Vállalata tervdokumentációs fejlesztésekbe kezd? Ezzel koránt sincs egyedül.

A Lifecycle Insights mérnöki vezetők stratégiai menetrendjéről szóló tanulmányában a válaszadók 69%-a nyilatkozta, hogy az elmúlt évben befektettek ezen tevékenységbe és további 54%-uk tervez ilyen irányú változtatásokat a következő évben. Az ilyen fejlesztések véghezvitele érdekében sok szervezet modellalapú tervezésre (MBD) áll át.

A tervdokumentáció fontossága

A gyártó cégek folyamatosan új módjait keresik annak, miként optimalizálható a termékfejlesztési folyamat. Ma sokan a tervdokumentáció javítását tartják fontosnak. Mielőtt azonban megvizsgálnánk annak alternatíváit, ahogyan a vállalatok jelenleg a tervdokumentációkat készítik és kezelik, elengedhetetlen meghatározni, hogy az ilyen dokumentációnak milyen feladatokat kell ellátnia.

A gépészmérnökök tervdokumentációt készítenek:

• az alkatrész teljes és kirészletezett geometriájának ismertetéséhez
• azon mérések és küszöbértékek meghatározására, amelyeken belül az alkatrész megfelel a minőségi előírásoknak

A mérnökök ezeket a létfontosságú célkitűzéseket a tervezés során általánosan használt, hagyományos 2D rajzokkal vagy az MBD megközelítésen keresztül is teljesíthetik. Bár mindkét módszer működik, az MBD megközelítésnek jelentős előnyei vannak.

Ezeket mutatjuk be az alábbiakban.

Műszaki rajz használata tervdokumentációhoz

Az alkatrész pontos és részletes geometriai formájának ábrázolása érdekében a műszaki rajz alapú tervdokumentáció a 2D-s elemek, méretek és több különböző nézet kombinációját veszi alapul. Az alkatrész teljes és kirészletezett formája hagyományosan egy rajz három (vagy több) nézetének és méreteinek kombinációjából áll össze.

Azon mérendő méretek és küszöbértékek meghatározása, melyeken belül egy alkatrész megfelel a minőségi előírásoknak, részben azokra a korábbi erőfeszítésekre épül, amelyek a teljes és részletes geometriai forma ábrázolására irányultak. Az alkatrész formájának meghatározására szolgáló főbb méretek már léteznek. Azonban nem minden méret utólagos mérése szükséges ahhoz, hogy eldönthető legyen, hogy az adott alkatrész megfelel-e a minőségi előírásoknak. Ezért a mérnököknek pontosan meg kell határozniuk a mérendő méreteket, amint az alkatrészgyártás befejeződött. Továbbá hozzá kell adniuk a meglévő méretekhez tűréshatárokat is, annak érdekében, hogy meghatározhatók legyenek azon küszöbértékek, amelyeken belül kell maradniuk ezeknek a méreteknek.

A mai napig sok vállalat még mindig ezt a konzervatív megközelítést alkalmazza a tervdokumentáció során. Bár ez a megszokott módszer, a rajzok pontos kiegészítése ezekkel a létfontosságú műszaki információkkal fáradságos és időigényes. És még ha a rajzokat megfelelően ki is egészítették, még mindig fennáll annak a veszélye, hogy a későbbi fejlesztők félreértelmezik az információkat.

Az MBD használata a tervdokumentációhoz

A modell alapú tervezés (MBD) ellenben egy műszaki megjegyzésekkel ellátott 3D modell, amely kiváltja a korábbi, több nézetből álló rajzokat. Az MDB alkalmazható önálló alkatrészek és összeállítások esetén is.

Az MBD teljesen más módon ismerteti az alkatrész teljes és kirészletezett formáját, mint a hagyományos három (de inkább több) nézetből álló műszaki rajzok. Nincs szükség további méretekre vagy információkra a modell alapú tervezés használata esetén. Az MBD az első pillanattól kezdve időmegtakarítást jelent.

