یکپارچه سازی فرایند طراحی تا ساخت با سالیدورک

در یک دهه گذشته فن‌آوری‌های مدلسازی سه بعدی توسط رایانه، کلید بهینه‌سازی کل فرآیند طراحی تا ساخت را بهمراه داشته و تولیدکنندگان را قادر می‌سازند تا محصولات بهتری را سریع‌تر از رقبا به بازار عرضه کنند. اگرچه بطور سنتی نرم افزارهای CAD بر بخش طراحی تمرکز داشته اند اما با پیشرفتهای صورت گرفته در نرم افزارهای مدلسازی سه بعدی اکنون می توان از داده های CAD  برای سایر فرایندهای مهم پایین دستی استفاده کرد.

این فرایندها شامل شبیه سازی (سیمولیشن) و اعتبارسنجی طراحی بدون نیاز به نمونه های اولیه فیزیکی ، تولید جی کد و ایجاد مسیرهای ابزار برای ماشینکاری  CNC توسط CAM، فرایندهای پرینت سه بعدی با استفاده از فلز و پلاستیک، پشتیبانی از تولید با توسعه قالب ها و فیکسچرها، تخمین هزینه و تولید پیش فاکتور، ایجاد مستندات کارگاهی از جمله نقشه ها و پارت لیست ها و دستورالعمل های مونتاژ، ایجاد گزارشهای بازرسی کنترل کیفیت ، توسعه اسناد و ایجاد کتابچه راهنمای کاربران، ایجاد تصویرهای واقع گرایانه محصول قبل از تولید و ده ها مورد دیگر می باشند.

نکته مهم اینجاست که تمامی فعالیتهای ذکر شده در CAD می توانند بصورت همزمان صورت پذیرند.  با یاری رساندن به تولیدکنندگان جهت حذف فرایندهای غیر لازم و همچنین کاهش احتمال خطا، نرم افزار سالیدورک می‌تواند به عنوان سنگ بنای یک فرآیند یکپارچه طراحی تا ساخت عمل کرده و با ارائه کارایی، چابکی و انعطاف پذیری که تولیدکنندگان برای حفظ مزیت رقابتی به آن نیاز دارند بعنوان یک سیستم CAD سه بعدی مورد اطمینان ظاهر شود.

معایب جدا بودن فرایندهای طراحی تا ساخت

فرآیند سنتی توسعه محصول از طراحی تا ساخت به این گونه است که طراحان و مهندسان محصول را طراحی کرده و پس از ایجاد نقشه ها، متخصصان تولید از این نقشه ها برای تولید و مونتاژ محصول استفاده می کنند. این فرایند در دنیای امروزبه تدریج در حال منسوخ شدن است.

تقاضای بازار برای نوآوری محصولات و کیفیت بالاتر آنها در زمانی سریعتر، به افزایش بهره وری و اتوماسیون در کل فرآیند طراحی تا ساخت نیاز دارد. درمحیط رقابتی امروزی، تولیدکنندگان نمی توانند به طراحی و ساخت بصورت فرایندهای جداگانه نگاه کنند. در سازمانهایی که فرایند طراحی تا تولید بصورت یکپارچه اجرا نشده باشد معمولا تعداد بیشتری از دوباره کاریها و درخواستهای تغییر مهندسی صورت می پذیرد که با تحمیل هزینه و زمان به تولیدکننده لطمه وارد می کند.

از مزایای یک فرآیند یکپارچه طراحی تا ساخت این است که میتواند از طریق همکاری بین واحدها و اتوماسیون کارها، محصول را سریعتر و با هزینه کمتر به بازار عرضه کند.

