich
użytkowników istotny będzie fakt, iż spol-
szczenia do każdej aktualizowanej wersji
Solid Edge 2D są dostępne stosunkowo
szybko i można je uzyskać na stronach
VAR oprogramowania Siemens PLM So-
ftware – opis instalacji spolszczenia można
znaleźć np. na SolidEdgeblog.pl).
DraftSightJeszcze kilka lat temu, poza DWG Editorem,
który dostępny był jedynie dla użytkowników
pakietu SolidWorks, spośród „markowych”
darmowych systemów CAD 2D można było
wymienić tylko Solid Edge 2D Drafting. Oczy-
wiście istnieje duża grupa darmowych aplika-
cji powstających dzięki zaangażowaniu entu-
zjastów na zasadach Open Source, ale nie są
one powiązane ze znanymi, „dużymi” dostaw-
cami rozwiązań CAD. Na szczęście pojawił się
DraftSight od Dassault Systèmes, a Autodesk
przygotował własne rozwiązanie pracujące
„w chmurze” pod nazwą „Project Butterfl y”,
który to wyewoluował najpierw do postaci Au-
toCAD WS, a obecnie AutoCAD 360.
DraftSight moim zdaniem, pod względem
wyglądu zbliżony jest do AutoCAD-a, a wie-
le internetowych opinii mówi wprost, że ma
ono stanowić darmową, bezpośrednią kon-
kurencję dla pakietu AutoCAD LT. DraftSi-
ght zachowując interfejs zbliżony do klonów
AutoCAD-a, nie rezygnuje z funkcjonalno-
ści dostępnych w pakietach CATIA, czy też
w SolidWorks (chociażby gesty myszy). Za-
chowana została możliwość wpisywania ko-
mend, korzystania z lispów itp., ale, podob-
nie jak w wypadku DWG Editora nie można
powiedzieć, iż aplikacja ta w jakiś znaczący
sposób promuje rozwiązania 3D oferowane
przez Dassault Systemes.
Niestety, użytkownik nie otrzymuje czytelne-
go sygnału, że jeśli rozpocznie pracę w tym
bezpłatnym systemie 2D, to z czasem będzie
mógł łatwiej pójść o krok dalej i wejść w śro-
dowisko SolidWorks, czy też nawet CATIA
w 3D. I tutaj rysuje się główna różnica między
lidWorks. W jaki zatem sposób miał przyspie-
szyć przejście z 2D do 3D? Tylko w ten, że
przyszły użytkownik SolidWorksa otrzymywał
go „gratis”, razem z systemem 3D, aby móc
z początku kontynuować pracę z rysunkami
utworzonymi w AutoCAD, w lepiej znanym
środowisku, a przygodę z aplikacją 3D mógł
zaczynać równolegle.
Niestety pakiet nie miał żadnego podobień-
stwa interfejsu do SolidWorks, a dodatkowo
brak było w nim możliwości odczytywania
dokumentacji płaskiej pochodzącej z So-
lidWorks. Trzeba też było wziąć pod uwagę
fakt, że ten darmowy system jednak koszto-
wał – wymagana była konieczność zakupu
licencji na SolidWorks. Te przesłanki przesą-
dziły o niewielkiej popularności DWG Editora.
Nawiasem mówiąc, od edycji SolidWorks
2011 nie ma już DWG Editora, zamiast niego
pojawił się 2D Editor, zapewne jako konse-
kwencja procesu trwającego między fi rmami
SolidWorks należącej obecnie do Dassault
Systèmes i Autodesk, o wykorzystanie w na-
zwie programu nazwy formatu DWG.
Na pierwszy rzut oka trudno było wykazać
jakiekolwiek różnice między DWG Editorem
2009, a 2D Editorem – chociaż owszem, zmia-
ny nastąpiły. Ale nie tak radykalne, by można
było mówić o zupełnie nowej aplikacji. Taką
w wypadku programów fi rmy Dassault Systè-
mes niewątpliwie jest obecny już od kilku lat
i dostępny bez ograniczeń DraftSight – obec-
na aktualna wersja to V1R4.0, a wcześniejsze
wersje dostępne są w zasadzie na wszystkie
systemy operacyjne i platformy sprzętowe.
Solid Edge 2D DraftingZanim przejdziemy do wspomnianego Draft-
Sight, zatrzymajmy się na chwilę przy innym
rozprowadzanym bezpłatnie programie 2D
pochodzącym także od dostawcy rozwiązań
3D. Mowa tutaj o darmowej aplikacji CAD 2D
Oprogramowanie CAD/CAM
Darmowe oprogramowanie inżynierskie to nie tylko aplika-cje CAD. Na rynku dostępne są również darmowe systemy CAE, CAM czy PLM. Poniżej przedsta-wiamy kilka przykładów:• CAE (MES) – CalculiX, Z88 Aurora,• CAM – FreeMILL, HSMXpress, Delcam for SolidWorksXpress,
• PDM/PLM – Aras#.
Nie tylko CAD
38 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
DraftSight i Solid Edge ST. Podobieństwa pozostają dwa: oba systemy
są bezpłatne i umożliwiają wykorzystanie do celów komercyjnych, oba
ograniczono do projektowania 2D.
AutoCAD 360Trudno podejrzewać, że system 2D oferowany przez fi rmę Autodesk
jako bezpłatna aplikacja ma stanowić wewnętrzną konkurencję dla
Foto 1: DraftSight to bezpłatna alternatywa dla programu AutoCAD LT. Możemy pracować jak w systemie fi rmy Autodesk, ale korzystając także z udogodnień dostępnych dla użytkowników systemów CATIA i SolidWorks. Na ilustracji widoczne jest koło tzw. „gestów myszy”.
Foto 2: Ekran roboczy AutoCAD360 nie przypomina tego znanego z AutoCAD-a LT, ale oferuje całkiem spore możliwości.
Foto 3: LibreCAD to rozprowadzany na zasadach Open Source w pełni funkcjonalne środowisko CAD 2D. [źródło: LibreCAD]
Oprogramowanie CAD/CAM
AutoCAD-a LT. Ponieważ, aplikacja ta ma duże, stale rozwijane moż-
liwości projektowania 2D, można przypuszczać, że po osiągnięciu
wystarczającej popularności część funkcjonalności stanie się płatna.
Sprzyja temu chmurowy model dystrybucji tej aplikacji. Bazowa wer-
sja AutoCAD-a 360 na pewno pozostanie bezpłatna, niemniej bardziej
zaawansowane funkcje 2D oraz, jak można przypuszczać, funkcje 3D
będą dostępne dla tych użytkowników, którzy uiszczą stosowne opłaty.
Obecnie aby skorzystać z AutoCAD-a 360 wystarczy wejść na stronę
internetową aplikacji, założyć konto, zalogować się i można już praco-
wać. Co ważne, AutoCAD 360 działa zarówno na stacjach
roboczych, jak i na netbookach, tabletach i smartfonach działających
pod kontrolą systemu Android iOS. Usługa działa w oknie przeglądar-
ki, zarówno w Internet Explorerze, jak i w Firefoxie, czy Chrome. W tym
ostatnim spisuje się moim zdaniem najlepiej.
Open Source’owa alternatywaPoza opisanymi, bezpłatnymi systemami CAD 2D opracowanymi
przez dużych producentów warto odnotować obecność darmowych
rozwiązań opracowanych przez mniejszych producentów. Do bardziej
znanych darmowych systemów należy m.in. DoubleCAD XT (www.do-
ublecad.pl) fi rmy IMSI Design. Niestety, jego obecna wersja TurboCAD
LTE jest już odpłatna, ale w sieci wciąż można znaleźć darmowe insta-
lacje poprzedniej wersji programu – można ją poprać także ze strony
producenta po uprzedniej rejestracji. Warty odnotowania jest także
rosyjski nanoCAD (www.nanocad.com). Program ten oferuje niezbęd-
ne do projektowania funkcje i narzędzia oraz jest zgodny z formatami
DWG i DXF z najnowszej wersji AutoCAD-a LT Na uwagę zasługuje
też zaimplementowana możliwość pracy na warstwach. Innym darmo-
wym programem, niestety licencja nie obejmuje zastosowań komer-
cyjnych, jest progeCAD Smart! (www.progecad.pl) fi rmy progeSOFT.
Wśród dostępnych bezpłatnie CAD-owskich projektów Open Source
znaleźć można dziesiątki mniej lub bardziej udanych programów CAD
2D i coraz częściej 3D. Dużą popularnością cieszy się Askoh freeCAD
(www.askoh.com). Jest to prosty, program do projektowania CAD, ale
co ciekawe, wyposażony w dość przyzwoicie rozbudowany moduł sy-
mulacji ruchu. Nie można też zapomnieć o dostępnym na platformy
Windows, Mac OS X oraz Linux LibreCAD (www.librecad.org), który
rozprowadzany jest na zasadzie otwartej licencji publicznej GPLv2.
Istnieją również darmowe, specjalizowane systemy CAD. Przykładem
takiego darmowego, rozwijanego przez rzeszę pasjonatów CAD-a dla
architektów jest projekt Archimedes: An architecture open CAD (http://
sourceforge.net/projects/arquimedes/). Co ciekawe, projekt ten został
rozpoczęty przez grupę brazylijskich studentów z University of Săo
Paulo, którzy przy jego tworzeniu bazują na doświadczeniach wła-
snych i i profesjonalnych architektów.
Bezpłatny CAD 3DPowoli pojawiają się na rynku również darmowe aplikacje 3D. Na razie
tworzone są one głównie przez entuzjastów. Najbardziej znanym tego
typu programem jest parametryczny FreeCAD (www.freecadweb.org).
Aplikacja jest już całkiem dojrzałym pakietem projektowania 2D i 3D.
Oprócz standardowych narzędzi kreślarskich pozwalających ryso-
wać różnego rodzaju linie, czy krzywe oraz narzędzi do kreślenia fi gur
39www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
przestrzennych możliwe jest wykonywanie
przekształceń przestrzennych takich jak wy-
ciąganie, wyciąganie na podstawie obrotu,
tworzenie zaokrągleń, przekrojów, wycięć, łą-
czenia itp. Co ważne, twórcy programu prze-
widzieli dostęp do samouczków z poziomu sa-
mego programu, jeszcze przed rozpoczęciem
pracy. Warto też wspomnieć, że możliwa jest
też praca na kartach.
Warto też zwrócić uwagę na stosunkowo dużą
liczbę obsługiwanych formatów danych. Moż-
liwy jest też zapis projektu do formatu PDF, co
pomaga w przedstawieniu gotowego projektu
klientowi. Funkcjonalność aplikacji może być
rozbudowywana za pomocą dodatków i wła-
snych skryptów pisanych w języku Python.
Można też zautomatyzować proces pracy de-
fi niując samodzielnie makra. Oprogramowanie
dostępne jest na platformy Windows, Mac OS
X, Ubuntu i Fedora Linux.
Inną aplikacją CAD 3D jest BRL-CAD (www.
brlcad.org) – program do modelowania bryło-
wego. Dostępny jest on na platformy Windows,
Mac OS X, Linux, Solaris, BSD i Irix. Ciekawa
jest jego historia sięgająca lat 70. XX wieku,
kiedy to w biurach armii amerykańskiej zaczęły się prace nad nowym
systemem wspomagającym komputerowe projektowanie. Podczas
tych prac narodził się BRL-CAD, który posłużył do zaprojektowania
znacznej części uzbrojenia armii amerykańskiej. W 2004 roku opu-
blikowany został kod źródłowy i aplikacja stała się powszechnie do-
stępna. Niestety jej wadą jest trudna obsługa wymagająca częstego
używania wiersza poleceń.
Innym popularnym, darmowym programem 3D jest OpenSCAD
(www.openscad.org). Nie jest to jednak typowy program CAD 3D. Słu-
ży on bowiem do tworzenia modeli 3D, podobnie jak ma to miejsce
w wypadku takich programów jak 3ds max czy Blender, z tym, że nie
skupia się on na artystycznych aspektach modelowania 3D, ale zo-
rientowany jest on na aspekty typowe dla programów CAD. Aplikacja
przydatna jest do tworzenia modeli 3D części maszyn.
Przyszłość darmowego oprogramowania CADWprowadzenie darmowych aplikacji CAD 2D przez uznanych produ-
centów aplikacji inżynierskich to element szerszej strategii mającej na
Foto 4: FreeCAD jest obecnie najbardziej znanym i dojrzałym darmowym programem CAD do projektowania 3D. [źródło: FreeCAD]
Foto 5: Aras Corporation oferuje bezpłatnie system PDM/PLM – Aras Innovator. System ma bardzo duże możliwości, ale brak jest wsparcia dla darmowej wersji.
Oprogramowanie CAD/CAM
Powoli pojawiają się na rynku również darmowe aplikacje 3D. Na razie tworzone są one głównie przez entuzjastów. Najbardziej znanym tego typu programem jest parametryczny FreeCAD.
celu walkę z konkurencyjnymi rozwiązaniami. Użytkownik jednego
systemu ma w ten sposób możliwość poznania rozwiązań oferowa-
nych od innego producenta i dokonania wyboru, kierując się własnymi
kryteriami. Z kolei darmowe, rozwijane przez entuzjastów oprogramo-
wanie ma na celu pomoc tym użytkownikom, którzy z różnych wzglę-
dów, głównie fi nansowych lub ideologicznych (np. zwolennicy wolne-
go oprogramowania), nie mogą pozwolić sobie (lub nie chcą) na pełne
komercyjne pakiety oprogramowania CAD.
Wydaje się, że o ile w najbliższej przyszłości wypieranie przez darmo-
we pakiety komercyjnych rozwiązań 2D będzie powoli następowało,
o tyle, jeśli chodzi o programy 3D, nie można na to specjalnie liczyć.
Niemniej, jesteśmy obecnie świadkami doskonalenia oprogramowania
CAD 3D, a konkurencja wśród producentów systemów CAD staje się
coraz większa, a systemy CAD 3D oferowane są po coraz niższych
cenach. Na chwilę obecną możemy w każdym razie mówić o tym, iż
rynek systemów CAD jest rynkiem klienta. Nikt nie ma monopolu. I oby
ta sytuacja utrzymała się jak najdłużej.
Maciej Stanisławski
40 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
O wykorzystaniu oprogramowania CAD 2D z perspektywy dzisiejszego inżyniera z Krzysztofem Godyniem, specjalistą ds. CAD z działu
CAD Mechanika w fi rmie Datacomp rozmawia Marcin Bieńkowski.
Oprogramowanie inżynierskie 3D zadomowiło
się na rynku w takim stopniu, że niewiele osób
korzysta obecnie z tradycyjnych aplikacji
CAD/CAM 2D. Niemniej oprogramowanie 2D
jest wciąż w niektórych sytuacjach niezastą-
pione. O wykorzystaniu oprogramowa-
nia inżynierskiego 2D rozmawialiśmy
z Krzysztofem Godyniem, specjalistą
ds. CAD z działu CAD Mechanika w fi r-
mie Datacomp.
Marcin Bieńkowski: W jakich
sytuacjach i przy jakich operacjach
technologicznych lepiej jest obecnie
korzystać z oprogramowania 2D
zamiast 3D?
Krzysztof Godyń: W dzisiejszych cza-
sach, podczas procesu projektowania
panuje wysoka specjalizacja. Aby spro-
stać konkretnym wymaganiom musi-
my korzystać zarówno z programów
projektowych w 2D jak i 3D. Proszę
spojrzeć na pracę projektanta instalacji elek-
trycznych, większość jego pracy to tworze-
nie schematów. Rysunki tego typu powstają
właśnie w oprogramowaniu 2D, na przykład
takich jak BircsCAD z nakładkami branżo-
wymi. Przy bardzo dużych projektach często
stosowane są specjalistyczne systemy, gdzie
poza samym rysunkiem schematycznym za-
warte są dodatkowe informacje – nierzadko
połączone z bazą danych zastosowanych
komponentów np. CADWorx E&I.
Projektowanie 2D stosowane jest również
w branży chemicznej, oczyszczalniach ście-
ków – wszędzie tam, gdzie rysunek schema-
tyczny jest najważniejszy. Tutaj jako przykład
programu, który sprosta tym wymaganiom,
możemy polecić program fi rmy Intergraph
CADWorx P&ID. Ponadto nie możemy zapo-
mnieć, że rysunek 2D to ciągle podstawowy
sposób komunikacji projektantów i wykonaw-
ców. Proszę spróbować przesłać dokumen-
tację elementu do wycięcia wodą plazmą,
bądź laserem – wszyscy proszą o właśnie
o 2D. Na pewno bardzo ważnym czynnikiem
zainteresowanie programami tego typu jest
cena – software do modelowania w 2D jest
zdecydowanie tańszy. Licencja wspomniane-
go wcześniej BricsCAD-a na dzień dzisiejszy
to ok. 1500 złotych netto.