A mérnökök termékgyártási információkat (PMI) adnak hozzá az MBD 3D modelljéhez. Így pontosan meg tudják határozni a modell megfelelőségének értékeléséhez szükséges méréseket. Majd a tűréshatárokat is hozzáadják ezen mérésekhez vagy a modell geometriájához annak érdekében, hogy meghatározzák az elfogadható gyártási küszöbértékeket.

Ellentétes megközelítések

A tervdokumentáció e két megközelítésének összehasonlításakor a vállalatoknak figyelembe kell venniük a következők kérdéseket.

Dokumentációs teher

Manapság a vállalatok 3D modelleket fejlesztenek, amelyekkel gyakorlatilag minden elképzelhető nézetet elő tudnak állítani egy adott rajzhoz.

A nézetek részletei és a létfontosságú termékgyártási információk (PMI-k) beemelése ezen nézetekre többlet időt és erőfeszítést igényel. Ez az erőfeszítés részben felesleges, hiszen számos méretet már a 3D modell létrehozásához is meg kell adni.

Így amikor a vállalatok áttérnek az MDB használatára, a mérnököknek csak a további, a megfelelés ellenőrzéshez használt PMI-ket kell hozzáadniuk a már meglévő adatokhoz. Ez nagy mértékben csökkenti a mérnöki csapat dokumentációs terheit. Aminek eredménye, hogy a dokumentáció kevesebb időt vesz igénybe, és kevesebb frusztrációval jár.

Dokumentáció értelmezése

A hagyományos tervrajzok értelmezése tudást és szakértelmet igényel. Azoknak, akik ezeket a tervrajzokat használják, a munkájuk elvégzéséhez fejben kell felépíteniük az alkatrész 3D képét a műszaki rajz három (vagy több) nézete alapján.

Az MBD használatával azok a funkcionális részlegek, amelyek a saját feladataikhoz a tervdokumentációra támaszkodnak, közvetlenül megtekinthetik a 3D modellt és lekérhetik a hozzá tartozó PMI-ket is. Ezáltal kiküszöbölhető, hogy a tervezési dokumentációban kétértelmű információk szerepeljenek vagy azokat nem megfelelően értelmezzék.

Automatizálás

A fejlesztési ütemtervek szorosak és egyre szorosabbak lesznek, ahogy a tervezési követelmények összetettsége egyre nő. A szoros határidők betartása érdekében a mérnökök gyakran 2D-s CAD-alkalmazásba exportálják a műszaki rajzot és ott szerkesztik, ahelyett, hogy az összetett 3D modellt frissítenék. Míg ez a megoldás rövid távon időt takarít meg, különböző terv verziókat eredményez, ami pedig a folyamat későbbi szakaszában okozhat problémákat.

Az MBD használatával viszont lehetőség van szemantikus PMI-k beemelésére.  Így a különböző gyártószoftver alkalmazások képesek beolvasni az adatokat, annak érdekében, hogy a megszokott módon, de gyorsabb ütemben automatizálják a megmunkálási és ellenőrzési szerszámpályák létrehozását.

Az MBD kezdeményezések ösztönzése

Egyre több vállalat keresi az MBD kezdeményezéseket a tervdokumentáció fejlesztésének előmozdítására. És jó okkal. Az MBD jelentős előnyöket kínál a hagyományos 2D műszaki rajz alapú tervdokumentációval szemben.

Bár az érdekelt felhasználók ismerik a műszaki rajz alapú megközelítéseket, ezek több időt vesznek igénybe és növelik a hibák és a késedelmes gyártás kockázatát.

Az MBD megközelítések viszont csökkenthetik a magyarázatok készítésével járó terheket, megkönnyítik a pontos tervdokumentáció készítését és lehetőséget biztosítanak a létfontosságú gyártási és minőségi folyamatok automatizálására