Pemodelan 3D dan Simulasi: Katalis Inovasi Proses Manufaktur

Manufacturing Engineering: Bagaimana perangkat lunak pemodelan 3D SpaceClaim Ansys membantu produsen menyederhanakan desain dan meningkatkan produktivitas manufaktur?

John Graham: Saat Anda memikirkan produk yang diproduksi, titik awal biasanya adalah model 3D. Dulu ketika model 3D tidak selalu ada, tukang mesin memprogram model 2D ke dalam mesin, dan berbagai sumbu akan bergerak dan memotong bagian. Namun hal-hal semakin kompleks dan terus menjadi lebih kompleks seiring kita mendorong batas teknologi. Geometri hampir selalu dibutuhkan untuk memotong bagian. Tetapi ternyata geometri dapat menjadi hambatan dalam pembuatan hampir segala sesuatu. Tujuan keseluruhan SpaceClaim sehubungan dengan ruang manufaktur adalah untuk menghapus hambatan geometri tersebut. Jadi tidak masuk akal jika sebuah perusahaan menghabiskan waktu untuk memanipulasi model 3D sementara mesin sedang diam. Mereka tidak memotong bagian. Anda tidak perlu menjadi pengguna CAD yang didedikasikan untuk memodifikasi atau memperbaiki file di SpaceClaim. Ini memberi orang fleksibilitas untuk mengedit file dengan cara apa pun yang mereka inginkan. Hasilnya adalah orang di bengkel dapat fokus pada memotong bagian dan mengeluarkan bagian dari pintu daripada ngocok-ngocok dengan pembersihan file.

ME: Perusahaan Anda mengakuisisi SpaceClaim beberapa tahun lalu; bagaimana transisi tersebut dalam membawa pemodelan 3D yang diperluas ke pelanggan simulasi Ansys?

Graham: Bahkan sebelum akuisisi SpaceClaim oleh Ansys, ada kemitraan yang berjalan dengan baik. Namun, tidak ada sinergi yang sepenuhnya seperti sekarang. Ada kebingungan tentang produk apa yang harus dijual, dan tepat di mana SpaceClaim pas. Banyak orang melihat manfaatnya, tetapi pada suatu waktu itu hampir bersaing dengan produk Ansys lainnya. Ansys menyadari bahwa teknologi di balik SpaceClaim adalah revolusioner, dan dapat mengurangi banyak hambatan geometri di ruang analisis. Kebutuhan akan teknologi seperti SpaceClaim sangat besar. Cepatlah ke hari ini di mana ada strategi yang lebih terpadu di balik SpaceClaim yang cocok dengan seluruh ruang simulasi. Ini semakin meresap ke dalam simulasi, dan Ansys telah mengadopsi SpaceClaim sebagai teknologi geometri front-end pilihan untuk memanipulasi dan menyiapkan jenis model analisis apa pun. Karena itu, lebih banyak orang mengadopsi SpaceClaim dan mengadopsi simulasi.

ME: SpaceClaim menangani beberapa area kunci yang penting bagi produsen; bagaimana ini telah membantu pengguna dalam reverse engineering?

Graham: Reverse engineering berdampingan dengan cetak 3D. Tahun lalu kemampuan reverse engineering di SpaceClaim minimal. Anda dapat membuka file mesh, mengamati, dan mungkin merujuk pada facet tertentu. Untuk menghargai kemampuan saat ini, Anda perlu menyadari misconsepsi di pasar bahwa reverse engineering adalah transfer file sederhana: klik beberapa tombol, beberapa terjemahan terjadi, dan keluar file CAD yang bersih—mirip dengan menerjemahkan bahasa. Ada banyak yang terjadi di balik layar yang orang rata-rata yang perlu melakukan reverse engineering tidak paham. SpaceClaim mulai mengembangkan beberapa alat yang hebat, di mana reverse engineering file sekarang lebih dekat ke beberapa klik tombol. Banyak fungsionalitas telah disatukan dalam satu alat yang pada dasarnya secara otomatis membuat permukaan dari data mesh. Pengguna dapat dengan cepat membuat permukaan dan tubuh padat yang bersih untuk aplikasi hilir.