Marcin Bieńkowski: Co sprawia, że mo-
dele 2D są jeszcze stosowane przez wielu
inżynierów?
Krzysztof Godyń: Rysunki 2D mają nieza-
przeczalną zaletę – możemy je przenieść na
papier wraz z wszystkimi niuansami konstruk-
cji. W przypadku konstrukcji typowo mecha-
nicznych, dzięki zastawaniu rzutów, prze-
krojów oraz innych zabiegów rysunkowych
Czy korzystanie z oprogramowanieCAD 2D w dzisiejszych czasach ma jeszcze sens?
Oprogramowanie CAD/CAM
możemy wyeksponować szczegóły, które po
wydruku widoku modelu stworzonego w 3D
byłby po prostu nie niewidoczne.
Marcin Bieńkowski: Jakie ograniczenia
niesie ze sobą stosowanie modeli 2D?
Krzysztof Godyń: Modele 2D w większości
przypadków nie są tworzone parametrycznie.
Oznacza to, że wprowadzenie czasem bar-
dzo niewielkich poprawek, może wymagać
znaczących nakładów pracy i konieczności
poświecenia na to znacznej ilości czasu, a co
gorsza, obarczone są większym prawdopo-
dobieństwem popełnienia błędu. Odbiegając
od samych kwestii konstrukcyjno-projekto-
wych, jeśli robimy projekt w 2D, dla klienta „nie
z branży” modele 2D mogą być nieczytelne.
Bazując na rysunku 2D nie lada wyzwaniem
jest stworzenie atrakcyjnej wizualizacji.
Marcin Bieńkowski: Czy
w projektowaniu 2D możliwe
jest stosowanie relacji pomiędzy
obiektami? Jak takie zależności są
defi niowane?
Krzysztof Godyń: W przypadku więk-
szości programów dostępnych na rynku
tworzenie relacji w rysunkach płaskich,
jest albo niemożliwe, albo czasochłonne.
Jednym z wyjątków jest BricsCAD. Pro-
ducent oddał w ręce projektantów na-
rzędzia podobne do tych, z którymi spo-
tykamy się w czasie tworzenia szkiców
płaskich w programach do modelowani
przestrzennego. Aby nadać relacje pierw-
szym krokiem jest określenie jej typu. Wy-
bierać możemy z 20 dostępnych rodzajów np.
takich jak symetria, styczność, prostopadłość,
równoległość, blokowanie wymiaru pionowe-
go, poziomego itp. Po zdefi niowaniu relacji
przy elementach pojawia się ikona informująca
o rodzaju zastosowanego wiązania.
Budowanie modeli 2D z zastosowaniem re-
lacji ułatwia modyfi kację modelu – jeśli zmie-
nimy jedną składowa, wszystko inne powią-
zane z nią zostaną przebudowane według
istniejących relacji – taki system pracy zdecy-
dowanie ułatwi pracę każdemu projektantowi.
Dodatkowo możemy powiązać wymiary rów-
naniami, np. sprawiając, że po zmianie sze-
rokości prostokąta, jego wysokość zawsze
będzie dwukrotnie większa od szerokości. To
jest właśnie parametryczność.
Foto 1: Programemem 2D pozwalającym na projektowanie parametryczne jest m.in. BricsCAD. [źródło: Bricscad]
41www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Na początku warto zadać sobie pytanie – czy używanie oprogramowanie CAD 2D ma jeszcze sens? Odpowiedź na tak postawione pytanie jest wbrew pozorom prosta i bardzo krótka – brzmi ona „tak”. Zdecydowanie
ciekawsze będzie natomiast jej uzasadnienie, tym bardziej, że w znacznej mierze może być ono polemiką z radykalnymi zwolennikami odejścia od projektowania 2D na rzecz prowadzenia całości prac projektowych w trzech wymiarach. Nie sposób pominąć też milczeniem faktu, że obojętne, czy projekt powstanie w 3D, czy w 2D, dokumentacja techniczna w większości przypadków przybierze na końcu postać płaskiego rysunku.
Szacuje się, że tylko niewielka część współ-
cześnie prowadzonych prac projektowych
polega na tworzeniu nowego produktu całko-
wicie od podstaw. Większość działań polega
na dokonywaniu zmian, modyfi kacji, ulep-
szeń w obszarze już istniejącej dokumenta-
cji. Najczęściej – dokumentacji płaskiej. Nie
można bowiem zapominać o tym, iż historia
systemów CAD 3D liczy sobie niewiele wię-
cej ponad dwie dekady, systemów CAD 2D
– o kilkanaście lat więcej (oczywiście w ro-
zumieniu współczesnych systemów CAD,
pracujących na platformie PC), a projekty
architektoniczne, mechaniczne, itp., powsta-
ją od wieków. Znakomita większość z nich
pozostaje dostępna w postaci rysunków lub
wydruków na papierowych arkuszach.
Dostępne systemydwuwymiaroweWspółczesne systemy CAD 2D stanowią „in-
teligentne” odpowiedniki używanych przez
dziesięciolecia desek kreślarskich. Można
Oprogramowanie CAD/CAM
tu użyć słowa „inteligentne”, ponieważ sys-
temy te oferują wyspecjalizowane narzędzia
grafi czne i integrują w sobie możliwości nie
tylko tradycyjnego piórka, tuszu, gumki i su-
waka logarytmicznego, ale pozwalają rów-
nież na budowanie relacji i powiązań pomię-
dzy elementami projektu. Co więcej, dostęp
do nich staje się coraz bardziej powszech-
ny ponieważ uznani producenci systemów
CAD zaczynają oferować darmowe, prze-
znaczone do użytku komercyjnego systemy
2D takie jak pracujące lokalnie DraftSight
czy Solid Edge 2D Drafting, lub też działają-
ce w chmurze jak ma to miejsce w wypadku
AutoCAD-a 360.
Nie brak także rozwiązań tworzonych przez
entuzjastów, które nierzadko zaskakują spe-
cjalizacją i wyjątkowymi możliwościami w da-
nej dziedzinie. Wreszcie – jeśli ktoś zdecyduje
się na odpłatny system CAD 2D, może wy-
bierać wśród ogromnej oferty systemów, któ-
rych zakup oznacza także dostęp do serwisu
i wsparcie zapewniane przez producenta – tu
uwidacznia się wyższość odpłatnych syste-
mów CAD nad ich darmowymi odpowiedni-
kami – a także łatwość korzystania z nakładek
branżowych i rozszerzeń (dla przykładu sys-
temy AutoCAD, BricsCAD, GstarCAD, Turbo-
CAD, ZWCAD etc.). Co więcej, systemy 2D
kosztują znacznie mniej niż rozwiązania 3D.
CAD 2D kontra 3DZwolennicy systemów 3D mogą w tym mo-
mencie powiedzieć, że w takim razie wyższość
systemów CAD 2D sprowadza się w zasadzie
do ich dostępności i ceny. Nie jest to jednak
do końca prawdą. Nadal istnieją takie dziedzi-
ny i obszary działalności projektowej, w których
podejście 2D może równoprawnie konkurować
z projektowaniem 3D. Gdy pracujemy nad pro-
jektem naprawdę wielkich złożeń (okręty, instala-
cje fabryczne, itp. ), nierzadko projekt 3D może
okazać się nieprzyjazny dla użytkownika, a pra-
ca nad nim, jako nad całością, uciążliwa i wyma-
gająca wielu zasobów ludzkich i systemowych.
Oczywiście na przestrzeni zaledwie kilku
Foto 1: AutoCAD 360 to obecnie jeden z popularniejszych systemów 2D. Aplikacja ta dostępna jest w chmurze.
Foto 2: Projektowanie 2D w SiemensSolid Edge 2D Drafting.
Wykorzystanie oprogramowania CAD 2D
42 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
ostatnich lat pojawiły się rozwiązania, które sprawiają, iż nawet
system CAD 3D potrafi szybko przetwarzać obraz wielkiego, zło-
żonego projektu (służą do tego funkcjonalności pozwalające na
„ukrywanie” części danych niepotrzebnych na danym etapie pracy
z projektem), a jednak liczne grono użytkowników świadomie po-
zostaje przy systemie 2D.
Niektórzy twierdzą także, że projektowanie 2D pozwala na rozwijanie
wyobraźni, jest łatwiejsze w użytkowaniu i sprawia, że inżynier może
skupić się na „esencji” tego, co jest obiektem jego pracy i wysiłku, a nie
rozprasza się korzystając z wielu narzędzi, czy wręcz „gadżetów”, jaki-
mi obrosły systemy 3D. Co do rozwijania wyobraźni – to chyba można
się z tym zgodzić, co do łatwości pracy... cóż, dobrze funkcjonujący
system 3D i tak posłuży nam do wygenerowania dokumentacji 2D, co
więcej, pozwoli nam na uzyskanie takiej liczby rzutów, przekrojów itp.,
o jakich w przypadku pracy z CAD 2D moglibyśmy jedynie pomarzyć.
I w tej sferze marzeń niestety zmuszeni bylibyśmy pozostać.
Prawdą jest także, że w zasadzie do pracy w systemach CAD 3D
wystarcza znajomość samego oprogramowania i nie trzeba być inży-
nierem projektantem, by skutecznie posługiwać się takim narzędziem.
Pozostaje oczywiście pytanie, czy projekt stworzony przez laika, na-
wet z wykorzystaniem najlepszych dostępnych rozwiązań 3D, będzie
poprawny np. pod względem technologicznym, tzn. czy uda się go
z powiedzeniem wykonać. Ale
z drugiej strony praca w 2D
wcale nie musi oznaczać, iż
projekt pozbawiony będzie błę-
dów. Praktyka wskazuje, iż wie-
le z nich można wyeliminować
właśnie projektując od początku
w środowisku 3D. A i tak efekt
końcowy zależeć będzie od kla-
sy projektanta, który będzie po-
sługiwał się danym narzędziem,
chociaż możliwości, jakie dają
systemy 3D, są oczywiście nie-
porównywalnie większe.
I jeszcze jedno: ostatnio w pra-
sie tematycznej i w branży po-
jawia się coraz więcej głosów
wskazujących na to, że więk-
szość systemów CAD 3D to tak
naprawdę aplikacje CAD 2D/3D,
a system 3D stanowi „nadbudowę” do funkcjonalności 2D. Co więcej,
sposób pracy, fi lozofi a projektowania pozostają takie, jak w przypadku
2D i przynajmniej teoretycznie ograniczają potencjał użytkownika.
Gdy mówimy o rynku systemów CAD, nadal znaczna część sprzedawa-
nych rozwiązań (w skali światowej) to systemy 2D, z czego od lat korzysta
fi rma Autodesk ze swoim programem AutoCAD LT, chociaż powoli traci
na korzyść systemów będących w pewnym stopniu jego „klonami”, opar-
tymi np. na jądrze IntelliCAD. Warto też zauważyć, że niemal w każdym
przedsiębiorstwie stosunek licencji systemów 2D do 3D będzie przema-
wiał na korzyść tych pierwszych. Co więcej wiele wskazuje na to, że sys-
temy 2D przeżywać będą wkrótce swego rodzaju renesans.
Patrząc na rozwój narzędzi IT, w tym również na rozwój programów wspomagających proces pro-jektowy, należy brać zawsze pod uwagę punkt wi-dzenia docelowego użytkownika. Obecnie z opro-gramowania CAD 2D korzystają przede wszystkim projektanci. Ta grupa zawodowa jest grupą, która się stale kształci i rozwija. Dzięki temu inżyniero-wie, którym do tej pory wystarczały rozwiązania 2D szukają czegoś, co pozwoli im pracować nie tylko szybciej, ale też jednocześnie pozwoli unikać błędów wynikających z braku wiedzy o „prze-strzeni” projektowanego obiektu, czyli wiedzy 3D. Z ich punktu widzenia technologia 2D jest obecnie technologią przestarzałą.Jeżeli jednak pomyślimy o inżynierach zajmujących się końcową dokumentacją w postaci rzutów i prze-krojów płaskich, to dla nich narzędzie do pracy 2D jest jak najbardziej przydatne. Dlatego coraz częściej na rynku pojawiają się systemy mobilne pozwalające korzystać z takiej płaskiej dokumentacji na bieżąco np. bezpośrednio na hali fabrycznej. Przykładem takiej aplikacji jest m.in. AutoCAD WS, program przeznaczony do pracy na przysłowiowym „placu budowy” pozwalający na podejrzenie dokumentacji, która stworzona została w pracowni.
Dominik Malec, inżynier specjali-zujący się w zagadnieniach zwią-zanych z modelowaniem, analizą statyczno-wytrzymałościową oraz tworzeniem dokumentacji rysun-kowej w fi rmie Robobat Polska;www.robobat.pl
Przyszłość systemów 2DPierwszy krok w kierunku zapewnienia przyszłości i dalszych dróg roz-
woju systemom 2D zrobił Autodesk wraz z projektem o nazwie „Project
Butterfl y”, który dość szybko przekształcony został na AutoCAD WS.
Projekt ten obecnie znany jest pod nazwą AutoCAD 360. Pozwala on
na pracę z projektem CAD „w chmurze”, w oknie przeglądarki, bez ko-
nieczności instalowania aplikacji lokalnie na komputerze użytkownika.
Co więcej, działanie systemu w chmurze daje nam możliwość pracy
z dowolnego miejsca i, w zasadzie, z dowolnego urządzenia mobilnego
mającego dostęp do Internetu. AutoCAD 360 jest obecnie traktowany
jako swego rodzaju wyznacznik kierunku rozwoju systemów 2D.
Drugi krok uczynił Siemens, implementując możliwości Technologii Syn-
chronicznej do obszaru szkicownika i dokumentacji płaskiej w najnow-
szej wersji prawdziwego „kombajnu” CAD 3D, jakim jest NX 9.0. Co
prawda, możliwości te odnoszą się – przynajmniej na razie – do środo-
wiska 2D w ramach systemu 3D, ale myślę, że pozostaje tylko kwestią
czasu, kiedy rozwiązanie to trafi do Solid Edge ST, a następnie do Solid
Edge 2D Drafting. Jest to jednak temat na oddzielny artykuł.
Maciej Stanisławski
Niektórzy twierdzą także, że projektowanie 2D pozwala na rozwijanie wyobraźni, jest łatwiejsze w użytkowaniu i sprawia, że inżynier może skupić się na „esencji” tego, co jest obiektem jego pracy i wysiłku, a nie rozprasza się korzystając z wielu narzędzi, czy wręcz „gadżetów”, jakimi obrosły systemy 3D.
Oprogramowanie CAD/CAM
43www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazynwww.biznes.benchmark.pl
Inżynier na produkcji
Z Mirko Baecker pełniącym funk-cję Dyrektora Marketingu Tec-
nomatix na region EMEA w fi rmie w Siemens PLM Software na temat możliwości zastosowania oprogra-mowania Tecnomatix w praktyce przemysłowej i inżynierskiej roz-mawia Marcin Bieńkowski.
Inżynierskie narzędzia
do planowaniai projektowania
procesów produkcji
Wytwarzanie coraz bardziej skomplikowanych
wyrobów przekłada się w bezpośredni spo-
sób na złożoność procesów produkcyjnych.
Na te ostatnie wpływa nie tylko sama specy-
fi ka produktów, ale również coraz wyższy po-
ziom automatyzacji i nowe techniki wytwarza-
nia. Innym czynnikiem zwiększającym stopień
komplikacji procesów produkcyjnych jest wy-
korzystanie globalnych centrów inżynierii i wy-
twarzania. Firmy rozszerzają swoją działalność
na cały glob ziemski z wielu powodów. Przede
wszystkim chcą wykorzystać najbardziej efek-
tywne kosztowo rozwiązania przy sprzedaży
produktów na globalnym rynku oraz dotrzeć
do klientów na rynkach lokalnych. Dodatkowo
mogą ograniczyć koszty związane z opodat-
kowaniem czy transportem.
Ponadto fi rmy produkcyjne starają się skró-
cić czas dostarczenia produktu na rynek
oraz czas do rozpoczęcia produkcji seryjnej.
Zależy im więc na bardziej efektywnym pla-
nowaniu i wytwarzaniu, które możliwe są do
osiągnięcia dzięki optymalizacji procesów
produkcyjnych jeszcze przed rozpoczęciem
produkcji. Wreszcie, fi rmy dążą do wdroże-
nia zasad zrównoważonego rozwoju, a co za
tym idzie, muszą działać zgodnie z regulacja-
mi i w ich ramach ograniczać do minimum
powstające odpady oraz zminimalizować Foto
: Fot
olia
44 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
zużycie energii. Powyższe czynniki sprawiają,
że przedsiębiorstwa poszukują skutecznych
rozwiązań informatycznych pozwalających
na zoptymalizowanie produkcji. Jednym z ta-
kich systemów jest Tecnomatix fi rmy Siemens
PLM Software. Na temat tego programu mieli-
śmy okazję porozmawiać z Mirko Baeckerem,
Dyrektorem Marketingu Tecnomatix na region
EMEA w fi rmie Siemens PLM Software.
