Aktuální vydání

celé číslo

07

2021

Automatizace řízení dopravy a infrastruktury, nabíjecí stanice, autonomní vozidla

celé číslo

Autodesk Factory Design Suite pro návrh výrobních linek

Digitální továrna, tak jako většina špičkových technologií ve svých počátcích, donedávna patřila mezi nákladné a komplikované systémy dostupné pouze pro velmi omezený okruh firem. Autodesk uvedením sady aplikačních programů Factory Design Suite na český trh zpřístupnil dříve těžko dostupné nástroje všem profesionálům pracujícím v oblasti návrhu nebo provozování výrobních linek v jakémkoliv odvětví.
 
Jedním z klíčových faktorů při snižování nákladů a zlepšování kvality je návrh výrobků. Minimálně stejně důležitá je však také samotná výroba. Autodesk Factory Design Suite je sada aplikačních programů umožňující projektantům a konstruktérům navrhovat, optimalizovat, simulovat a prezentovat výrobní proces v digitální podobě, a odhalit tak včas všechny nedostatky dávno před tím, než vůbec začne realizace skutečného provozu.
 

Workflow

 
Factory Design Suite je sada sestavená tak, aby logicky sledovala osvědčené a běžně využívané pracovní postupy při navrhování výrobních provozů. Celý proces tvorby digitální továrny je dobře viditelný hned na úvodní obrazovce po spuštění Factory Design Suite – tzv. Launch Pad (obr. 1). Uživatel si zde zvolí tu konkrétní aktivitu v procesu, které se bude právě věnovat, a Launch Pad se postará o spuštění toho správného programu. Významně se tím zjednoduší orientace v celé sadě Factory Design Suite.
 
Na začátku je ideová skica rozvržení linky či celé továrny, vytvořená v prostředí AutoCAD. Skutečnost, že Autodesk není v odvětví návrhu výrobních provozů nováček, potvrzuje přítomnost systému AutoCAD na pracovištích provozních technologů, projektantů a konstruktérů. AutoCAD Mechanical a AutoCAD Architecture obsažený v sadě Factory Design Suite je navíc rozšířený o sadu nástrojů pro specifikování pracovišť a toku materiálu. Součástí je také bohatá knihovna příslušenství, kterou lze rozšiřovat o uživatelské komponenty.
 
Jsou-li přesně určena pracoviště a vytvořeny trasy pro tok materiálu, lze rozvržení optimalizovat z hlediska času, spotřeby energie a nákladů. Přesouváním pracovišť se interaktivně přepočítají všechny údaje a projektant okamžitě vidí dopady změn, které v rozvržení udělal. Z analýzy je možné na závěr vytvořit reportní sestavu (obr. 2).
 
Připravené a optimalizované rozvržení je možné stiskem tlačítka přenést do prostředí Autodesk Inventor (obr. 3), kde se ze zdrojových dat vytvoří prostorový model linky. Data zůstávají asociována s původním rozvržením, a je-li rozvržení v programu AutoCAD dodatečně upravováno, změna se projeví i v programu Inventor.
 
Prostorové (3D) objekty v rozvržení lze vytvářet běžnými technikami modelování v programu Inventor nebo importovat hotové stroje, popř. pouze obálky již hotových modelů. Velmi efektivní a také efektní je „překlad“ dvourozměrné reprezentace příslušenství vloženého z knihovny do prostorových modelů. Knihovna použitá v systému AutoCAD je totiž společná s knihovnou příslušenství v programu Inventor a každá komponenta v této knihovně má vymezenou reprezentaci ve 2D i 3D (obr. 4).
 
Zatímco strojní část digitální továrny je vytvářena v programu Inventor, stavební část lze komfortně zpracovat v AutoCAD Architecture, který poskytuje všechny potřebné nástroje pro rychlé vytvoření 3D modelu budov a jejich plošných (2D) plánů.
 
Pro kompletaci digitální továrny je nakonec nutné spojit všechny profese do jediného modelu. K tomu je určeno prostředí Autodesk Navisworks. Do něj se načtou všechna zdrojová data – 3D rozvržení z programu Inventor, modely budov z AutoCAD Architecture, modely potrubí nebo také mračna bodů získaná z 3D odměřování dosavadních budov a technologických zařízení při rekonstrukci již existujících provozů. Všechny tyto objekty jsou v Navisworks zkombinovány do jediného modelu a lze je posuzovat z hlediska kolizí, procházet nebo prolétat továrnou a model použít k simulaci továrny jako celku.
 
Posledně zmíněný článek Factory Design Suite je využíván také pro prezentaci digitální továrny zákazníkovi nebo ke vzájemné komunikaci v průběhu navrhování. Pro data Navisworks poskytuje Autodesk zdarma nástroj pro prohlížení.
 
V konkurenčním prostředí ale nestačí jenom zpracování návrhů, které jsou perfektní po technické stránce. Neméně důležitá je prezentace návrhů koncovým zákazníkům. Součástí Factory Design Suite jsou proto i nástroje pro interaktivní prezentaci digitální továrny v reálném čase (Autodesk Showcase), kdy si uživatel může libovolně prohlížet několik různých variant návrhů v jednom okamžiku a na základě vlastní zkušenosti si vybrat tu nejlepší. Pomyslnou „třešničkou na dortu“ jsou vizualizační a animační nástroje pro tvorbu fotorealistických výstupů v podání 3ds Max Design.
 

Od standardu k nejvýkonnějšímu systému

 
Různé požadavky firem na digitální továrnu znamenají použití různých sad aplikačních programů. Autodesk tyto rozdílné požadavky zohledňuje uvedením tří verzí sady Factory Design Suite. Verze Standard je vhodná pro vytváření a optimalizaci 2D rozvržení a tvorbu detailní dokumentace ve 2D. Factory Design Suite Premium zahrnuje nástroje pro výrobce a systémové integrátory pro vytváření 3D rozvržení, vizualizace a animace. Pro výrobce, kteří požadují pokročilé nástroje pro konstrukci, pevnostní analýzy a pokročilé simulace včetně 4D simulace, je k dispozici verze Ultimate.
 
Kamil Cejpek, Autodesk
 
Obr. 1. Launch Pad sady Factory Design Suite
Obr. 2. Reportní sestava optimalizovaného rozvržení linky
Obr. 3. V programu Inventor je vytvářen prostorový model linky
Obr. 4. Prostorová reprezentace jednotlivých komponent