محدودیت های توسعه محصول بصورت غیر یکپارچه

طراحی زمان بیشتری می برد

طراحی و تولید محصول بصورت جداگانه و غیر یکپارچه توسعه محصول را طولانی تر میکند. هر فعالیتی از توسعه مفهوم تا تولید نهایی – از جمله اعتبار سنجی و نمونه سازی، برآورد هزینه، توسعه جی کد برای ماشینکاری، بازرسی، مونتاژ، مستندسازی و مدیریت داده ها – به طور کلی جدا از طراحی انجام می شود

رویکرد غیر یکپارچه مستلزم انتقال فایل و تبدیل داده بین سیستمهای مختلف است که اغلب منجر به کار غیر ضروری و تکراری شده و زمان و هزینه را به فرآیند توسعه محصول اضافه می کند.

انتقال طرح به تولید

زمانی که نقشه های دو بعدی کاغذی به جای داده های سه بعدی وسیله ای برای انتقال طرح به بخش تولید هستند این انتقال اغلب با چالشهایی روبرو است. با توجه به ماهیت این نقشه ها، خواندن و تفسیر نقشه های دو بعدی گاهی دشوار بوده و همواره امکان دارد داده ها طراحی بدرستی انتقال نیابند. ایجاد جی کد برای ماشینکاری CNC با داده های غیر یکپارچه زمان را به فرآیند اضافه می کند. اما شاید مهمتر از همه، ارزیابی  طرح است، اینکه آیا یک طرح می تواند به طور مقرون به صرفه و با سود با استفاده از تکنیک های تولید موجود تولید شود یا خیر. این امر می تواند به تغییرات مکرر طراحی در مراحلی که باید برای تولید آماده بود، شده و موجب طولانی شدن فرایند تولید شود.

افزایش تعداد درخواستهای تغییر مهندسی (ECO) و دوباره کاریها

بدون ورود و همکاری کارشناسان تولید در طراحی اولیه محصول، تولیدکنندگان به احتمال زیاد تعداد بیشتری از ECO ها و دوباره کاریها را تجربه خواهند کرد، و هزینه‌های بیشتری ناشی از عدم پیاده سازی یک پلتفرم طراحی و ساخت یکپارچه را متحمل خواهند شد. علاوه بر این در یک سیستم غیر یکپارچه اجرای ECOها بیشتر طول می‌کشد زیرا داده ها در دو یا چند سیستم مختلف بوده و تغییرات اعمال شده در داده های طراحی به سایر بخشها بصورت خودکار نشر پیدا نمی کند.

عدم تمایل به ایجاد تغییرات جهت بهبود محصول

فقدان یکپارچگی بین داده های طراحی و ساخت موجب عدم تمایل به ایجاد تغییرات در طراحی بخصوص در اواخر فرآیند توسعه محصول میشود. زیرا سازمان زمان و هزینه ایجاد این تغییرات را بازدارنده تلقی داشته و از آن امتناع میکند. با یک محیط طراحی و ساخت یکپارچه، که از طریق آن می توان تغییرات طراحی دیررس را به سرعت و آسانی و مقرون به صرفه ایجاد کرد، چنین تغییراتی دیگر مهم نبوده و تولیدکنندگان را قادر می‌سازد هر زمان که نیاز باشد، تغییرات در جهت بهبود کیفیت را انجام دهند.

تکمیل فعالیتها به طور جداگانه هزینه بیشتری داشته و زمان عرضه به بازار را طولانی می کند.

از آنجاییکه تسریع زمان ورود به بازار برای موفقیت یک محصول بسیار حیاتی می باشد، فعالیتهای طراحی به طور همزمان و به صورت مشترک به یک هدف استراتژیک بسیار مهم تبدیل شده است. با پلتفرم طراحی تا ساخت غیر یکپارچه هر مرحله از فرآیند طراحی تا ساخت باید به طور جداگانه انجام شود، که علاوه بر طولانی شدن زمان عرضه محصول به بازار، هزینه های غیر ضروری را نیز متحمل می شود. با یک سیستم یکپارچه تمام تغییرات مربوط به عملکردهای جداگانه طراحی به داده های مدل سه بعدی منتقل شده و در حقیقت مدل سه بعدی در مرکز این فعالیتها قرار میگیرد.