Marcin Bieńkowski: Tecnomatix jest jed-
nym z mniej znanych pakietów oprogramo-
wania będącego w ofercie Siemens PLM
Software. Moim zdaniem, wynika to z jego
specyfi ki jako zestawu narzędzi IT wspoma-
gających procesy wytwarzania, które jeszcze
w wielu fi rmach traktowane są po macosze-
mu. Jakie procesy mogą być zoptymalizo-
wane przy wykorzystaniu systemu Tecno-
matix, obecnie dostępnego w wersji 11?
Mirko Baecker: Najnowsze wydanie Tec-
nomatix umożliwia uproszczenie planowania
i optymalizację produkcji dla wielu fabryk
i modeli, pomaga zagwarantować efektyw-
ność i bezpieczeństwo pracowników. Za
pomocą rozwiązania Manufacturing Pro-
cess Planner dostarcza pełne procesowa-
nie Body-in-White oraz zamyka lukę między
produktem a produkcją, dzięki usprawnionej
integracji PLM i MES oraz nowym rozwiąza-
niom gwarantującym jakość złożeń.
Tecnomatix 11 pomaga użytkownikom szyb-
ciej dostarczyć produkty na rynek, jednocze-
śnie poprawiając produktywność, eliminując
marnotrawienie zasobów oraz optymalizując
procesy montażu, poprzez wykorzystanie
trzech głównych segmentów systemu:
• Zarządzanie procesem produkcyjnym,
• Symulacja i sprawdzanie poprawności
produkcji,
• Rozpoczęcie wytwarzania i produkcja.
Marcin Bieńkowski: System Tecnomatix
pozwala na wprowadzanie innowacji w pro-
cesie produkcji i planowania jej przebiegu
dzięki połączeniu dziedzin dotyczących sa-
mej produkcji z zagadnieniami inżynierii pro-
duktu. Uwzględnia się tutaj sam projekt oraz
układ linii produkcyjnych, symulację proce-
sów wytwórczych, a także zarządzanie pro-
dukcją. Częścią tego systemu jest również
opisywane na naszych łamach oprogramo-
wanie Teamcenter. Jakie korzyści daje użyt-
kownikowi połączenie obu systemów?
Mirko Baecker: Tecnomatix to komplekso-
we portfolio rozwiązań cyfrowych do obsługi
produkcji, zwiększające innowacyjność, dzięki
połączeniu wszystkich dziedzin produkcji z in-
żynierią produktu, wymienić tu można:
– Planowanie i zarządzanie. Możliwości Tec-
nomatix w tym zakresie opierają się na plat-
formie Teamcenter i polegają na konsolidacji
informacji dotyczących produktu, procesów,
zakładu produkcyjnego i zasobów. Danymi
można zarządzać z uwzględnieniem rewizji,
wersji, konfi guracji, zarządzania zmianą oraz
przepływami pracy w całym przedsiębiorstwie;
– Symulacja i sprawdzanie poprawności. Ta
dziedzina obejmuje rozwiązania z portfolio Tec-
nomatix do symulacji i sprawdzania popraw-
ności dla ludzi, maszyn i systemów. Zawiera
się w tym ergonomia, programowanie robotów
offl ine oraz logistyka zdarzeń dyskretnych;
– Wprowadzanie nowych produktów. Roz-
wiązania te umożliwiają kombinację korzy-
ści płynących ze współpracy nad rozwojem
produktu i procesów oraz odpowiedniego
zaplanowania pierwszej produkcji. Pozwa-
la to na ograniczenie ryzyka i niepewności
Foto 1: Tecnomatix RobCAD to środowisko cyfrowej produkcji przeznaczone do weryfi kacji cel robotów i programowania ich w trybie offl ine. [źródło: 4D Systems]
Foto 2: Tecnomatix Plant Simulation jest jednym z bardziej znanych elementów wchodzących w skład systemu Tecnomatix. Pozwala on na tworzenie cyfrowych modeli systemów logistycznych, np. produkcji, przy pomocy, których można sprawdzić charakterystyki projektowanego lub udoskonalanego systemu produkcyjnego i zoptymalizować wydajność. [źródło: Siemens PLM Software]
Inżynier na produkcji
45www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
w kluczowym momencie dla cyklu rozwoju
nowo-wprowadzanego produktu.
Marcin Bieńkowski: W jaki sposób Tec-
nomatix może pomóc w optymalizacji
procesów biznesowych, które bezpo-
średnio wpływają na zdolność fi rmy do
wprowadzenia produktów na rynek? Czy
w systemie tym bierze się pod uwagę rze-
czywistą wydajność produkcji i potencjał
produkcyjny przedsiębiorstwa oraz wa-
runki zewnętrzne wpływające na nie?
Mirko Baecker: Tecnomatix bazuje na po-
jedynczym źródle wiedzy o produkcie i pro-
cesach, dzięki czemu walidacja montażu
i możliwości produkcyjnych może zostać
przeprowadzona na wcześniejszym etapie.
W konsekwencji zespoły odpowiedzialne
za projekt i procesy szybko otrzymują in-
formację zwrotną, podczas gdy integracja
wykazu materiałów (BOM) inżynieryjnych
i produkcyjnych z wykazem procesów
(BOP) gwarantuje uporządkowanie kompo-
nentów produktu i minimalizuje prawdopo-
dobieństwo popełnienia błędu.
Dzięki Tecnomatix klienci mogą zidentyfi ko-
wać i wdrożyć najlepsze procesy, korzysta-
jąc z dedykowanych szablonów. Pozwala
to skrócić czas wymagany do tworzenia
procesów aż o 40 procent. Co więcej,
koszty zainwestowanego kapitału można
zmniejszyć poprzez uwspólnienie i ponow-
ne wykorzystanie informacji.
Tecnomatix udostępnia użytkownikom sze-
roką gamę narzędzi pomagających zwięk-
szyć wydajność procesów projektowania
fabryki. Korzystanie z wizualizacji 3D po-
zwala aż o 50 procent ograniczyć czas od
powstania koncepcji projektu aż po instala-
cję, w porównaniu do tradycyjnych technik
2D. Zarówno statyczne jak i dynamiczne
analizy mogą zostać przeprowadzone dla
całego środowiska produkcyjnego – łań-
cuchów dostaw, zasobów i procesów,
zmniejszając koszty obsługi materiałów
o 70%, skracając czas produkcyjny o 20-
60 procent i zwiększając produktywność
o 15-20 procent.
Poprzez optymalne zarządzanie procesa-
mi Tecnomatix może znacząco ograniczyć,
a nawet wyeliminować przerwy w produkcji
wywołane zakłóceniami na hali produkcyj-
nej. Optymalizacja linii produkcyjnych może
zostać osiągnięta poprzez wirtualne przeka-
zanie do użytkowania, w konsekwencji skra-
cając czas do rozpoczęcia produkcji seryjnej
aż o 80 procent. W połączeniu z lepszym
wglądem w kwestie związane z jakością
otrzymujemy węższe okna startowe, zwięk-
szoną wydajność fabryki i lepszą kontrolę
kosztów materiałów. Dzięki integracji symu-
lacji i walidacji ergonomicznych z procesem
powstawania produktu można zoptymalizo-
wać procesy pracy manualnej.
Marcin Bieńkowski: Na czym polega
otwarta architektura systemu Tecnoma-
tix? Czy można go zintegrować z innymi,
dowolnymi systemami np. systemami kla-
sy PDM (Product Data Management) do
zarządzania dokumentacją produktu?
Mirko Baecker: Jednym z największych
wyzwań, jakie stoją przed producenta-
mi jest efektywne zarządzanie produktem
w ciągu całego cyklu życia. Funkcjonal-
ności Tecnomatix bazują na Teamcenter
– systemie stanowiącym ramę PLM zarów-
no dla inżynierii produktu, jak i produkcji.
Otwartość platformy Teamcenter to od wie-
lu lat jedna z naszych głównych strategii.
Nasza strategia otwartego systemu PLM
obejmuje kulturę, dane, produkty oraz spo-
łeczności. Dostarczamy produkty otwarte
pod względem architektury, zastosowania,
elementów i infrastruktury. Otwarta archi-
tektura umożliwia integrację z innymi sys-
temami dla przedsiębiorstw – również do-
tychczas eksploatowanymi. Jako przykład
można tu podać integrowanie produktów
Siemens PLM Software ze specyfi cznymi
dla klienta systemami
biznesowymi lub zasto-
sowaniami typowymi
dla danej branży. Czy
dotyczy to większych
przedsiębiorstw czy też sektora MSP, pod-
stawowe korzyści z integracji systemu do
zarządzania dokumentacją produktu z roz-
wiązaniem MES jak najbardziej występują
i w większości przypadków taka integracja
jest technicznie możliwa.
Chciałem w tym miejscu wspomnieć o tym,
że fi rma Siemens wspiera Kodeks Otwarto-
ści PLM (CPO – Codex of PLM Openness),
inicjatywę ProSTEP iViP, której celem jest
promocja otwartości systemów IT w kon-
tekście PLM wśród użytkowników, sprze-
dawców oraz dostawców usług IT. CPO
idzie o krok dalej niż zapewnienie standar-
dów IT i powiązanych interfejsów. Defi niuje
mierzalne kryteria dla kategorii takich jak:
interoperacyjność, infrastruktura, rozsze-
rzalność, interfejsy, standardy, architektura
oraz partnerstwa. Tecnomatix spełnia wy-
mogi CPO w każdym z tych kryteriów.
Marcin Bieńkowski: Aplikacje z pakietu
Tecnomatix zostały tak zaprojektowane,
aby wspierać i doskonalić procesy cha-
rakterystyczne dla wielu różnych branż
przemysłowych. W jakich w branżach naj-
częściej wykorzystywany jest ten system?
Czy z tego oprogramowania korzystają
również chętnie polscy przedsiębiorcy
i inżynierowie?
Mirko Baecker: System Tecnomatix jest
wykorzystywany przez przedsiębiorstwa
w różnych branżach. Najczęściej po roz-
wiązanie to sięgają dostawcy i producenci
OEM z branży motoryzacyjnej, fi rmy zajmu-
jące się transportem, przemysłem maszy-
nowym, branża magazynowa i logistyczna
oraz lotnicza i obronna. Polskie przed-
siębiorstwa dostrzegają korzyści płynące
z używania systemów cyfrowej produkcji,
a popularność Tecnomatiksa stale wzrasta.
Tendencję wzrostową widać szczególnie
w wypadku modułu do produkcji części,
wchodzącego w skład pakietu Tecnomatix.
„Tecnomatix bazuje na pojedynczym źródle wiedzy o produkcie i procesach, dzięki czemu walidacja montażu i możliwości produkcyjnych może zostać przeprowadzona na wcześniejszym etapie.”
Mirko Baecker, Dyrektor Marketingu Tecnomatix na region EMEA w fi rmie Siemens PLM Software.
Inżynier na produkcji
46 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Inżynier na produkcji
Nowoczesne systemy informatycznewspierające produkcjęi utrzymanie ruchu
46 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Foto
: BA
SF
47www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Inżynier na produkcji
Obecnie kiedy fi rmy produk-cyjne muszą bardzo szybko
reagować na zmiany trendów rynkowych, dostęp do wiary-godnych informacji o procesach i produkcji w czasie rzeczywistym staje się niezbędny do zapewnienia prawidłowego funkcjonowania przedsiębiorstwa. Łatwy dostęp do tych informacji przekłada się na możliwość szybkiego podejmowa-nia trafnych decyzji rzutujących na efektywność i rentowność przed-siębiorstwa. Aktualnie, na rynku dostępnych jest szereg mniej i bar-dziej zaawansowanych systemów informatycznych wspierających zarządzanie informacją z procesów i produkcji.
żącego i historycznego przebiegu produkcji,
wydajności maszyn oraz jakości produkcji.
Dane produkcyjne gromadzone w sposób au-
tomatyczny w systemach klasy MES gwaran-
tują wiarygodność pozyskiwanych informacji,
a następnie mogą zostać wykorzystane do
podniesienia efektywności istniejących zaso-
bów oraz zwiększenia zdolności produkcyj-
nych przy zachowaniu wysokiej jakości wy-
twarzanych produktów. Najpopularniejszym
oprogramowaniem klasy MES na rynku Pol-
skim jest wielokrotnie nagradzany system za-
rządzania produkcją Wonderware MES.
CMMS (Computerized Main-tenance Management System) Systemy CMMS zapewniają służbom utrzy-
mania ruchu dostęp do kompleksowych in-
formacji na temat aktualnego stanu parku
maszynowego, umożliwiają łatwy dostęp do
raportów o aktualnych awariach i planowa-
nych remontach maszyn oraz pozwalają na
zarządzanie zespołem pracowników.
Standardowym elementem dobrego systemu
CMMS jest moduł zarządzania magazynem
części zamiennych oraz środkami eksploata-
cyjnymi. Pozwala on na szybki i łatwy dostęp
do szeregu informacji związanych z urządze-
niami, częściami zamiennymi i narzędziami, co
w istotny sposób wpływa na funkcjonowanie
Działu Utrzymania Ruchu, a w efekcie na zdol-
ności produkcyjne całego przedsiębiorstwa.
Korzyści płynące z użytkowania systemów IT wspierających produkcjęWdrażając dedykowane rozwiązania infor-
matyczne w obszarach: monitorowania i wi-
zualizacji produkcji, zarządzania produkcją
oraz wspierania prac utrzymania ruchu, fi rmy
produkcyjne mogą odnieść szereg korzyści,
które przekładają się między innymi na lep-
szy dostęp do informacji, niższą awaryjność,
Systemy informatyczne wspierające produk-
cję i utrzymanie ruchu możemy podzielić na
trzy główne grupy: systemy odpowiedzialne
za monitoring i wizualizację procesów, syste-
my odpowiedzialne za zarządzanie produkcją
i monitoring efektywności maszyn oraz sys-
temy do zarządzania informacją dotyczącą
stanu parku maszynowego.
Do najważniejszych systemów informatycz-
nych wspierających monitoring i nadrzędne
sterowanie procesami produkcyjnymi należą
systemy SCADA. W warstwie kompleksowego
zarządzania informacją z procesów i produkcji,
prym wiodą zaawansowane systemy informa-
tyczne klasy MES. Z kolei w celu zapewnienia
służbom utrzymania ruchu łatwego dostępu
do informacji o stanie parku maszynowego
wykorzystywane są systemy CMMS. Przed
przystąpieniem do omówienia korzyści jakie
niesie ze sobą wykorzystywanie systemów
IT zakładach produkcyjnych oraz możliwości,
które daje synergia systemów IT dla produkcji
i utrzymania ruchu, przyjrzyjmy się defi nicjom
oraz przykładom popularnych rozwiązań.
Systemy SCADA(Supervisory ControlAnd Data Acquisition) Oprogramowanie SCADA pozwala na uzyska-
nie szybkiego wglądu w faktyczny stan urzą-
dzeń produkcyjnych i wykonawczych. W war-
stwie grafi cznej odpowiadają za jednoznaczne
zaprezentowanie dynamicznie zmieniającej się
informacji. Jednocześnie zdefi niowane przez
użytkownika algorytmy logiczne przyspieszają
i wspomagają operatora w jego pracy.
System SCADA jest także podstawowym
źródłem danych dla systemów nadrzędnych
i przemysłowych baz danych. Najpopularniej-
szym oprogramowaniem klasy SCADA na ryn-
ku Polskim jest rozwiązanie fi rmy Wonderware:
Wonderware InTouch oraz Platforma Systemo-
wa Wonderware.
MES (ManufacturingExecution System) Systemy MES pozwalają fi rmom produkcyj-
nym w rozwiązaniu problemów związanych
z brakiem szybkiego dostępu do rzetelnych
informacji o szczegółach aktualnie realizowa-
nych i już zrealizowanych zleceń produkcyj-
nych. Systemy MES pozwalają na śledzenie
procesów produkcyjnych w obszarach: bie-
Systemy MES pozwalają na śledzenie procesów produkcyjnych w obszarach: bieżącego i historycznego przebiegu produkcji, wydajności maszyn oraz jakości produkcji.
48 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
zmniejszenie ilości przestojów, podniesienie
wydajności produkcji oraz obniżenie kosztów
operacyjnych. Korzyści te z kolei przekładają
się na podniesienie konkurencyjności przed-
siębiorstwa oraz zwiększenie zysków.
