A tervezés, a gyártás és a kivitelezés évtizedenként nagy változásokon esik át. A tervezőknek folyamatosan új fejlesztésekkel kell előrukkolniuk, hogy lépést tudjanak tartani az igényekkel, és ki kell használniuk a technológia nyújtotta lehetőségeket arra, hogy a megbízók változó elvárásainak is meg tudjanak felelni.

A felhőszolgáltatások hozzájárultak a számításalapú tervezés gyors fejlődéséhez, és ennek következtében a termékek tervezéséhez is teljesen új módszerek alakultak ki. A tervezési szimuláció, a generatív tervezés és a valóságrögzítés mind segítenek abban, hogy jobb, erősebb és sokkal kiszámíthatóbb tervek készülhessenek.

A gépiparban a szubtraktív technikát ma már az additív gyártási módszerek egészítik ki, a modern anyagok és kompozitok hétköznapivá váltak, és az öntudattal rendelkező, intelligens robotok új generációja új fejezetet nyit a termelés történetében.

Tekintve, hogy már szinte mindenbe ültethetők érzékelők, a dolgok internete (IoT – Internet of Things) erős adatáramlást indított el: olyan adatok áramlását, amelyekkel további innovációk valósíthatók meg, amelyek ökoszisztémákat alkotnak és kapcsolnak össze, és amelyekben kiemelkedő üzleti lehetőségek rejlenek.

Az építőipar a beton teljesen új generációját kezdte alkalmazni, amelyben a rendkívül tartós és nagy teljesítményű megoldásoktól az öntömörítő betonon keresztül a 3D nyomtatással készültig sokféle típus megtalálható. Biológiai ihletésű műanyagokat használunk irodaházak építésére, és virtuális technológiák, például a kiterjesztett valóság (AR – augmented reality) segíti az egyes műveleti fázisok megfigyelését és optimalizálását.

Mindhárom iparág alapjaiban alakul át. A köztük lévő határok elmosódnak, és egyre közelebb kerülnek egymáshoz. A kivitelezők egyre inkább gyártóként, a gyártók pedig egyre inkább szolgáltatóként működnek.

Ha nem elkülönítjük, hanem kombináljuk az iparágakat, abból megannyi innováció születhet. Ha csak az Apple művészetet és tudományt ötvöző iPhone-jának globális sikerét nézzük, láthatjuk, hogy ebből az összekapcsolódásból egyfajta varázslatos megoldás született, és ez jelenti az alkotás jövőjét.

Hogyan támogatja az innovációt az additív gyártási módszer?

A gyártóknak három fő céljuk van: az innováció, a minőség és a gyors piacra kerülés. Ez különösen a fogyasztói termékek és az ipari gépek gyártására igaz. Az együttműködő tervezés és a fejlett gyártási technikák párosítása nem csak ezen célok elérését segíti, hanem arra is egyedülálló lehetőséget jelent, hogy a cégek kiemelkedjenek a versenytársak közül.

A gyors piacra kerülést megelőző számos döntés meghozatala során például nagy segítség lehet a Stratasys J750 színes 3D nyomtatója, mely valósághű, a kész termékkel formailag megegyező prototípusok nyomtatására alkalmas.

A hibrid gyártási módszert először egy hajócsavar készítéséhez használták. Ez volt az első kísérleti alkatrész, amelyet huzalelektródás ívhegesztéses additív gyártással készült – a kép az Autodesk tulajdona.

A rotterdami kikötő Európa legnagyobbjaként jelenleg több mint 460 millió tonnányi rakományt mozgat évente. Ennek megfelelően a hatékonyság és a költséghatékony időgazdálkodás rendkívül fontos. Amikor azonban a hajóknak kikötői karbantartásra van szükségük, az állásidő súlyos összegekbe kerülhet, és a javítás hetekig is eltarthat.

Tovább növeli a problémát, hogy komoly költségekkel jár a pótalkatrészek raktárkészletének kezelése, akár központi, akár szétszórt raktárhálózatról van szó. A problémák megoldása érdekében a kikötő egy innovatív additív gyártási laboratóriumot nyitott RAMLAB néven.

A létesítményben két darab hattengelyes robotkar additív módszerrel gyárt le nagyméretű fémalkatrészeket, így a kikötő üzemeltetői a pontosság és a teljesítmény feláldozása nélkül takaríthatnak meg időt és pénzt. A RAMLAB az Autodesk-kel karöltve kifejlesztett egy hibrid gyártási megközelítést, amely kombinálja az additív és a szubtraktív gyártási megoldásokat.

Így gyorsabb gyártási folyamatok kialakítására nyílt lehetőség. A nagy fém hajóalkatrészeket 3D nyomtatással készítik el és hagyományos CNC-marással és köszörüléssel munkálják készre, akár egy-két napon belül.

A hibrid gyártási módszert először egy hajócsavar készítéséhez használták. Ez volt az első kísérleti alkatrész, amelyet huzalelektródás ívhegesztéses additív gyártással készült. A következő lépés egy, a valós méreteknek megfelelő verzió legyártása lesz, amelyet a gyártás után felszerelnek egy hajóra.