مزایای سیستم CAD یکپارچه به عنوان پایه مهندسی همزمان (Concurrent engineering) در فرآیند طراحی تا ساخت

هنگامی که داده های CAD سه بعدی در مرکز فرآیند طراحی تا ساخت قرار می گیرند، سازمان‌های تولیدی مجموعه‌ای از بهبودهای بهره‌وری را به ارمغان میبرند. با حذف کاستی های رویکرد متوالی و غیر یکپارچه طراحی، CAD یکپارچه می تواند به شما کمک کند تا عملیات توسعه و تولید محصول خود را تحول بخشیده و به شما کمک می کند تا به اهداف تولید و کسب و کار خود برسید.

چرخه های طراحی کوتاهتر میشوند

با یک سیستم یکپارچه CAD طراحی تا ساخت، شما قادر خواهید بود زمان طراحی را کوتاه کنید و به زمان عرضه محصول به بازار سرعت ببخشید. زیرا تغییرات طراحی به طور خودکار در همه موارد به روز می شوند. به عبارت دیگر، زمانی که مدل سه بعدی محصول تغییر کرد، این تغییر به طور خودکار در تمام داده های پایین دست مانند برنامه های جی کد ماشینکاری، مستندات محصول، شبیه سازیها، کاتالوگ محصول و سایر بخشهایی که از این داده ها استفاده میکنند، نشر می یابند.

با یک رویکرد یکپارچه، همزمان و مشارکتی هیچ یک از تغییرات پایین دستی نیازی به اجرای دستی نداشته و بصورت خودکار انجام میپذیرند.

بخش تولید در مراحل اولیه در طراحی سهیم میشوند

وقتی سیستم CAD یکپارچه طراحی و ساخت را هدایت می کند، متخصصان تولید در مراحل اولیه توسعه محصول درگیر فرایند شده و به جای اینکه منتظر انتشار نقشه های کاغذی دو بعدی باشند، پرسنل واحد تولید قادر به ارزیابی و امکان سنجی در مورد قابلیت ساخت یک طرح خواهند بود و زودتر قادر خواهند بود برنامه نویسی CAM را شروع کرده و یا ابزارهای تولیدی را مهیا سازند. مهمتر از آن هر گونه تغییر طراحی به طور خودکار سیستم های تولید را به روز می کند. همچنین مدلسازی سه بعدی برای استفاده از فناوری MBD (تعریف مبتنی بر مدل)، که جایگزین کاغذ دو بعدی می شود، ضروری است.

ECOهای کمتر، سریع تر و آسان تر برای اجرا

همکاری بیشتر بین طراحان و متخصصان تولید در اوایل فرایند توسعه محصول معمولا منجر به ECO های کمتری می شود و همچنین  ECO هایی که تولید می شوند سریع تر و آسان تر انجام میگیرند.

با استفاده از یک سیستم یکپارچه مدلسازی سه بعدی در فرایند توسعه محصول، مهندسان و پرسنل تولید، زودتر در فرایند با یکدیگر تعامل داشته و در نتیجه بسیاری از مشکلات را در همان مراحل اولیه برطرف میکنند. بدین ترتیب با رفع مشکلات طراحی یا تولید که قبلاً منجر به صدور دستور تغییر نقشه می شد این سیستم کاهش دستورات تغییر مهندسی را بهمراه داشته و در افزایش بهره وری موثر می باشد. همچنین در یک سیستم یکپارچه طراحی تا ساخت در صورت نیاز به تغییرات با توجه به محوریت مدلهای سه بعدی ساخته شده از محصول، نشر تغییرات بسیار ساده و سریع تر خواهد بود.