Do głównych korzyści wynikających z użytkowa-
nia systemu SCADA należy przede wszystkim
dostęp do wiarygodnych danych o stanie proce-
su pochodzących wprost z urządzeń automaty-
ki, czujników pomiarowych, przemysłowych baz
danych oraz innych systemów przemysłowych
wykorzystywanych w przedsiębiorstwie. System
SCADA pozwala nie tylko na zamianę języka ma-
szyn na język ludzi, ale także umożliwiają szybką
lokalizację alarmów, podstawowe logowanie da-
nych czy też automatyczną reakcję na określone
sygnały pochodzące z urządzeń.
Z kolei w przypadku wdrożenia systemu kla-
sy MES korzyści możemy rozważać w trzech
następujących obszarach:
1. W obszarze zarządzania operacjami pro-
dukcyjnymi system MES pozwala na po-
zwala m.in. na redukcję liczby gotowych
wyrobów kierowanych do poprawy, zwięk-
szenie zysku poprzez stabilizację procesu
oraz zmniejszenie kosztów materiałowych,
utrzymanie jakości na wysokim poziomie
poprzez zarządzanie procedurami i eli-
minację błędów popełnianych przez ope-
ratorów oraz zwiększenie elastyczności
operacyjnej, a tym samym szybsze wpro-
wadzanie produktów na rynek.
2. W obszarze zarządzania efektywnością
dzięki systemowi MES osoby zarządzają-
ce wydajnością produkcji oraz operatorzy
mogą redukować wydatki kapitałowe, po-
prawiać wykorzystanie zasobów, zwiększać
efektywność istniejących zasobów oraz
wdrażać najlepsze praktyki produkcyjne.
3. W obszarze zarządzania jakością system
MES pozwala na redukcję kosztów związa-
nych z zarządzaniem jakością, dostarczając
rozwiązania do mierzenia zgodności pro-
duktów z obowiązującymi normami oraz re-
jestrowania w czasie rzeczywistym odchyłek
od specyfikacji, dzięki czemu możliwe jest
sukcesywne eliminowanie marnotrawstwa
wynikającego ze złej produkcji.
Do głównych korzyści dla działu utrzyma-
nia ruchu wynikających z wdrożenia syste-
mu CMMS należy możliwość zapanowania
nad posiadanym parkiem maszynowym
oraz magazynem części zamiennych i na-
Do głównych korzyści dla działu utrzymania ruchu wynikających z wdrożenia systemu CMMS należy możliwość zapanowania nad posiadanym parkiem maszynowym oraz magazynem części zamiennych i narzędzi, dzięki możliwościom modelowania struktur instalacji w systemie.
ERP
SCADA
MASZYNY/PLC
MES CMMS
INTEGRACJA
Wizual izacja i s terowanie procesem
Zar ządzanie pr zedsiębiorst wem
Zar ządzanie produkcją Utr z ymanie ruchu
INTEGRACJA
INTEGRACJA
INTEGRACJA INTEGRACJA
Inżynier na produkcji
Foto 1: Integracja systemów IT w przedsiębiorstwach produkcyjnych. [źródło: ASTOR]
49www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
rzędzi, dzięki możliwościom modelowania
struktur instalacji w systemie. Dzięki syste-
mowi klasy CMMS dział UR może spraw-
nie zarządzać działaniami prewencyjnymi
takimi jak przeglądy i remonty oraz łatwo
analizować awaryjność poszczególnych
maszyn. Poprawnie wdrożony nowocze-
sny system klasy CMMS przynosi szereg
korzyści zarówno dla działu utrzymania ru-
chu, jak również działu produkcji i całego
przedsiębiorstwa poprzez:
• szybszy automatyczny przepływ informacji
między produkcją i utrzymaniem ruchu –
dzięki integracji systemów produkcyjnych
SCADA/MES i systemu CMMS,
• szybszy dostęp do informacji o awariach,
• zwiększenie efektywności dokonywanych
napraw,
• lepsze harmonogramowanie i przypomina-
nie o realizacji zadań związanych z przeglą-
dami i remontami maszyn,
• efektywniejsze zarządzanie zespołem,
• gromadzenie wiedzy w przedsiębiorstwie
nt. realizowanych zadań i serwisów i łatwy
dostęp do tej wiedzy,
• ułatwiony dostęp do dokumentacji w for-
mie cyfrowej,
• dostęp do raportów analitycznych.
Dlaczego nowoczesne zakładyprodukcyjne wykorzystująspecjalistyczne systemy IT w produkcji?Zakłady produkcyjne, które chcą wykorzystać
pełny potencjał dostępnych na rynku syste-
mów informatycznych wspierających produk-
cję i utrzymanie ruchu decydują się na roz-
wiązania dedykowane, ponieważ tylko takie
podejście pozwala na zaspokojenie potrzeb
wszystkich użytkowników.
Często spotykamy się z pytaniem dlaczego
nie warto wykorzystać w tym celu oprogra-
mowania klasy ERP? Otóż zarówno z punk-
tu widzenia produkcji jak i służb utrzymania
ruchu oprogramowanie klasy ERP nie jest
dedykowane do ich potrzeb. Systemy ERP
są rozwiązaniami z wyższej warstwy war-
stwy, dedykowanymi dla biura. Pozwalają
na sprawne zarządzanie przedsiębiorstwem
ale nie są przystosowane operowania na da-
nych gromadzonych w czasie rzeczywistym
wprost z warstwy maszynowej.
Najbardziej optymalnym rozwiązaniem jest
Inżynier na produkcji
wdrożenie dedykowanych systemów dla
poszczególnych działów: systemu klasy
CMMS – do wspomagania pracy działu
utrzymania ruchu, systemu klasy SCADA
– do monitorowania, wizualizacji procesów
oraz systemów klasy MES - do zarządza-
nia realizacją produkcji w czasie rzeczywi-
stym. Wdrażając rozwiązania dedykowane
dla poszczególnych działów należy zwrócić
uwagę na to czy rozważany system jest
otwarty na integrację z innymi rozwiązania-
mi, ponieważ integrując ze sobą systemy
CMMS, SCADA, MES oraz ERP otrzymamy
rozwiązanie, które będzie spełniało specy-
fi czne wymagania poszczególnych działów,
a także pozwoli na prowadzenie szerokich
analiz danych w różnych kontekstach. Taka
integracja wypłynie także pozytywnie na
szybkość przepływu informacji pomiędzy
poszczególnymi działami (utrzymanie ru-
chu, produkcja, biuro).
Trendy na rynkuoprogramowaniaprzemysłowegoNowoczesne rozwiązania informatyczne dla
produkcji oraz działów utrzymania ruchu
to także takie rozwiązania, które nadążają
za aktualnymi trendami technologiczny-
mi. Niewątpliwie, jednym z dominujących
obecnie trendów jest dostęp do informacji
gromadzonych w systemach IT wspierają-
cych produkcję przez urządzenia mobilne.
Przykładowo, dotarcie do informacji o aktu-
alnym stanie pracy maszyny bądź całej linii
produkcyjnej, poprzez urządzenia takie jak
tablety lub smartfony, sprawia, że kierow-
nicy produkcji oraz pracownicy utrzymania
ruchu mogą znacznie szybciej zareagować
na sytuacje awaryjne oraz efektywniej reali-
zować swoje obowiązki dzięki swobodzie
w dostępie do danych.
Kolejną tendencją jest potrzeba integracji
systemów IT dla produkcji z innym opro-
gramowaniem występującym w przedsię-
biorstwie. Pozwala ona na znacznie szyb-
szy przepływ danych pomiędzy systemami
eliminując ryzyko błędów jakie niesie ze
sobą ręczne wprowadzanie danych. Dzię-
ki integracji jesteśmy w stanie zapewnić
właściwym osobom w fi rmie produkcyjnej
dostęp do właściwych danych w odpo-
wiednim czasie. Dane o nieplanowanych
przestojach płynące z systemu MES mogą
z powodzeniem zostać wykorzystane do
natychmiastowego poinformowania Służb
Utrzymania Ruchu o zaistniałej sytuacji.
Dzięki wykorzystaniu rozwiązań klasy
CMMS nowej generacji (np. Profesal Ma-
intenance), które z łatwością integrują się
z oprogramowaniem przemysłowym, prze-
pływ informacji między produkcją a utrzy-
maniem ruchu zostaje zautomatyzowany
i wielokrotnie przyspieszony.
Arkadiusz Rodak
Autor artykułu jest specjalista ds. oprogra-
mowania przemysłowego w fi rmie ASTOR,
www.astor.com.pl
Foto 2: Przykład wizualizacji procesu w systemie Wonderware InTouch. [źródło: ASTOR]
Foto 3: Wizualizacja wartości wskaźnika OEE (Overall Equipment Effectiveness) w systemie Wonderware MES. [źródło: ASTOR]
Foto 3: Modelowanie struktur parku maszynowego w systemie CMMS Profesal Maintenance. [źródło: ASTOR]
50 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Termin „czwarta rewolucja przemysłowa”, czyli Industry 4.0, odnosi się do maszyn, sprzętu przemysłowego, wyrobów i komponentów sys-
temów, które mogą wymieniać się między sobą danymi w czasie rzeczy-wistym. Współczesne systemy IT i systemy informatyczne wspomagające zarządzanie produkcją coraz częściej spełniają ten warunek aby mogły zostać nazwane terminem Industry 4.0.
Czwartarewolucja przemysłowa,a systemy IT zarządzające produkcją
Obecnie eksperci używają różnych termi-
nów do opisania zachodzących na naszych
oczach zmian, które są konsekwencją prze-
mian zachodzących w produkcji, potrzebach
klientów, modelach biznesowych prowadzenia
działalności gospodarczej, udostępniania za-
Inżynier na produkcji
Foto
: Fot
olia
51www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Inżynier na produkcji
awansowanych środowisk pracy oraz mającej
coraz większe znaczenie potrzeby bardziej
zrównoważonego rozwoju. Niektórzy określają
zachodzące zjawiska zmian „zaawansowaną
produkcją”, aby podkreślić większą efektyw-
ność zapewnianą przez nowe technologie,
procesy i materiały. Inni stosują określenie
„przemysłowy Internet”, podkreślając nowy,
znacznie wyższy poziom łączności pomiędzy
ludźmi, maszynami i systemami inni rewolucją
przemysłową 4.0 – Industry 4.0.
W wyniku rewolucji Industry 4.0 produkty,
maszyny i zasoby będą komunikować, skąd
pochodzą i jak należy się z nimi obchodzić,
a wszystkie produkty i procesy będą mieć
właściwości cyfrowe, dostarczające podsta-
wowych informacji (np. na temat konstrukcji
produktu i jego recyklingu) oraz pomagające
producentom w ulepszaniu produktów i pro-
cesów lub w oferowaniu nowych usług.
Rewolucja w produkcjiNowy poziom przejrzystości procesów i prze-
pływów pozwoli producentom na bieżąco
identyfi kować problemy związane z łańcu-
chem dostaw i produkcją, a także niezwłocz-
nie na nie reagować. Analiza predykcyjna po-
może nawet fi rmom rozwiązywać problemy
jeszcze przed ich wystąpieniem.
Producenci będą nadal utrzymywać długofa-
lowe kontakty biznesowe, ale coraz częściej
będą też „robić interesy” w ramach sieci biz-
nesowych tworzonych na krótki czas. Będą
dynamicznie negocjować przebieg procesów
generujących wartość dodaną, biorąc pod
uwagę jakość, czas, cenę, wykonalność,
zrównoważony rozwój i inne aspekty. Techno-
logia komunikacji między maszynami pozwoli
producentom wyposażać narzędzia, maszy-
ny, pojazdy, budynki i nawet surowce w czuj-
niki i mikroukłady scalone, aby wytwarzać
„inteligentniejsze” produkty.
W miarę postępów czwartej rewolucji prze-
mysłowej trzeba będzie od nowa zdefi nio-
wać i zintegrować wszystkie dotychczasowe
procesy biznesowe. Podstawową technolo-
gię tej rewolucji stanowią systemy „cyberfi -
zyczne”, które wykorzystują czujniki w celu
gromadzenia danych ze świata fi zycznego
na potrzeby procesów logistycznych, in-
żynieryjnych i usługowych oraz procesów
sterowania produkcją. Systemy te będą in-
teligentne i interaktywne dzięki wbudowaniu
w nie oprogramowania i mechanizmów łącz-
ności, co pomoże producentom gromadzić,
przechowywać i analizować rosnące lawino-
wo ilości danych z wykorzystaniem lokalnej
warstwy merytorycznej przedsiębiorstwa.
Ewolucja modeli biznesowychKorzenie większości dzisiejszych modeli biz-
nesowych sięgają poprzednich rewolucji prze-
mysłowych. Modele te są oparte głównie na
produkcji masowej i automatyzacji oraz koncen-
trują się na procesach projektowania, produkcji
i marketingu. Kluczowym stymulatorem two-
rzenia nowych modeli jest obecnie tendencja
związana z oferowaniem klientom produktów
dostosowanych do ich specyfi cznych potrzeb,
sprzedaży usług niźli produktów oraz tworzenie
wartości w ramach sieci biznesowych.
W miarę przechodzenia na indywidualizację
producenci będą oferować klientom produkty
dostosowane do ich indywidualnych potrzeb,
zmniejszać liczbę produktów w serii nawet do
jednej sztuki oraz udostępniać swoim klien-
tom biznesowym i indywidualnym produkty
oraz usługi przeznaczone wyłącznie dla nich
(„make-to-me”). Nowe procesy biznesowe
mogą im pomóc w reagowaniu na nagłe
zmiany w popycie oraz realizowaniu składa-
nych „ad hoc” zleceń produkcji na zamówie-
nie. Producenci mogą zaangażować klientów
w proces konstrukcji, konfi gurując produkty
odpowiednio do ich specyfi cznych potrzeb,
udzielając im dostępu do danych opisujących
faktyczny sposób wykorzystania produktów
lub analizując odczucia klientów wyrażane
W miarę postępów czwartej rewolucji przemysłowej trzeba będzie od nowa zdefi niować i zintegrować wszystkie dotychczasowe procesy biznesowe.
52 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
w mediach społecznościowych.
W branżach bardziej zorientowanych na
usługi producenci zmieniają strukturę swoich
przychodów, zwiększając udział przycho-
dów ze sprzedaży usług kosztem przycho-
dów ze sprzedaży produktów – w tym celu
opracowują nowe, zaawansowane usługi
do dotychczasowych produktów, takie jak
usługi posprzedażne lub testy porównawcze
środków trwałych. Producenci mogą zagwa-
rantować bezawaryjną pracę środka trwa-
łego i świadczyć do niego niezbędne usługi
konserwacyjne. W bardziej zaawansowanych
scenariuszach będą sprzedawać raczej efek-
ty działania swoich produktów niż same pro-
dukty, przekształcając swoją ofertę w ofertę
usługową. Producent silników mógłby na
przykład zamiast sprzedawać silniki pobie-
rać od klientów opłaty za moc dostarczaną
przez te silniki, dostawca wózków widłowych
– sprzedawać godziny obsługi zamiast fizycz-
nych wózków, a producent pras drukarskich –
naliczać opłaty za każdą wydrukowaną stronę.
Prawdopodobnie będą się także zacierać
granice pomiędzy różnymi branżami, co spo-
woduje zbliżanie się do siebie procesów i infor-
macji. Producenci będą wtedy mogli tworzyć
wartość w ramach sieci biznesowych, oferując
na rynku niewykorzystane moce produkcyjne
firmom, które potrzebują na przykład okreso-
wo większych mocy.
Kompleksowa inżynieria cy-frowa – coś więcej niż PLM
Integracja całego cyklu
życia produktów z łańcu-
chem wartości będzie stano-
wić kamień węgielny „łańcuchów cyfrowych”,
innowacyjnych procesów biznesowych i no-
wych modeli biznesowych. W takim środo-
wisku producenci będą musieli identyfikować
źródła danych, łączyć i analizować te źródła
oraz modelować cykl życia produktów. Będą
potrzebować technologii do generowania,
gromadzenia, filtrowania i analizowania da-
nych z różnych źródeł oraz do integracji do-
tychczasowych rozwiązań informatycznych.
Przed zamodelowaniem produktu jako części
fizycznej producenci będą digitalizować jego
projekt i konstrukcję oraz symulować produk-
cję. Będzie to wymagało włączenia do syste-
Klient jako projektant
Dostawca produkcji
(projekt i produkcja)
Lokalna fabryka lub wytwórnia
Sprzedawca (produkcja
i serwis)
Producent
Dostawca projektu
Współpraca projektowa
Wprowadzanie innowacji Projektowanie Planowanie
Analiza predykcyjna
Monitorowanie wydajności
Wspópracadostawców
Rozprowadzanie produkcji
Klienci połączeni w sieci
Rys. 1: Połączenia pomiędzy ludźmi, fabrykami, maszynami i produktami w modelu Industry 4.0
Inżynier na produkcji
53www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
mu planowania produkcji modeli cyfrowych
dostępnych obecnie w systemach kompu-
terowo wspomaganego projektowania (CAD)
lub komputerowo wspomaganych prac inży-
nierskich (CAE), aby umożliwić symulację ca-
łej linii produkcyjnej.