Ez azonban csak a kezdet! A RAMLAB más üzletágakat is szeretne arra ösztönözni, hogy az igény szerinti nyomtatási megközelítést használják, legyen szó az olajiparról, a közlekedésről vagy az űrkutatásról.

Számításalapú tervezés

Ez az új helyzet a növekedés új lehetőségeit rejti magában, ugyanakkor a verseny kiéleződésével is együtt jár. A digitális technológiák forradalmi hatása már kitermelte a média- és szórakoztatóipar nyerteseit és veszteseit, mostanra pedig a tervezést, a gyártást és a kivitelezést is elérte.

Az innovatív szállítószalag, a Hackrod, az Autodesk Dreamcatcher generatív tervezőszoftverével készült. A kép az Autodesk tulajdona.

Manapság a siker kulcsa a jövő vívmányainak megálmodása és az ezekhez szükséges technológiák kifejlesztése. Bár életünk majdnem minden területét a modern technológiák uralják, sokan némi félelemmel, bizonytalansággal és kétkedéssel fogadják ezek terjedését.

A gépek, legyenek azok hardverek, szoftverek, robotok vagy algoritmusok, nem azért születnek, hogy az emberi kreativitást helyettesítsék, hanem azért, hogy kiegészítsék az emberi intuíciót, és lehetővé tegyék számunkra a kivitelezés, az épületgépészet és a tervezés határainak kitágítását.

A számításalapú tervezés (amelynek a „generációs tervezés” a legfontosabb vívmánya) leginkább a szakemberek mindennapi munkáját könnyíti meg. Kifejezetten hasznosnak bizonyult a modellek létrehozásakor, a rajzok elkészítésekor és a termelékenység növelésében, de a lényege, hogy időt takarít meg, amelyet kreatív tevékenységekre lehet fordítani, ami minden tervezési osztály és cég alapvető célja.

Számításalapú tervezés nélkül egyszerűen nem lennénk képesek kezelni a megbízók által elvárt bonyolult terveket, és a projektek során vagy elcsúsznánk a gyakori revíziók kezelésével, vagy egyáltalán nem tudnánk azokat kézben tartani.

A jövő nem várat magára, és amikor egy megjósolt „jövő” elérkezik, rögtön egy új jövőképet alakítunk ki. Ha a jelen jövője a holnap valósága, akkor mi következik holnapután? Az innováció következő fázisát az adat, mint technológiai platform fogja meghatározni.

A rendelkezésre álló üzemanyag mindig is az ötletek megvalósításának katalizátorául szolgált. A múltban szénnel, gőzzel és olajjal dolgoztunk. Ma az adatokért folyik a harc, és az adatfelhő vált a legfontosabb forrássá. Nem a következő ipari forradalom kirobbanása van kilátásban, sokkal inkább az első „információs” vagy „digitális” forradalomé: a hangsúly a testi erőről a tudásra helyeződött át.

Az adatok valódi értéke csak akkor aknázható ki, ha információvá és tudássá lehet őket alakítani.

Gyakran halljuk, hogy az adatok önmagunkban – legyenek belső vagy külső adatok – kevéssé értékesek. Valós értékük csak akkor jelentkezik, ha már információvá és tudássá alakultak

A napjainkban elérhető nagy adatmennyiségek és több adatforrás először teremt lehetőséget a generatív tervezés és a mesterséges intelligencia képességeinek kibontakoztatására, amelyek évtizedeken át rejtve maradtak, pusztán azért, mert nem tudtuk elemezni és felhasználni ezeket az adatokat. A felhőalapú technológia szinte végtelen, skálázható teljesítményének köszönhetően megszűntek ezek a korlátok: a felhő nem csak azon változtatott, hogy mit tervezünk, hanem a módszereken is.

Korábban kifejezetten drágának számítottak a sok számítást igénylő feladatok, például a számításalapú tervezés, a tervoptimalizálás és az additív gyártás, ráadásul műszakilag is kihívást jelentettek, és valószínűleg csak kevesek számára voltak elérhetők. A felhő alapjaiban változtatta meg ezt a helyzetet, mivel a legmodernebb technológia elérhetővé tételével segített vadonatúj ökoszisztémákat bevezetni.

A VARINEX Zrt. komoly értéket tud hozzáadni a folyamathoz, az alkotás jövőjét támogató legkülönfélébb specializációk terén rendelkezik tapasztalattal – a gépészeti tervezéstől és a tervezésautomatizálástól a szimulációig és az adatkezelésig.

Látogasson el az IPAR NAPJAI kiállításon a VARINEX Zrt. két standjára és ismerje meg a Stratasys 3D nyomtatási és az Autodesk újgenerációs termékfejlesztési platformja által nyújtotta előnyöket; a digitális prototípusgyártástól a termékalkotásig.

Vegyen részt előadásainkon és ismerje meg a piacvezető 3D nyomtatást és az újgenerációs termékfejlesztést.

• május 16. – Sorozatgyártás 3D nyomtatással és NextGen termékfejlesztés Autodesk szoftverekkel.
• május 17. – Az additív gyártás jelentősége az iparban.  A terméktervezés jövője.

További információ és regisztráció: https://cad.varinex.hu/ipar-napjai/

IPAR NAPJAI – (A Pavilon: 206/B)

VARINEX TEAM