تغییرات طراحی دیرهنگام دیگر زمان و هزینه زیادی ندارد

با استفاده از یک رویکرد CAD یکپارچه برای طراحی و ساخت، مهندسی شما و بخش های تولیدی بسیار چابک تر و منعطف تر خواهند شد و آنها را قادر خواهد ساخت تا تغییرات دیرهنگام در فرآیند توسعه محصول را که عملکرد محصول را بهبود می بخشد براحتی انجام داده که بنوبه خود میتواند افزایش رضایت مشتری را بهمراه داشته باشد و منجر به موفقیت محصول در بازار شود.

تغییرات طراحی دیرهنگام دیگر چیزی نیست که به دلیل حجم زیاد مشغله کاری از آن بترسید یا از آن اجتناب کنید. درعوض از آنجایی که تغییرات در اواخر فرآیند توسعه محصول، سریع و آسان می باشد، به عنوان فرصت هایی برای بهبود یک محصول یا تولید در نظر گرفته می شوند.

سالیدورک راه حلی برای فرآیند یکپارچه طراحی تا ساخت

نرم افزار سالیدورک راه حل فرآیند طراحی تا ساخت یکپارچه می باشد. سالیدورک اگرچه به دلیل طراحی سه بعدی شناخته شده است اما علاوه بر آن شامل طیف گسترده‌ای از برنامه های یکپارچه ای است که می توانند به شما در تغییر، اتوماسیون و بهبود روش طراحی و تولید محصولات کمک کنند.

طراحی همزمان مکانیکال و الکتریکال

با قابلیت‌های طراحی قوی و آسان سالیدورک و ابزارهای طراحی شماتیک الکتریکی در سالیدورک الکتریکال، توسعه مفاهیم طراحی مکانیکال و طرح های شماتیک الکتریکی می توانند به صورت یکپارچه رخ داده و ادامه پیدا کنند و این در حالی صورت میپذیرد که عملکردهای پایین دستی به طور همزمان تکمیل می شوند.

طراحی مکانیکال

سالیدورک به شما کمک می کند مفاهیم و طرح ها را به مدل های سه بعدی با ابعاد دقیق تبدیل کنید. سپس می توانید از داده های مدل سه بعدی برای انواع عملکردهای پایین دست مانند انجام شبیه سازی تنش استاتیک خطی، بررسی تلرانسهای مونتاژی با ابزار TolAnalyst، ایجاد رندرهای واقع گرایانه با استفاده از Visualize، برآورد هزینه های ساخت با استفاده از ماژول Costing، ارزیابی طراحی برای قابلیت ساخت با استفاده از DFMXpress ، انتقال داده از طریق SOLIDWORKS eDrawings، و یا ساختن نمونه های اولیه روی چاپگر سه بعدی استفاده کنید. هر تغییری درمدل طراحی SOLIDWORKS به طور خودکار تمام داده های پایین دستی را بروز می سازد.

طراحی الکتریکال

با افزوده شدن برنامه SolidWorks Electrical شما می توانید طراحی مکانیکال و الکتریکال را در یک محیط سه بعدی ادغام کنید. این امر می تواند منجر به افزایش همکاری بین طراحان مکانیک و برق و همچنین بهبود کارایی شود. تولید یک پارت لیست BOM واحد برای کلیه تجهیزات مکانیکی و الکتریکی و امکان بر آورد هزینه های خرید مواد اولیه و هزینه های تولید برای هر دو نوع تجهیزات از مزایای استفاده از این سامانه یکپارچه می باشد. همچنین می‌توانید از سالیدورک برای ایجاد مسیر سیمها و کابلها و مهارها استفاده کنید.

نقشه های تولیدی

نقشه کشی با وجود نرم افزار سالیدورک دیگر متعلق به گذشته است. هم اکنون با استفاده از محیط دراوینگ سالیدورک شما قادر هستید از مدل های سه بعدی ساخته شده، نقشه دو بعدی دقیق با تمامی نماهای مورد نظرتان را ایجاد کنید. درست مثل سایر عملکردهای پایین دستی، تغییرات طراحی در مدل نیز به هر نقشه مرتبط  بصورت خودکار انتشار یافته و منجر به حذف کارغیر ضروری و زمانبر با بروز رسانی نماهای مختلف طراحی می شود.