W trakcie produkcji producenci będą prze-
kształcać dane w informacje uwzględniające
kontekst, które będą wykorzystywane do
ograniczania ryzyka związanego z procesa-
mi produkcyjnymi oraz do uproszczenia tych
procesów. Pełna przejrzystość i możliwość
monitorowania pomoże im zidentyfikować
przyczyny kosztownych przestojów w pro-
dukcji oraz lepiej zintegrować z projektem
produktu informacje zwrotne na temat proce-
su konserwacji lub innych procesów.
Po wyprodukowaniu produktu jego struktura
cyfrowa będzie także udostępniana działowi
usług producenta, który będzie mógł dzięki
temu przewi-
dzieć obszary
awaryjności pro-
duktu. Pętle infor-
macji zwrotnych przekazywanych z działów
produkcji i usług do działu konstrukcyjnego
oparte na informacjach cyfrowych powin-
ny pomóc w skróceniu czasu serwisowania
i redukcji kosztów oraz w optymalizacji pro-
dukcji. Pod koniec cyklu życia produktu infor-
macje na temat projektu, produkcji i użytko-
wania mogą pomóc firmom w ocenie różnych
możliwości jego ponownego wykorzystania
w produkcji i recyklingu.
Aby zintegrować wszystkie zasoby, produkty
i procesy, producenci będą musieli zidentyfi-
kować źródła danych – od linii montażowej po
sieci społecznościowe – oraz połączyć je ze
sobą, a następnie przeanalizować. Modelo-
wanie cykli życia produktów będzie stanowić
główne zadanie oraz podstawę współpracy
między różnymi podmiotami. Współpraca ta
może obejmować projektowanie i konstrukcję
produktów z wykorzystaniem opinii klientów,
aby dostosowywać procesy produkcyjne
w czasie rzeczywistym, a także komunikację
z klientami i partnerami w celu dokonywania
predykcyjnej konserwacji lub lokalnej produk-
cji w modelu just in time. Niewykluczone, że
już wkrótce pojawi się na rynku nowy zawód
– inżynier cyklu życia.
Integracja procesów zarządzania (top floor)
z procesami produkcyjnymi (shop floor)
W przypadku zautomatyzowanych procesów
produkcyjnych maszyny są już połączone w ra-
mach systemów biznesowych i produkcyjnych.
Zazwyczaj otrzymują instrukcje od systemu
realizacji produkcji oparte na centralnym planie
produkcji. W przyszłości można się spodzie-
wać rosnącej konwergencji technologii infor-
matycznych i operacyjnych, co doprowadzi do
powstania nowych scenariuszy biznesowych.
Inteligentne maszyny będą w stanie elastycz-
nie zmieniać dawniej stałe plany produkcyjne
i logistyczne, a będą to robić z wykorzysta-
niem coraz bardziej zdecentralizowanych pro-
cesów planowania. Autonomiczne jednostki
produkcyjne, łączące robotykę i wysoko
wykwalifikowanych pracowników, będą się
dostosowywać do ciągłych, stymulowanych
przez klientów zmian w produkcie, umożliwia-
jąc wytwarzanie na jednej linii produkcyjnej
różnych typów produktów bez przebudowy
procesu produkcji. Ta możliwość autonomii
ma znaczenie krytyczne, ponieważ producen-
ci coraz częściej spotykają się z zamówienia-
mi na pojedyncze produkty, gdy wielkość serii
równa się jeden. Dział logistyki będzie musiał
zadecydować, czy dostarczać części zapa-
sowe, czy ustawić drukarki 3D w miejscach,
w których są potrzebne.
Im bardziej inteligentne i komunikatywne będą
maszyny i obiekty, tym bardziej aktywne, au-
tonomiczne i samoorganizujące się będą jed-
nostki produkcyjne. Obiekty i maszyny będą
w stanie razem decydować, których narzędzi
należy użyć i gdzie trzeba przekazać części na
potrzeby następnego etapu produkcji. Maszy-
ny będą informować system ERP producenta
o swoim stanie oraz o stanie prac. Dzięki tym
systemom osoby zarządzające fabryką uzyska-
ją wgląd w czasie rzeczywistym w produkcję
Niezależny serwis
Klient
Klient jako producent
Sprzedawca (produkcja
i serwis)
Wytwarzanie Serwis
Usługi zorientowane na klienta
Jawna produkcja
Osadzona zgodność
Inżynier na produkcji
54 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
i będą mogły szybko reagować na pojawiają-
ce się problemy oraz korygować plany w celu
optymalizacji wykonywania zamówień.
Cała ta komunikacja oznacza generowanie
ogromnych ilości danych. Przy 50-100 czujni-
kach na jedną maszynę i przy 500 (lub więcej)
etapach produkcji trzeba będzie przechowy-
wać terabajty danych oraz łączyć je z innymi
źródłami danych, a następnie analizować.
Dane z hali produkcyjnej, w powiązaniu z da-
nymi dotyczącymi produkcji przedsiębiorstwa,
umożliwią wdrażanie zupełnie nowych form
optymalizacji oraz kreowanie całkiem odmien-
nych pomysłów biznesowych. Mogłoby to
zapewnić efektywną produkcję niestandar-
dowych wyrobów dla pojedynczych klientów,
monitorowanie zużycia energii oraz maksymal-
ne wykorzystywanie maszyn i zasobów. Firmy
będą w stanie wcześniej identyfi kować ryzyko
operacyjne i rozwiązywać potencjalne proble-
my jeszcze przed ich wystąpieniem.
Technologia chmury pozwoli także fi rmom
udostępniać dane przedsiębiorstwom, które
wyprodukowały ich maszyny, oraz pomagać
im w opracowywaniu lepszych produktów
i usług. W przypadku awarii szczegółowe
dane z procesów produkcyjnych i dostaw-
czych mogą pomóc producentom w precy-
zyjniejszym identyfi kowaniu produktów, na
które wywrze to wpływ, oraz oczekujących na
nie klientów, ograniczając tym samym liczbę
klientów, których należy powiadomić. Napra-
wy będzie można wykonywać zdalnie przez
pobranie programów korygujących do opro-
gramowania lub zainicjowanie akcji na urzą-
dzeniu przez połączenie zdalne.
Tworzone w czasie rzeczywi-stym sieci biznesowe generu-jące wartość dodanąW zakresie technologii współpracy między
fi rmami opracowano swego czasu rygory-
styczne procesy obejmujące sekwencyjne
przepływy pracy. Pod wpływem sieci społecz-
nościowych w nadchodzących latach zakres
współpracy między fi rmami znacznie się zmie-
ni. Dojdzie do utworzenia połączeń między
większą liczbą procesów biznesowych, a inte-
rakcje pomiędzy fi rmami rozwiną się z łańcu-
chów dostaw w sieci biznesowe generujące
wartość dodaną, które mogą błyskawicznie
zmienić strukturę współpracy, aby umożliwić
realizację zleceń na wykonanie pojedynczego
produktu (gdy wielkość serii równa się jeden).
Producenci zoptymalizują całą sieć bizneso-
wą przez wymianę i analizę danych. Digita-
lizacja i kompleksowa łączność umożliwią
analizę wszystkich działań biznesowych
w czasie rzeczywistym. Symulowanie struktu-
ry kosztów pomoże w podejmowaniu decyzji.
Można też będzie prognozować zmiany ryn-
kowe i szybciej wprowadzać w życie pomysły
biznesowe. Zapewni to wszystkim członkom
sieci biznesowej znacznie większe korzyści,
a także wzrost liczby zleceń realizowanych
w outsourcingu i zleceń projektowych.
Takie usprawnienia wymagają uzyskania od
partnerów danych o znaczeniu krytycznym,
w tym informacji na temat mocy produkcyjnych
i kosztów produktów oraz danych planistycz-
nych. Natomiast do zapewnienia bezpiecznej
i efektywnej wymiany między partnerami po-
trzebna jest niezawodna infrastruktura oraz
bezawaryjne systemy, które umożliwiają budo-
wę zaufania. Metody takie jak ochrona prywat-
ności oraz przetwarzanie wielostronne mogą
pomóc fi rmom w realizacji algorytmów opty-
malizacji na zaszyfrowanych danych, bez ujaw-
niania danych o znaczeniu krytycznym. Korzy-
stając z metody „przyklejania” reguł do danych
(sticky policies), fi rmy mogą dołączać do da-
nych metainformacje na temat standardów
oraz wytyczne dotyczące wykorzystywania da-
nych. Tego typu metody i koncepcje są jeszcze
ciągle w fazie badań, ale w przyszłości powinny
się stać bardziej efektywne i przydatne.
Drugim warunkiem niezbędnym do tworzenia
sieci biznesowych generujących wartość do-
daną w czasie rzeczywistym jest udostępnienie
miejsc, w których fi rmy będą mogły nawiązywać
ze sobą łączność, wymieniać się informacjami
i komunikować się ze sobą (Rys.1). Wiele fi rm
wykorzystuje już do współpracy ze swoimi łań-
cuchami dostaw różnego rodzaju giełdy. Gieł-
dy te oraz inne sieci biznesowe będą w miarę
upływu czasu umożliwiać coraz większą liczbę
działań biznesowych. Giełdy pozwalają na dy-
namiczną współpracę, aby zapewnić realizację
usług inżynieryjnych oraz dostarczanie materia-
łów bezpośrednich zgodnie z nowymi warunka-
mi umownymi, a także szybkie wdrażanie.
Rozszerzone środowiska pracyProducenci muszą mieć możliwość elastycz-
nego i szybkiego reagowania na coraz szyb-
sze fl uktuacje popytu, ale ciągłe zwalnianie
z pracy i ponowne zatrudnianie pracowników
może być kosztowne. Liderzy zdobędą prze-
wagę nad konkurencją, zastępując rygory-
styczne wzorce pracy elastycznymi formami
zatrudniania pracowników.
W miarę wzrostu inteligencji maszyn linie pro-
dukcyjne można wzbogacać i humanizować.
Proste zadania manualne praktycznie znikają
i normą staje się produkcja niestandardowa,
pracownikom można więc powierzać zależnie
od potrzeb koordynowanie zautomatyzowa-
nych procesów produkcyjnych oraz interwe-
niowanie, gdy maszyny domagają się dzia-
łania ze strony człowieka. Od pracowników
będzie się teraz w coraz większym stopniu
wymagać zarządzania złożonymi procesami,
rozwiązywania problemów i samoorganizacji.
Może to się na przykład wiązać z wykorzysty-
waniem robotów do wykonywania prac ma-
nualnych lub z wdrożeniem tzw. rzeczywistości
rozszerzonej (augmented reality), czyli systemu
łączącego świat rzeczywisty ze światem gene-
rowanym komputerowo, dostarczającego wła-
ściwe informacje we właściwym czasie.
W warunkach rzeczywistości rozszerzonej oku-
lary kontekstowe (context-sensitive glasses)
i wizualizacja 3D mogą pomóc pracownikom
w realizacji powierzonych im zadań bez potrze-
by przeprowadzania długich szkoleń. Podczas
konserwacji i naprawy maszyny mogą wy-
świetlać technikom wizualne instrukcje i dane
historyczne. Inżynierowie mogą mieć zapew-
niony łatwy dostęp do dużych ilości danych na
swoich urządzeniach mobilnych i natychmiast
identyfi kować słabe punkty maszyny. Te i inne
technologie pozwolą także starszym, doświad-
czonym pracownikom ściśle współpracować
z młodszym pokoleniem, lepiej zorientowanym
w kwestiach technicznych.
W każdym z tych scenariuszy technologia za-
pewnia elastyczność. Pracownicy będą kiero-
wani tam, gdzie potrzebna jest pomoc. Wiąże
Inżynier na produkcji
Technologia chmury pozwoli także fi rmom udostępniać dane przedsiębiorstwom, które wyprodukowały ich maszyny, oraz pomagać im w opracowywaniu lepszych produktów i usług.
55www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn 55www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
się to ze stawianiem pracownikom wyższych
wymagań w zakresie zarządzania złożonymi
procesami, rozwiązywania problemów i samo-
organizacji. Specyfi ka pracy ulegnie zmianie.
Podstawy technologicznedostępne są już dziśPrzedstawione powyżej scenariusze ewolucji
modeli powiązań i zależności umożliwiających
produkcję i dystrybucję usług bazują na dwóch
technologiach które dostępne są już dzisiaj.
Są to systemy cyberfi zyczne, które pomagają
w integracji świata rzeczywistego z cyfrowym
oraz oprogramowanie integrujące dane prze-
znaczone do wykorzystania w ramach cyklu
życia produktów, czyli systemy PLM.
W skład systemów cyberfi zycznych wcho-
dzą wszelkiego typu elementy, urządzenia
i maszyny, które stają się inteligentne i inte-
raktywne dzięki oprogramowaniu wbudowa-
nemu i mechanizmom łączności. Za pomocą
czujników i elementów aktywnych systemy
te mierzą i kontrolują świat fi zyczny, aby
usprawnić integrację procesów zarządzania
z procesami produkcyjnymi. Systemy cyber-
fi zyczne gromadzą, przechowują i analizują
dane z czujników z wykorzystaniem lokal-
nej warstwy merytorycznej. Łączą warstwę
merytoryczną z możliwościami komunikacji
lokalnej i globalnej, aby udostępniać dane
i usługi oraz z nich korzystać. W przyszłości
maszyny staną się autonomicznymi usługo-
dawcami, przekształcając się we współpra-
cowników na hali produkcyjnej.
Oprogramowanie integruje zaś informacje ze
wszystkich poziomów – w tym z procesów,
cykli życia produktów i zasobów – oraz ko-
ordynuje procesy. Pełne wykorzystanie moż-
liwości oferowanych przez czwartą rewolucję
przemysłową wymaga integracji systemów
cyberfi zycznych z oprogramowaniem, w tym
oprogramowaniem biznesowym.
Tego typu oprogramowanie istnieje już dzisiaj
i zaczyna ono spełniać założenia Industry 4.0.
Są to różnego rodzaju systemy IT wiążące ze
sobą dotychczas rozproszone oprogramowa-
nie takie jak ERP, CAD, PLM czy systemy Bu-
siness Inteligence oraz systemy wspomaga-
nia produkcją. W wypadku fi rmy SAP jest to
zespół współpracujących ze sobą aplikacji ta-
kich jak SAP OEE Management, który ma na
celu udostępniać analizy produkcyjne w skali
całego przedsiębiorstwa, zestawiające urzą-
dzenia i zapewniające wydajność w różnych
lokalizacjach. Dalszym elementem systemu
są synchronizowane wersje aplikacji SAP Ma-
nufacturing Execution, SAP Manufacturing In-
tegration and Intelligence (SAP MII) oraz SAP
Plant Connectivity, które umożliwią efektywną
realizację produkcji i zapewnią przejrzystość
operacji produkcyjnych.
W warstwie biznesowej wymienić należy apli-
kacje zarządcze, które wpływają bezpośred-
nio na poprawę jakości procesów produkcji.
Są to SAP Quality Issue Management (SAP
QIM), która ma uzupełniać funkcje do zarzą-
dzania jakością dostępne w pakiecie SAP
Business Suite przez zarządzanie problema-
mi jakościowymi w całym łańcuchu tworze-
nia wartości oraz, co ważne jest w wypad-
ku Industry 4.0, mobilna aplikacja SAP ERP
Quality Issue, która pozwala pracownikom
zapisywać problemy jakościowe w dzienniku
za pomocą urządzeń mobilnych, aby genero-
wać zawiadomienia dotyczące jakości i mo-
nitorować proces rozwiązywania problemów,
mobilna aplikacja SAP Complex Manufac-
turing Accelerator, która pomaga zwiększyć
efektywność całego procesu produkcji ¬– od
identyfi kacji po rozwiązanie problemu.
Z kolei rozwiązania SAP Multiresource
Scheduling pozwala w szybki sposób wdro-
żyć zaawansowane rozwiązania do planowa-
nia wykorzystania zasobów, które pomaga
fi rmom sprawnie przetwarzać zgłoszenia
serwisowe z poziomu jednego, grafi cznego
narzędzia do planowania. SAP Asset Data
Quality pozwala zaś klientom oceniać,
sprawdzać i stale monitorować jakość ich
głównych danych dotyczących urządzeń,
a SAP Condition-Based Maintenance po-
zwala na sprawne wdrożenie w określonej
cenie i stałym zakresie, dzięki czemu klienci
mogą szybko rozpocząć optymalizację swo-
jej strategii serwisowej.
Wszystkie te rozwiązania programowe two-
rzą spójną warstwę technologii związanych
z Industry 4.0, które pomogą producentom
dostosować ich modele biznesowe, plat-
formy technologiczne i rozwiązania infor-
matyczne do coraz większych oczekiwań
klientów oraz przygotować się na nadejście
nowej rewolucji przemysłowej.
Artykuł powstał na bazie materiałów
dostarczonych przez fi rmę SAP;
http://global.sap.com/poland/index.epx
Inżynier na produkcji
55Biznes benchmark magazyn
56 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn56 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Inżynier na produkcji
TecnomatixPlant Simulationumożliwia efektywną rozbudowę działalności browaru PaulanerPlant Simulation to oprogramowanie opracowane przez fi rmę Siemens PLM Software, które przeznaczone jest
do modelowania, symulacji, analizy, wizualizacji i optymalizacji systemów oraz procesów produkcyjnych, przepływu materiałów i operacji logistycznych. Oprogramowanie to wdrożone zostało w znanym również bardzo dobrze w Polsce monachijskim browarze Paulaner.
Browar Paulaner został założony 24 lutego 1634 r. w Monachium. Obecnie, Paulaner produkuje ok. 2,4 miliona beczek
lub prawie 280 milionów litrów piwa rocznie. Jest
jednym z sześciu browarów dostarczających piwo na organizowany od 1810 r. festiwal Oktoberfest.
56 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
57www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn 57www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
Inżynier na produkcji
Obecnie eksperci używają różnych terminów
do opisania Jest wiele czynników, które należy
wziąć pod uwagę przy projektowaniu nowego
browaru. Są to m.in. popyt sezonowy, obrót,
elastyczność we wprowadzaniu na rynek no-
wych produktów, wielkość oferty, jakość oraz
świeżość piwa. Efektywne zarządzanie tymi
wszystkimi czynnikami wymaga zastosowania
wysoce zautomatyzowanych i zaawansowa-
nych technologii oraz drogiego wyposażenia.
Dlatego też należy upewnić się, że planowane
procesy technologiczne sprostają obecnym
i przyszłym wymogom.
Powyższe problemy pozwala rozwiązać na-
rzędzie, które pozwala na przeprowadzenie
symulacji procesów technologicznych. Dzięki
niemu w pełni zwalidowane i sprawdzone pro-
cesy będzie można wdrożyć „za pierwszym
razem”. Przy pomocy symulacji właściciel bro-
waru może wybrać najbardziej ekonomiczne
i rozwojowe rozwiązania technologiczne i or-
ganizacyjne. Porównując różne scenariusze
można wybrać optymalne rozwiązanie biorąc
pod uwagę wydajność, elastyczność produk-
cji i koszty. Korzystając z symulacji można
w prosty sposób zidentyfi kować wąskie gar-
dła przy produkcji oraz zaplanować najlepszą
strategię produkcji w celu osiągnięcia zysku
i zaspokojenia potrzeb klientów.
Optymalizacjasystemów i procesóRozbudowa istniejącego zakładu produkcyj-
nego Paulanera, z powodu braku miejsca i wy-
dajność istniejących połączeń transportowych
o zbyt małej wydajności do obsłużenia zwięk-
szonych ilości produktu była niemożliwa. Aby
kontynuować rozwój, Paulaner rozpoczął pra-
ce planistyczne nad zlokalizowaniem nowego
browaru na obrzeżach Monachium.
W celu ułatwienia budowy nowego browaru,
Foto 1: Oprogramowanie Tecnomatix Plant Simulation to aplikacja pozwalająca na symulację i optymalizację systemów produkcyjnych oraz procesów. Na ilustracji przykład optymalizacji linii montażu samochodów. [źródło: Siemens PLM Software]
Foto 2: Przystosowana przez fi rmę iSILOG na potrzeby browarów Paulaner aplikacja Tecnomatix Plant Simulation. [źródło: Siemens PLM Software]
Foto 3: Tecnomatix Plant Simulation w zastosowaniach dla przemysłu spożywczego. [źródło: Siemens PLM Software]
fi rma iSILOG zajmująca się usługami symula-
cyjnymi, dostarczyła rozwiązanie przeznaczone
dla przemysłu piwowarskiego, wykorzystujące
aplikację Plant Simulation wchodzącą w skład
rodziny programów z serii Tecnomatix Siemens
PLM. Dopasowane do potrzeb fi rmy Paulaner
oprogramowanie obejmuje obiekty specyfi cz-
ne dla przemysłu piwowarskiego takie jak, jak
np. warzelnia, kadzie fermentacyjne, fi ltry, tanki
pośredniczące (BBT), linie napełniania i skła-
dowanie. Użycie tych obiektów ułatwia anali-
zę procesu produkcyjnego i dokonanie oceny
różnych strategii planowania oraz scenariuszy.
Ocena wydajnościDane wejściowe modelu symulacji defi niowa-
ne są w arkuszu kalkulacyjnym. Podzielone na
różne rejestry, dostępne są wejścia dla popytu
konsumenckiego oraz właściwości poszcze-
gólnych etapów procesu (warzelnia, fermen-
tacja, fi ltracja, BBT, napełnianie, magazyn).
Korzystając z dodatkowych rejestrów można
określić pojemności kadzi (liczba, rozmiar), do-
stępność linii napełniania oraz harmonogramy
zmianowe dla różnych etapów procesu.
Inżynierowie produkcji i piwowarzy odpowie-
dzialni za wytwarzanie piwa w browarze Pau-
laner mogą korzystać z tej aplikacji bez szcze-
gółowej znajomości zasad tworzenia modelu
symulacji; wymagane jest jedynie zdefi niowanie
danych wejściowych w arkuszach kalkulacyj-
nych. Po zaimportowaniu danych do programu
Plant Simulation, składowe modelu są genero-
wane i konfi gurowane automatycznie w zależ-
ności of rodzaju danych wejściowych. Dzięki
temu, możliwe jest skuteczne przeanalizowanie
wielu różnych scenariuszy produkcji w krótkim
czasie. W programie dostępnych jest wiele klu-
czowych wskaźników sprawności, pozwalają-
cych ocenić wydajność browaru.
Kontrola parametrówCelem spółki Paulaner było dalsze podnoszenie
kluczowych wskaźników sprawności, w tym
wymogów dotyczących ciepła, zużycia energii,
zużycia wody i strat ekstraktu oraz upewnienie
się, że procesy, przepływ pracy oraz wydajność
są zbilansowane i zoptymalizowane.
Dzięki oprogramowaniu Plant Simulation fi rma
Paulaner ma możliwość w pełni kontrolować
parametry produkcji w tym określać możliwość
powstawania zatorów, znajdować optymalne
strategie w zakresie czyszczenia, przełączeń,
W skomplikowanych systemach z wieloma zależnymi od siebie parametrami, jak ma to miejsce w zakładach produkcji piwa, bardzo trudne jest „ręczne” oszacowanie przyszłej wydajności układu.
wielkości partii, planowania i kontroli produk-
cji aby sprostać popytowi konsumenckiemu.
Istnieje tez możliwość określenia najlepszego
sposobu harmonizacji popytu konsumenckiego
z dostawami surowców, wielkości partii oraz linii
pakowania. oraz zrozumienie efektywności.
Artykuł powstał na bazie materiałów
dostarczonych przez Siemens PLM Software
57www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
58 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Oprogramowanie Siemens NX, znane też pod wcześniejszą nazwą Uni-graphics, to zintegrowany system do projektowania produktów, analiz
inżynierskich i produkcji, które składa się z szeregu modułów funkcjonal-nych umożliwiających indywidualną konfi gurację systemu dostosowaną do profi lu działalności fi rmy. Jednym z takich modułów wykorzystywanym do projektowania form wtryskowych jest rozwijany już od kilkunastu lat moduł NX Mold Wizard. Co ciekawe, każde nowe usprawnienia i nowe po-lecenia, jakie zawiera ten moduł, są zawsze wprowadzane jako odpowiedź na „zapotrzebowanie” ze strony konstruktorów zajmujących się formami.
koncepcji formy wtryskowej, wykrywanie
zagrożeń występujących w samym pro-
cesie wtrysku lub w procesie wytwarzania
gniazd formujących. Każdy błąd dotyczący
wyroby, wykryty jeszcze przed rozpoczę-
ciem konstrukcji, pozwala za szybszą re-
akcję konstruktora, i co za tym idzie, unik-
nięcie zbędnych zmian na gotowej formie.
Jak wiadomo, wprowadzanie zmiany już na
gotowym narzędziu często podraża koszty
przygotowania formy nawet o 50 procent od
zakładanej ceny wyjściowej.
Narzędzia wspomagająceanalizę wyrobuNX Mold Wizard wyposażony został w przemy-
ślaną strukturę pasków prowadzącą użytkow-
nika krok po kroku przez etap projektowania
formy. Na pasku analizy dostępne są niezbęd-
ne narzędzia umożliwiające przeprowadzenie
wszystkich analiz, potrzebnych do spraw-
dzenia poprawności wyrobu i zaplanowania
miejsc, w których trzeba będzie wykonać
suwaki, wkładki skośne itd. Ten etap, także
Praktyka inżynierska
NX Mold Wizard jest specjalistycznym mo-
dułem do projektowania form. Mogą to być
zarówno formy odlewnicze, wtryskowe, for-
my do szkła lub też innego rodzaju formy
wykorzystywane w przemyśle. Narzędzia
znajdujące się w pakiecie pozwalają na
przyspieszenie prac konstrukcyjnych nad
projektowaną formą i zweryfi kowanie goto-
wego narzędzia. Co ważne z punktu widze-
nia użytkownika, w module NX Mold Wizard
wprowadzono szereg specjalistycznych po-
leceń związanych ściśle z projektowaniem
części formujących, wstawianiem części
znormalizowanych oraz zarządzaniem nimi.
PROJEKTOWANIE
FORMWTRYSKOWYCHW NX MOLD WIZARD– NARZĘDZIA DO ANALIZY TECHNOLOGICZNEJ WYROBU
Foto
: Fot
olia
Oczywiście na rynku obecnych jest wiele
programów pomagających w przyspiesze-
niu prac projektowych nad oprzyrządowa-
niem wykorzystywanym w produkcji takim
jak różnego rodzaju formy. Niemniej, w wie-
lu przypadkach ich producenci skupiają się
niemal wyłącznie na przyspieszeniu same-
go procesu konstrukcji formy, natomiast
nie przywiązują większej wagi do analizy
wyrobu, który będzie powstawał na zapro-
jektowanej formie.
Zupełnie inne podejście reprezentuje moduł
NX Mold Wizard. Jest on rozbudowywany
o nowe narzędzia ułatwiające, już na etapie
59www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
może posłużyć do wstępnej analizy kosztów
opracowywanego narzędzia. Na pasku analizy
dostępne są następujące narzędzia:
• Mold Design Validation – analiza technolo-
giczności (pochylenia, tolerancje, przeciw
kąty itd.).
• Check Regions – analiza regionów (po-
wierzchni, które mają być przypisane do
stempla, suwaków, matrycy itd.).
• Check Wall Thickness – analiza grubości
detalu.
• Run Flow Analysis – analiza wtrysku (defi -
niowanie punktu wtrysku i parametrów.
• Display Flow Analysis – wyświetlenie wyni-
ków analizy wtrysku.
Analiza technologicznościPierwsze narzędzie na pasku analizy wyko-
rzystuje zaawansowaną technologię HD3D
przeznaczoną do raportowania i grafi cznego
wyświetlenia informacji w oknie z modelem. Po-
lecenie to, oprócz sprawdzenia samego mode-
lu, pozwala także na weryfi kację poprawności
podziału, elektrod, kieszeni w płytach itd.
W pierwszej kolejności konstruktor spraw-
dza zakres kątów na wyrobie. W przypad-
ku powierzchni, na której będzie wykona-
na faktura operacja ta pozwala wychwycić
każdą ściankę niespełniającą zdefi niowa-
nego zakresu. Oczywiście oprócz analizy
z wykorzystaniem narzędzi HD3D jest rów-
nież dostępna analiza zbieżności, wyświe-
tlona w tradycyjny sposób.
Analiza z wykorzystaniem narzędzi HD3D jest
o tyle lepsza, że precyzyjnie pokaże użytkow-
nikowi, które ścianki nie spełniają stawianych
im wymogów. Przy dużych, bardzo skompli-
kowanych wyrobach bez trudu podświetlone
zostaną ścianki o błędnym kącie lub ścianki,
które należy podzielić w celu uzyskania po-
prawnej linii podziału.
Analiza regionówPodczas analizy regionów użytkownik defi -
niuje główny kierunek formowania detalu. Na
jego podstawie są zliczane ścianki o kątach
dodatnich, ujemnych i zerowych. Dodatko-
wo konstruktor ma możliwość nadania kąta
granicznego, dzięki któremu zostaną wyświe-
tlone ścianki o innych kolorach, powyżej i po-
niżej tego zakresu. Na ilustracji 5 widoczna
jest analiza detalu wraz z oknem dialogowym
umożliwiającym odczytanie liczby ścianek
w poszczególnych zakresach kątowych. Na
podstawie różnicy kolorów w dalszym etapie
projektowana program wykryje linię podziału.
W przypadku gdy wymagane jest podziele-
nie ścianek w celu uzyskani linii podziałowej,
polecenie zostało wzbogacone o takie moż-
liwości. Pozwala ono wygenerować krzywą
izoklinę w miejscu przejścia ścianki z kąta
dodatniego w ujemny. Polecenie to umożli-
wia dodatkowo uzyskać informacje o wiel-
kości detalu (jego gabarytach), powierzchni,
ostrych krawędzi itp.
Analiza grubościPo przeprowadzeniu poprzednich analiz i za-
twierdzeniu detalu pod względem kształtów ze-
wnętrznych, niezbędne jest zbadanie grubości
modelu. Polecenie Analiza grubości pozwala
wstępie oszacować średnią grubość ścianki.
W dalszym kroku analizy, program umożli-
wia wykrycie miejsc o nadmiernej grubości,
w których może występować zjawisko wciągu
(zapadnięcia ścianki). Wciągi są niedopusz-
czalne w przypadku wyprasek o powierzchni
błyszczącej. Ponadto narzędzie to pozwala na
wykrycie pocienień ścianki, które w skrajnych
przypadkach nie zostaną wypełnione.
Analiza wtrysku i dynamiczne wyświetlenie wynikówOstatnim etapem sprawdzania detalu jest
analiza wtrysku. Operacja ta pozwala na
ustalenie optymalnego miejsca (lub kilku
miejsc) wtrysku. Narzędzie to ma znacznie
uproszczony interfejs, który jest przyjazny
dla użytkownika. Defi niowanie miejsca wtry-
sku i wyświetlenie wyników odbywa się bez-
pośrednio w środowisku NX.
Po określeniu miejsca wtrysku program otwiera
okno programu Moldex w celu wprowadzenia
parametrów procesu. W każdej chwili można
powtórzyć analizę w przypadku zmiany mode-
lu, lub wykonać kilka analiz i zestawić je ze sobą
w celu porównania. Wszystkie analizy są zapi-
sywane w folderze, w którym znajduje się plik
źródłowy (.prt). Dostępne są różne analizy, od
wypełnienia gniazda formującego przez rozkład
temperatur, aż po wykrywanie linii łączenia.
Marcin Antosiewicz
Autor artykułu jest pracownikiem segmentu
technicznego w fi rmie CAMdivision;
www.camdivision.pl
Praktyka inżynierska
W pierwszej kolejności konstruktor sprawdza zakres kątów na wyrobie. W przypadku powierzchni, na której będzie wykonana faktura operacja ta pozwala wychwycić każdą ściankę niespełniającą zdefi niowanego zakresu.
Foto 1: Analiza kątowa z wykorzystaniemnarzędzi HD3D.
Foto 2: Przykładowa analiza rozkładu temperatur.
Foto 3: Czas chłodzenia z naniesionymi miejscami z zamkniętym powietrzem.
60 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Program TopSolid Wood jest zintegrowanym system CAD/CAM przezna-czonym dla przemysłu meblarskiego. Aplikacja pozwala na projektowa-
nie, wizualizację, wycenę, generowanie dokumentacji montażowej i pro-dukcyjnej, sterowanie maszynami numerycznymi CNC oraz na tzw. nesting czyli automatyczne pogrupowanie i rozmieszczenie na płaskiej powierzchni elementów przeznaczonych do obróbki. Elastyczność oprogramowania pozwala zaś modelować parametrycznie dowolne kształty i konstrukcje. Szybkie tworzenie kształtów jest możliwe ze szkicu, z wolnych formatek i elementów bibliotecznych.