همچنین با سالیدورک به جای مدیریت نقشه های تولید کاغذی در کابینت یا کشو، می توانید از SolidWorks PDM برای مدیریت داده های محصول از جمله نقشه های دو بعدی استفاده کنید.

مستندات فنی و گزارشهای بازرسی کنترل کیفیت

با SOLIDWORKS Composer و SOLIDWORKS Inspection می توانید از مدل سه بعدی SOLIDWORKS برای ایجاد مستندات فنی و دستورالعمل مونتاژ و بازرسی قطعات تولید شده استفاده کنید.

تصاویر واقعی از قطعه

نرم افزار SOLIDWORKS Visualize  که بصورت یک نرم افزار مستقل همراه با سالیدورک نصب می شود امکانات رندرپیشرفته ای را ارائه می دهد. با استفاده از این ابزار می توانید محتوای بازاریابی که بصورت تصاویر واقعی از مدل سه بعدی هستند در عرض چند دقیقه به صورت چاپی و همچنین مناسب وب آماده کنید.

شبیه سازی تزریق پلاستیک

نرم افزار SOLIDWORKS Plastics ، امکان شبیه سازی قالب گیری تزریق پلاستیک را با کاربری آسان مستقیماً به طراحان قطعات پلاستیکی و قالب های تزریق پلاستیک ارائه میدهد. این نرم افزار نحوه جریان پلاستیک مذاب در قالب را شبیه سازی کرده و امکان رفع عیوب قالب گیری را پیش از قالب سازی فراهم میسازد. بازسازی قالبهای تزریق پلاستیک پرهزینه بوده و این نرم افزارشما را قادر می سازد تا قطعات را برای تولید در مراحل اولیه طراحی بهینه کنید.

تولید

SolidWorks CAM راه حل  های  تراشکاری و فرزکاری 2.5 محوری قدرتمندی را فراهم می سازد و طراحان را قادر می سازد تا در مراحل اولیه طراحی با ارزیابی قابلیت تولید از قابلیت ساخت قطعه مطمئن شوند. این سیستم CAM یکپارچه به طراحان نشان میدهد یک قطعه چگونه و با استفاده از چه ابزارهایی ماشینکاری می شود و همچنین در صورت ایجاد تغییرات در قطعه مسیر ابزار را بصورت خودکار بروزرسانی میکند.

تعریف مبتنی بر مدل (MDB)

SOLIDWORKS MBD یک راه حل یکپارچه تولید سه بعدی برای SOLIDWORKS است که نقشه های ساخت دوبعدی را حذف می کند. این برنامه به تولید کنندگان کمک می کند به سرعت و به راحتی اطلاعات تولید محصول سه بعدی (PMI) را تعریف، سازماندهی و منتشر کنند. از جمله داده‌های مدل سه‌بعدی، در قالب‌های فایل استاندارد صنعتی، مانند eDrawings، 3D PDF، و STP242می باشد.

جمعبندی

SOLIDWORKS به عنوان یک نرم افزار پیشرو در فناوری طراحی سه بعدی، به طراحان، مهندسان و متخصصان تولید برای توسعه محصول هوشمندانه تر و کارآمدتر یاری می رساند تا مزیت رقابتی خود را در بازار حفظ کنند. با یکپارچه سازی نرم افزار طراحی SOLIDWORKS  با مهندسی پایین دست و تولید، می‌توانید از یک راه‌حل کاملاً یکپارچه برای فرآیند طراحی و ساخت استفاده کنید که به شما امکان می‌دهد محصولات بهتری را سریع‌تر و با هزینه کمتر از طریق همکاری بین واحدهای مختلف صنعت، به بازار عرضه کنید.