Produkcja seryjnaProjektowa funkcjonalność TopSolid Wood
to połączenie swobody modelowania in-
żynierskiego oprogramowania CAD oraz
i szybkości konfi guratora (generatora mebli
skrzyniowych). TopSolid Wood pozwala na
stworzenie dokładnej dokumentacji produk-
cyjnej i montażowej. Zawiera wykazy okuć
i zapotrzebowania materiałowego. Zapro-
jektowany mebel lub zestaw mebli można
w łatwy sposób renderować. Zarządzanie
projektami w zakresie wersjonowania mo-
deli, dokumentacji i programów obróbczych
przypisywania poziomu praw dostępu do
projektów jest zarządzane poprzez we-
wnętrzny moduł PDM.
Dzięki możliwości integracji TopSolid Wood
z systemami klasy ERP możliwe jest zarzą-
dzanie potokiem produkcyjnym i udostępnia-
niem dokumentacji w formie elektronicznej.
Wśród grupy producentów z branży meblar-
skiej wykorzystujących pakiet TopSolid Wood
ze względu na możliwość wykorzystania go
TopSolid Wood sprawdza się w szybkim
przygotowaniu dokumentacji 2D i propozycji
wzornictwa. Oprogramowanie wykorzystuje
wcześniej utworzone szablony. Na oprogra-
mowaniu TopSolid Wood można również
przygotować dokumentację do zleceń dla
podwykonawców. Ponadto przy szacowaniu
kosztów łatwo da się sprawdzić sumarycz-
ną powierzchnię w metrach kwadratowych
i objętość materiału w metrach sześcien-
nych, co przyspiesza wycenę.
TopSolid Wood pozwala również na defi niowa-
nie elementów wielowarstwowych (płyta okleiny,
TOPSOLID WOODKOMPLEKSOWE OPROGRAMOWANIE DLA MEBLARSTWA
Foto
: Fot
olia
forniry, obrzeża) oraz automatyczne okuwanie
i podążające za tym operacje technologiczne
w formatkach. Pozwala na zautomatyzowane
generowanie wyceny listy części i listy rozkroju.
Przygotowanie programów na centrum obrób-
cze CNC dla dowolnie skomplikowanej część
jest realizowana poprzez moduł TopSolid Wood
CAM, który jest integralną częścią oprogra-
mowania TopSolid Wood. Wśród fi rmy, które
w swojej ofercie mają meble nietypowe i jedno-
cześnie korzystają z oprogramowania TopSolid
Wood wymienić można chociażby Lis-Meble
czy Firma Meblowa Nawrocki.
Praktyka inżynierska
61www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
do projektowania produkcji seryjnej wymienić
można Grupę Szynaka, Grupę Klose oraz fi r-
my Meble Vox i Fabrykę Mebli Stolpłyt.
Meble tapicerowaneTopSolid Wood może być również wyko-
rzystywany do tworzenia konstrukcji szkie-
letowych mebli tapicerowanych i dokumen-
tacji dotyczącej pianek wykorzystywanych
w produkcji tapicerki tychże mebli. Program
może być również zastosowany przy projek-
towaniu płaszczyzn i podczas modelowania
wyrobów gotowych. Szeroka baza okuć do-
stępną w programie jest dla producentów
mebli miękkich dużym udogodnieniem.
Oprogramowanie TopSolid Wood zapewnia
cały szereg funkcji dedykowanych dla bran-
ży mebli tapicerowanych. Projekt jest w pełni
asocjatywny (każda zmiana w modelu 3D
powoduje automatyczną zmianę w doku-
mentacji 2D oraz programów na CNC). Do-
datkowo TopSolid Wood daje możliwość
projektowania od dołu w górę (od stelaży do
wyglądu zewnętrznego). Ponadto aplikacja
wykonuje analizę kinetyki zespołów, a do-
kładniej, analizę ruchu mechanizmów oraz
wykrywa ewentualne kolizje podzespołów
mebla. Producenci mebli tapicerowanych,
którzy korzystają z TopSolid Wood to między
innymi Gala Collezione oraz Etap Sofa.
Integracja zesklepami InternetowymiWiele fi rm decyduje się na stworzenie skle-
pu internetowego i chce dać klientowi coś
więcej niż samą listę wyrobów. Coraz bar-
dziej popularna staje się funkcja pozwalająca
klientowi w dowolny sposób konfi gurować
wybrany produkt. Wymaga ona jednak prze-
jęcia danych jakie wprowadzi klient podczas
konfi gurowania danego mebla i przełożenie
tych danych na informacje potrzebne do
jego wyprodukowania . Po stronie fabryki
potrzebny jest zatem system, który zamieni
grafi kę ze strony na projekt technologiczny
– zakład produkcyjny wytwarzający meble
potrzebuje listy do rozkroju, dokumentację
mebla oraz programy dla maszyn CNC.
Przygotowany przez klienta na stronie WWW
projekt zostaje przesłany do TopSolid Wood,
gdzie automatycznie powstaje technologicz-
na konstrukcja. W aplikacji mebel zostaje
rozbity na listę części, dokumentację 2D
oraz listę rozkroju. Zostają też wygenerowa-
ne programy na maszyny CNC.
Sterowanie maszyn CNCTopSolid Wood pozwala na pełne wykorzy-
stanie możliwości maszyn 5-osiowych wyko-
rzystywanych w produkcji mebli. Dzięki takiej
obróbce możliwe jest szybkie i dokładne wy-
konanie wymagających powierzchni, takich
jak zagłębienia o pochylonych i stromych
ścianach, podcięcia, frezowania kształtowe
na giętych ścianach, przycięcia wynikające
ze współdziałających elementów.
Obróbka 5-osiowa pozwala na wykończenie
trudno dostępnych obszarów bez narażania
się na kolizję wrzeciona z elementami obra-
bianymi, zastosowanie krótszych i przez to
sztywniejszych narzędzi oraz użycie innych
typów narzędzi – frezy proste lub profi lowe
zamiast wierszowania frezem kulowym. Ob-
róbka taka ma szerokie zastosowanie przy
produkcji giętych mebli i schodów. Pozwa-
la nam na uzyskanie płynnych kształtów na
skomplikowanych elementach, np. porę-
czach. Pozwala na szybkie i płynne wykoń-
czenie złożonych krawędzi w jednej operacji.
Nawet użycie obróbki 5-osiowej na prostych
kształtach znacznie poprawia szybkość ob-
róbki przez możliwość zastosowania narzę-
dzi pozwalających na szybszą pracę.
Zastosowanie obróbki 5-osiowej nawet dla pro-
stych kształtów pozwala na wykonanie części
z jednego zamocowania. Dzięki obrotowym
osiom, maszyna może wykonać operacje na
praktycznie każdej dostępnej powierzchni
Artykuł powstał na bazie informacji
dostarczonych przez fi rmę TopSolution;
www.tsintegracje.pl
Foto 2: Poręcz wykonywana frezem kształtowym. [źródło: TopSolution]Foto 1: Przykład mebli zaprojektowanych
w programie TopSolid Wood.
Foto 3: Obróbka wykończenia krzesła giętego. [źródło: TopSolution]
Foto 4: Obróbka nogi stołu na maszynie 5-osiowej. [źródło: TopSolution]
Praktyka inżynierska
62 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Tworzenie programów sterujących NC w systemach CAD/CAM polega na bezpośrednim wykorzystaniu danych z aplikacji CAD do przygo-
towania takiego programu sterującego. Przejmowanie danych z systemu CAD może odbywać się bezpośrednio w aplikacji CAD/CAM lub poprzez pośredniczący program bądź moduł nazywany procesorem.
niewątpliwą zaletą jest możliwość rozszerze-
nia funkcjonalności przy pomocy CAD CPL
(CAD Programming Language) lub API (Ap-
plication Programming Interface).
System ZW3D CAD/CAM oparty jest na wła-
snym jądrze programistycznym Overdrive, co
umożliwia dużą elastyczność modelowania
3D CAD oraz szybkość wprowadzania zmian
i reakcji na zmieniające się potrzeby rynku.
Za pomocą tych samych funkcji można jed-
nocześnie pracować na bryłach, powierzch-
niach i geometrii krawędziowej. Bezpośrednia
edycja zapewnia komfortową pracę z mode-
lami importowanymi z innych systemów CAD,
tak jak by były zaprojektowane w rodzimym
środowisku. Rozbudowane funkcje API po-
zwalają zarówno na pisanie dodatkowych
aplikacji w języku C++ lub też darmowym QT.
Oprócz zintegrowanej biblioteki PartSolu-
tions, użytkownik może budować własne
biblioteki części. Zintegrowane biblioteki (czę-
ści, operacji, czy też całych projektów) przy-
spieszają pracę na poziomie CAD (zwiększają
funkcjonalność) i pozwalają na automatyzację
pewnych czynności.
Interaktywność zintegrowanego systemu CAD/
CAM przejawia się również w tzw. asocjatyw-
ności, czyli bezpośrednim połączeniu i zależno-
ści między różnymi środowiskami: modelowa-
niem 3D, dokumentacją 2D i technologią CAM.
Ścieżka narzędzia CAMNa bazie modelu CAD (szkicu 2D lub modelu
3D) powstaje ścieżka narzędzia CAM, uzależ-
niona w dużym stopniu od wybranej techno-
logii oraz możliwości techniczno-ruchowych
maszyny. Sposób interpretacji danych przez
system CAM jest zapisany w pliku preproce-
sora, defi niującego charakterystyczne zacho-
wania oraz sekwencje czynności i dostępne
dla użytkownika zmienne (np. stałych cykli
maszynowych). W ZW3D preprocesor ma
postać pliku tekstowego z jasno opisanymi
funkcjami i zmiennymi. Dla przykładu na fot.1
wyróżniono początki defi nicji interpolacji ko-
łowej, wymiany narzędzia oraz cykli wiertar-
skich - to użytkownik może zdecydować, ilu
i jakich zmiennych potrzebuje w systemie.
Na bazie modelu CAD oraz defi nicji preproce-
sora i funkcjonalności systemu CAM powstaje
ścieżka narzędzia. Interaktywne programowa-
nie maszyn CNC charakteryzuje się tym, że:
• Program powstaje zgodnie z pewnymi po-
Początki systemów CAD/CAM datuje się na
lata 60. XX wieku, przy czym wbrew powszech-
nym wyobrażeniom najpierw powstał pierw-
szy system CAM (system „PRONTO”, 1957r.
dr P.J.Hanratty) a dopiero później system CAD
(system „Sketchpad”, 1963r., I.Sutherland).
Rozwój technologii informatycznych wpłynął na
dynamiczny rozwój technologii komputerowego
wspomagania projektowania i wytwarzania. Co-
raz bardziej popularne stawały się zintegrowane
systemy CAD/CAM, w których stawiano na efek-
tywność działania oraz możliwość adaptacji do
wymagań konkretnych zadań produkcyjnych.
CNCZ POZIOMU SYSTEMU CAD/CAM
Foto
: Fot
olia
Programowanie interaktywne w zintegrowanym systemie CAD/CAMFunkcjonalność systemu CAD w dużej mie-
rze zależy od geometrycznego jądra progra-
mistycznego, na którym jest oparty. Ważnym
elementem jest w tym przypadku zarówno
otwartość na inne systemy, przejawiająca się
możliwością wymiany danych, jak również
interoperacyjność, oznaczająca możliwość
współdziałania różnych odrębnych funkcji
i technik modelowania na rzecz osiągnięcia
założonych celów projektowych. Dodatkowo
INTERAKTYWNEPROGRAMOWANIE MASZYN
Praktyka inżynierska
63www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
czątkowymi wyznacznikami, jednak nieza-
leżnie od rodzaju maszyny CNC i układu
sterowania. Dla przykładu, jeżeli kontrolo-
wana jest styczność narzędzia, ustawienia
narzędzia względem powierzchni obrabia-
nej i jego tor ruchu będzie wyglądał tak
samo dla 5-osiowego centrum frezarskie-
go ze stołem uchylno-obrotowym, dwo-
ma osiami obrotowymi w głowicy, czy też
6-osiowego robota frezującego na torze
jezdnym (Foto 2);
• W programie zaszyte są informacje o pręd-
kościach obrotowych i posuwach, prze-
rwach czasowych oraz czynnościach
pomocniczych. W zaawansowanych sys-
temach, takich jak ZW3D CAD/CAM, moż-
liwe jest defi niowanie szablonów obróbko-
wych i bazy technologii oraz automatyczny
dobór parametrów w zależności od założo-
nych kryteriów (rodzaju materiału obrabia-
nego, narzędzia, typu i rodzaju obróbki);
• Praca użytkownika jest wspomagana przez
automatyczne strategie obróbkowe z do-
myślnymi (bezpiecznymi) parametrami, au-
tomatyczne rozpoznawanie cech obróbko-
wych oraz tzw. taktyki (np. automatyczne
wykrywanie i ob-
róbka otworów);
• Na bazie pliku
CL są generowane
raporty (dokumen-
tacja technolo-
giczna), opisujące
sposób bazowania
i obróbki, czasy
i parametry obrób-
ki oraz zawierające
informacje o na-
rzędziu;
• W charakte-
rystycznych miej-
scach programu
użytkownik może włączyć specjalne funkcje
i polecenia, które będą właściwie interpre-
towane przez układ sterowania maszyny.
W ZW3D CAD/CAM funkcjonalność ta jest
realizowana przez komendy CL użytkownika
• Efektem końcowym defi nicji procesu
jest plik w formacie neutralnym (zwany
CL DATA – Cutter Location Data – patrz:
Foto 2), który dopiero przez postproce-
sor jest „dopasowywany” (tłumaczony) do
konkretnego języka maszyny (G-kody ISO,
standard Heidenhain lub APT - Automati-
cally Programmed Tool)
Jeśli zamówienie jest w trakcie realiza-
cji, przygotowany plik CL-DATA czeka na
zwolnienie stanowiska (planowane lub rze-
czywiste, monitorowane za pomocą sys-
temu DNC) i jeszcze przed zakończeniem
poprzedniego zadania jest przekształcany
i dopasowywany do konkretnego układu
sterowania, pod konkretną maszynę – ina-
czej wygląda program sterujący na robo-
ta FANUC, a inaczej na centrum frezarskie
z tym samym rodzajem sterowania. System
DNC (np. CIMCO) umożliwia również prze-
słanie gotowego programu do maszyny, ale
również zarządzanie bazą programów i wer-
sjonowanie plików oraz monitoring (otwarcia/
zamknięcia drzwi, czasu pracy danych na-
rzędzi i całkowitego czasu obróbki, zmiany
parametrów obróbkowych itp.).
Na etapie wdrażania i uruchamiania interak-
tywnego systemu programowania maszyn
CNC ważne jest prawidłowa konfi guracja po-
stprocesora – proces ten znacznie upraszcza
korzystanie z edytorów (najlepiej wbudowa-
nych edytorów grafi cznych), które organizują
strukturę takiego programu tłumaczącego,
przyspieszają wprowadzanie zmian nawet
przez osoby nie znające języków programowa-
nia oraz chronią przed popełnianiem błędów.
Interaktywne programowanie maszyn CNC
pozwala na optymalne wykorzystanie parku
maszynowego i szybką reakcję na zmieniają-
ce się potrzeby rynku. System ZW3D CAD/
CAM nie tylko jest zintegrowanym środo-
wiskiem projektowym i środowiskiem two-
rzenia technologii, lecz również pozwala na
silną interakcję między systemem i użytkow-
nikiem, uwzględniając wymagania technolo-
giczne. Należy jednak pamiętać o licznych
ograniczeniach praktycznych – na przykład:
przeniesienie wprost programu z centrum
frezarskiego na wycinarkę laserową nie jest
możliwe bez zmian w programie sterującym.
Mając jednak parametryczny model i asocja-
tywny system CAM szybko można wnieść do
programu modyfi kacje i dopasować ścieżki
narzędzia oraz strukturę programu NC.
Rafał Wypysiński
Autor artykułu jest pracownikiem
fi rmy 3D Master;
www.3dmaster.com.pl
Foto 2: Symulacja maszynowa na bazie pliku CL dla robota przemysłowego i 5-osiowego centrum frezarskiego. [źródło: 3D Master]
Foto 1: Preprocesor w ZW3D CAD/CAM. [źródło: 3D Master]
Praktyka inżynierska
64 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Projektanci fi rmy RoboKopter od marca 2012 r. projektują bezzałogowe jed-nostki latające korzystając z oprogramowania SolidWorks Premium oraz
Simulation. Pomoc we wdrożeniu i wsparcie techniczne dla tego oprogramowa-nia zapewniła fi rma CNS Solutions. Co sprawiło, że projektanci z RoboKopter wybrali właśnie oprogramowanie SolidWorks fi rmy Dassault Systèmes.
poprawki i móc spełniać oczekiwania na-
szych Klientów. Zanim rozpoczęliśmy pracę
z wykorzystaniem rozwiązań SolidWorks,
każdorazowo musieliśmy wysyłać skończony
projekt wraz z pełną dokumentacją do fabryki.
Dopiero po otrzymaniu pierwszego prototypu
mogliśmy sprawdzić jakich poprawek wyma-
ga konstrukcja, aby następnie móc nanieść je
na projekt. – dodaje Artur Książek.
Inżynierowie z RoboKopter podkreślają, że
odkąd pracują z wykorzystaniem oprogra-
mowania SolidWorks, łatwiej jest im osiągnąć
i pogodzić trzy najważniejsze parametry nie-
zbędne przy opracowywaniu doskonałego
produktu. Pierwszym z nich jest masa, która
ma kluczowe znaczenie dla czasu pracy jed-
nostki UAV (Unmanned Aerial Vehicle – bez-
Warszawska fi rma RoboKopter produkuje
zdalnie sterowane platformy latające prze-
znaczone głównie do robienia zdjęć oraz na-
grywania fi lmów z powietrza. Firma powstała
z połączenia doświadczenia w konstruowaniu
maszyn bezzałogowych, pasji latania oraz
umiejętności przenoszenia nowatorskich
pomysłów na rynek. Jej unikatowe na skalę
światową produkty – wielowirnikowe platfor-
my latające wyposażone w specjalistyczne
kamery zastępują z powodzeniem w wielu
LATAJĄCEROBOTYZAPROJEKTOWANE W SOLIDWORKS – CASE STUDY
wypadkach usługi związane m.in. z fotografi ą
lotniczą wykonywane przez samoloty i satelity.
Korzyści z wdrożenia – Pracę nad projektem rozpoczynamy za-
wsze od narysowania prostej struktury pro-
duktu, aby zobrazować jego przybliżony
kształt – mówi Artur Książek Członek Zarzą-
du RoboKopter odpowiedzialny za proces
produkcji. – W trakcie dalszych prac nad
projektem możemy na bieżąco wprowadzać
Praktyka inżynierska
65www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
załogowy statek latający) w powietrzu. Druga
to sztywność, która jest ważna ze względu
na stabilizację lotu i zachowanie właściwej
pozycji w trakcie pracy. Trzecią kwestią jest
zaprojektowanie kadłuba platformy Robo-
Kopter tak, aby w jego bardzo ograniczonym
wnętrzu zmieściła się cała aparatura zasilają-
ca kamery oraz wszystkie komponenty elek-
troniczne napędzające jednostkę.
– Największymi korzyściami z zakupu So-
lidWorks dla naszej fi rmy są: projektowanie
pozwalające na ograniczenie wagi produ-
kowanych przez nas urządzeń, zwiększenie
ogólnej wydajności pracy całego zespołu
oraz wykorzystanie SolidWorks Simulation,
dzięki któremu możemy ocenić konstrukcję
opracowywanego UAV bez budowania pro-
totypu, co pozwala na zaoszczędzenie czasu
i kosztu materiałów – podkreśla Artur Książek.
Szybsze projektowanie,niższe koszty produkcjiProdukty RoboKopter zawierają ok. 300 ele-
mentów, a głównymi materiałami są włókno
węglowe, kevlar, nylon, tytan, poliwęglan,
ABS i aluminium. Nad jednym projektem
pracuje trzech inżynierów, a takie prace zaj-
mują teraz ok. trzech tygodni, co oznacza
skrócenie czasu pracy nad jednym zlece-
niem aż o połowę. Czas dotarcia produktu
na rynek został skrócony o 15%, natomiast
koszty produkcji zmniejszyły się o 10%.
Koszty poprawek i przeróbek są mniejsze
o 30%. Ilość błędów projektowych zmniej-
szyła się aż o połowę. Praca na oprogramo-
waniu SolidWorks pozwoliła również znacz-
nie zmniejszyć czas poświęcany wcześniej
na wyszukiwanie danych oraz plików. Teraz
opracowywanie projektu z wykorzystaniem
dużej grupy plików nie stwarza problemów.
Ogólne koszty produkcji
spadły o 20%.
Pierwszym konceptem
przygotowanym z wykorzy-
staniem oprogramowania
SolidWorks była zdalnie
sterowana, ośmiowirnikowa
platforma latająca. Od tam-
tego czasu ukończono już
prace nad dwoma kolejnymi
projektami. Jak przyznają
pracownicy fi rmy, zmiana
oprogramowania odbyła się
łatwo dzięki profesjonalnemu
wsparciu ze strony dostawcy
oprogramowania. Rozwią-
zania SolidWorks pozwoli-
ły również zwiększyć o ok.
40% możliwość ponownego
wykorzystania projektów.
Od czasu zakupu nowego
oprogramowania tworzenie
kompleksowej, profesjonal-
nej dokumentacji technicznej
produktów stało się o wie-
le prostsze, co znacznie
usprawniło proces ubiegania
się o certyfi katy ISO.
– W naszej pracy niezwykle ważne dla nas jest,
żeby nasz produkt był na tyle funkcjonalny,
aby mógł spełniać wiele oczekiwań rozmaitych
klientów. – tłumaczy Artur Książek. – Odkąd
korzystamy z oprogramowania SolidWorks,
jesteśmy w stanie tworzyć unikatowe i kon-
kurencyjne rozwiązania. Tworzymy projekty,
ich dokumentację oraz symulacje w jednym
programie – jest to ogromna wygoda i przy-
jemność pracy. Najważniejsze priorytety naszej
fi rmy to przede wszystkim wysoka jakość pro-
duktów, technologia na najwyższym poziomie,
profesjonalizm i dynamika rozwoju. SolidWorks
pomaga osiągać nam te wartości jak również
wyznaczać nowe cele, a dzięki temu, rozwijać
się. – mówi Artur Książek.
Wyzwanie projektowePierwszym zadaniem projektowym, które
wykonane zostało za pomocą oprogramo-
wania SolidWorks było zaprojektowanie
sześciowirnikowej platformy RoboKopter
do zadań geodezyjnych. Projekt polegał
na opracowaniu konstrukcji ramy nośnej
jednostki sześciowirnikowej, mogącej prze-
nosić różne zestawy kamer. Dzięki opro-
gramowaniu SolidWorks inżynierowie dość
szybko uporali się z zaprojektowaniem kon-
strukcji o odpowiedniej sztywności umoż-
liwiającej łatwy montaż różnych rodzajów
kamer (video, termowizyjnych oraz wielo-
spektralnych). Dzięki wykorzystaniu pakie-
tu symulacyjnego możliwe było stworzenie
konstrukcji zarówno lekkiej, jak i odpowied-
nio sztywnej. Dzięki zastosowaniu narzędzia
do wykrywania kolizji udało się przewidzieć
znaczną większość ewentualnych proble-
mów montażowych.
– Dzięki oprogramowaniu SolidWorks czas
projektowania uległ znacznemu skróceniu.
Zostały również obniżone koszty związane
z etapem testowania prototypu. Pozwoliło to
na szybsze wdrożenie nowej konstrukcji do
produkcji oraz obniżenie całkowitych kosz-
tów projektu. – podsumowuje Artur Książek
Członek Zarządu RoboKopter odpowiedzial-
ny za proces produkcji.
Bartosz Gardocki
Artykuł powstał na bazie
materiałów fi rmy CNS Solutions;
www.cns.pl, www.3ds.com
Foto 1: RoboKopter PRO TV 8 on-line. [źródło: RoboKopter]
Foto 2: RoboKopter HIGH-SM 1000-SG. [źródło: RoboKopter]
Inżynierowie z RoboKopter podkreślają, że odkąd pracują z wykorzystaniem oprogramowania SolidWorks, łatwiej jest im osiągnąć i pogodzić trzy najważniejsze parametry niezbędne przy opracowywaniu doskonałego produktu.
Praktyka inżynierska
66 www.biznes.benchmark.plBiznes benchmark magazyn
Jak wynika z najnowszych danych Komisji Europejskiej wskaźnik bezrobo-cia wśród młodych Europejczyków wynosi ponad 20%. Nic więc dziwnego,
że młodzi specjaliści starają się wykorzystywać wszelkie opcje i perspektywy rynkowe, aby zwiększyć swoje szanse na rynku pracy.
Sytuacja na europejskim rynku pracy jest
alarmująca, szczególnie wśród młodych lu-
dzi w wieku 15-24 lata. Według szacunków
Eurostatu w 2012 roku z 57,5 mln młodych
Europejczyków tylko 18,8 mln było zatrud-
nionych, 5,6 mln nie miało pracy mimo po-
dejmowanych starań, a 33 miliony były go-
spodarczo nieaktywne, czyli uczyło się lub
nie było zainteresowanych podjęciem pracy.
W Polsce w 2012 r. spośród 4 659 tys. osób
w wieku 15-24 lata pracowało 1 150 tys.,
415 tys. było bezrobotnych, a 3 094 tys. po-
zostawało poza rynkiem pracy [1].
CERTYFIKAT– PRZEWAGA NA STARCIE
Foto
: Fot
olia
Wiele europejskich krajów, np. Norwegia
wciąż boryka się z brakiem wykwalifi kowa-
nej kadry - szczególnie w branżach tech-
nicznych. Opublikowany w 2012 roku raport
Komisji Europejskiej przewiduje, że za 10 lat
Europa będzie miała 700.000 etatów tech-
nicznych, których nie będzie można obsadzić
z powodu braku specjalistów z odpowiedni-
mi kwalifi kacjami. Ostatnie doniesienia pra-
sowe wskazują również na niemieckie fi rmy
działające w branży projektowej, które starają
się uzupełnić wakaty poprzez uczestnictwo
w targach pracy w Hiszpanii. Spowodowane
jest to brakiem fachowej kadry oraz stosun-
kowo niskim bezrobociem w ich kraju. Młodzi
ludzie muszą zatem wykazać się elastyczno-
ścią i mobilnością, by pracować tam gdzie są
akurat potrzebni i zdobywać niezbędne do-
świadczenie zawodowe. Coraz częściej, aby
poznać specyfi kę pracy, decydują się także
na bezpłatne staże.
Oczekiwania i umiejętnościInnym problemem są często duże różnice
pomiędzy sposobem nauczania w szkołach,
a tym co okazuje się niezbędne w miejscu
pracy i czego wymagają pracodawcy. Doty-
czy to w szczególności takich branż jak ar-
chitektura czy projektowanie, gdzie na prze-
strzeni ostatnich lat postęp technologiczny
i wszechobecna cyfryzacja, zmieniły stoso-
wane podczas pracy praktyki.
Architekci, inżynierowie, projektanci mogą
teraz tworzyć wirtualne koncepcje, projekto-
Praktyka inżynierska
67www.biznes.benchmark.pl Biznes benchmark magazyn
dzięki potwierdzonym kompetencjom w po-
staci certyfi katów, wiedzą, że rozmawiają
z odpowiednim kandydatem i mogą go reko-
mendować pracodawcy.
Międzynarodowe certyfi katy, pozwalają również
na rozszerzenie pola poszukiwań pracy o rynki
zagraniczne. W wielu fi rmach na całym świecie
to właśnie certyfi katy stanowią większy dowód
posiadanych kompetencji niż uzyskany stopień
naukowy. Co ważne, sam fakt podjęcia szkole-
nia oraz zdobycia certyfi katu jest wyrazem wy-
sokiego poziomu motywacji i zaangażowania
- a są to cechy, których pracodawcy poszukują
wśród kandydatów do pracy.
Pomimo niepokojących statystyk dotyczą-
cych poziomu bezrobocia wśród młodych
ludzi w Europie, to wciąż Stany Zjednoczone
dominują jeśli chodzi o korzystanie z progra-
mów certyfi kacji w sektorze IT. Gwałtowny
wzrost pod tym względem odnotowują kraje
BRIC (Brazylia, Rosja, Indie, Chiny) oraz Eu-
ropa Wschodnia – gdzie rynek informatyczny
w ciągu ostatnich lat gwałtownie się rozwinął.
Ubiegłoroczny Autodesk Certifi cation Open
Day okazał się największym wydarzeniem
szkoleniowym w historii Autodesk, dostar-
czając blisko 7000 egzaminów.
Certyfi kacja nie jest trudnaCertyfi kacja Autodesk prowadzona jest na
dwóch poziomach: Certifi ed User i Profes-
sional. Egzamin na poziomie Certifi ed User
przeznaczony jest dla użytkowników, którzy
od niedawna stosują rozwiązania Autodesk
i chcą wykazać się podstawowymi umiejęt-
nościami z zakresu jego obsługi. Egzamin na
tym poziomie składa się z 30 pytań wielokrot-
nego wyboru połączonych z oceną wyboru
najefektywniejszego rozwiązania zadania.
Egzamin trwa 50 minut.
Egzamin na poziomie Certifi ed Professional
skierowany jest do użytkowników posiadają-
cych doświadczenie i bardziej zaawansowane
umiejętności projektowania przy wykorzystaniu
oprogramowania Autodesk. Egzamin składa się
z 35 pytań. Każde pytanie wymaga użycia pro-
gramu w celu stworzenia lub zmodyfi kowania
pliku danych, a następnie wpisania odpowiedzi
w polu wprowadzania. Na egzaminie pojawiają
się także pytania wielokrotnego wyboru, dopa-
sowywania pozycji oraz wskazywania kursorem
(hotspoty). Egzamin trwa 2 godziny.
Kirstin Donoghue
Kirstin Donoghue jest Autodesk Partner
Managerem w fi rmie KnowledgePoint;
www.knowledgepoint.co.uk;
www.autodesk.pl
Foto 1: Autodesk Certifi cation Open Day na Politechnice Krakowskiej w 2012 roku. Lite
ratu
ra: [
1] E
uros
tat N
ewsr
elea
se 1
07/2
013-
12 J
uly
2013
You
ng p
eopl
e in
the
EU
. The
mea
sure
men
t of y
outh
une
mpl
oym
ent –
an
over
view
of t
he k
ey c
once
pts.
wać oraz budować na ekranie, symulować
sposób zachowania się budynku i testując
jego parametry. Co więcej są w stanie oglą-
dać modele budynków w czasie rzeczywistym
i dzielić się swoimi doświadczeniami z kolega-
mi na całym świecie. Menedżerowie projek-
tów mogą korzystać z narzędzi do tworzenia
harmonogramów w technologii 4D, kontro-
lując złożone łańcuchy dostaw i koordynując
zachodzące jednocześnie procesy robocze.
Z kolei w branży produkcyjnej, zamiast dro-
gich modeli fi zycznych buduje się obecnie
prototypy cyfrowe. Projektanci nie muszą już
wykonywać złożonych obliczeń, które niegdyś
wypełniały większą część ich zadań.
Inwestycja w przyszłośćWiele uniwersytetów i szkół współpracu-
je z przedstawicielami z różnych sektorów
przemysłu, starając się oferować studentem
i przyszłym pracownikom, jak najbardziej ak-
tualną wiedzę oraz umiejętne zastosowanie
nowoczesnych narzędzi i trendów. Przykła-
dem może być Politechnika Krakowska, która
inwestuje w rozwój i lepszy start zawodowy
swoich studentów. W 2012 roku blisko 200
studentów przystąpiło do egzaminów certy-
fi kacyjnych Autodesk, z czego ponad połowa
uzyskała certyfi kat na poziomie Professional.
Szkolenia informatyczne oraz programy certy-
fi kacyjne coraz bardziej zyskują na znaczeniu
i stają się ważnym dodatkiem do dyplomu
z wyższej uczelni. Ważne jest, aby absolwen-
ci korzystali z usług autoryzowanych centrów
szkoleniowych, a dzięki materiałom szkolenio-
wym, które w wielu przypadkach można bez-
płatnie pobrać z Internetu, mogą dokonywać
oceny swoich umiejętności oraz dostosować
program szkolenia do swoich potrzeb. Szko-
lenia mają zwykle wymiar praktyczny i prze-
biegają według realnych scenariuszy, aby dać
uczestnikom możliwość zetknięcia się z wy-
zwaniami, jakie czekają na nich w pracy.
Dzięki szkoleniom absolwenci rozpoczynają
swoją ścieżkę zawodową ze świadomością
tego, jak najefektywniej i najskuteczniej wyko-
rzystywać dostępne narzędzia. Z kolei dla po-
tencjalnych pracodawców to gwarancja, że
młody pracownik został odpowiednio prze-
szkolony, a jego kwalifi kacje są potwierdzone.
To także istotny element podczas rozmów
kwalifi kacyjnych o pracę. Osoby z działów
HR, weryfi kujące przyszłych pracowników,
Właściwe szkolenia oraz certyfi katy mogą stanowić dla młodych inżynierów oraz innych profesjonalistów sposób na wyróżnienie się na tle konkurencji oraz zdobycie wymarzonej pracy.
Praktyka inżynierska
biznes.benchmark .p l