ME: Alat kunci lain apa saja yang disediakan oleh perangkat lunak ini untuk manufaktur tambah, yang sedang meledak minatnya oleh produsen?

Graham: Sekitar satu dekade yang lalu ketika SpaceClaim muncul, itu adalah revolusioner. Ia membawa teknologi baru yang disebut direct modeling ke level yang lebih baru dan membuat pemodelan 3D dapat diakses oleh setiap insinyur. Hari ini Anda melihat beberapa kemampuan pemodelan padat masuk ke dalam sphera data faceted, seperti yang terjadi satu dekade yang lalu. Misalnya, Anda dapat mengambil beberapa facet dan memindahkannya, atau menarik pada sesuatu yang terlihat seperti lubang dan meningkatkan atau mengurangi diameter. Anda dapat menggunakan SpaceClaim untuk memperbaiki atau melakukan operasi Boolean pada data faceted, dengan cara yang mirip dengan file CAD. Dalam sebuah cara, saya menglikan bekerja di SpaceClaim dengan bekerja di tanah liat digital. Siapa pun dapat memvisualisasikan apa yang mereka inginkan, dan SpaceClaim membuat digitalisasi itu menjadi kenyataan.

Aspek penting lain dari SpaceClaim dalam dunia cetak 3D adalah optimasi. SpaceClaim memiliki kemampuan untuk shell jenis file apa pun dan menambahkan infill padanya. Ini menyeimbangkan rasio kekuatan-berat. Ini juga dapat melengkapi STL, dengan alat yang disebut shrinkwrapping, dengan dasarnya membungkus selimut di atasnya dan mengabaikan ketidakteraturan atau duri kecil dalam model.

ME: Perangkat lunak memiliki beberapa integrasi dengan alat manufaktur yang banyak digunakan, seperti perangkat lunak CAM seperti Mastercam, Esprit dan GibbsCAM. Bisakah Anda menjelaskan bagaimana itu bekerja?

Graham: Sebagian besar dari integrasi SpaceClaim dengan alat CAM adalah aliran data yang teroptimalkan. Terjemahan dari satu sistem ke sistem lain seringkali menyebabkan masalah. Integrasi SpaceClaim dengan sistem CAM pada dasarnya menghilangkan masalah terjemahan data. Satu fitur yang disukai orang tentang integrasi ini adalah perbaikan file. Seseorang mungkin membuka file pelanggan di CAM dan mereka tidak dapat membuat toolpath. Secara instan melalui integrasi ini mereka dapat mengirim file ke SpaceClaim dan tidak hanya memperbaikinya, tetapi juga menghapus fitur atau sudut kecil. Integrasi antara sistem ini membuka kemampuan apa yang dapat dilakukan orang dengan file STL. Beberapa produk CAM mengekspor file STL setelah berbagai langkah. Dengan SpaceClaim Anda dapat menggunakan file tersebut dan membangun fixtures atau menggunakannya dengan sistem deteksi bentrok.

ME: Seberapa penting pemodelan 3D bagi pengguna di ruang manufaktur?

Graham: Karena di mana teknologi manufaktur saat ini, Anda umumnya membutuhkan model 3D. Dan tidak hanya model apa pun, tetapi yang bersih untuk mencegah garbage in/garbage out.

ME: Sinergi apa yang dimiliki SpaceClaim dengan beragam tawaran simulasi yang tersedia dari Ansys, termasuk alat CAE dengan dinamika fluida komputasi (CFD), dan bahkan analisis elemen hingga (FEA)?

Graham: Bahkan sebelum akuisisi SpaceClaim, sudah ada hubungan kerja antara SpaceClaim dan ruang CAE. Sejak akuisisi itu semakin meningkat. Tulang punggung di balik semua produk Ansys disebut Ansys Workbench. Setiap produk akan terhubung ke Workbench, dan SpaceClaim tidak ecualikan pengecualian. Jika Anda memiliki model yang Anda coba untuk mengekstrak permukaan tengah atau mengekstrak volume untuk tujuan CFD, apa pun yang dihasilkan akan ditransfer ke Workbench untuk operasi simulasi selanjutnya.

Ansys memiliki produk yang relatif baru yang disebut Ansys AIM, di mana SpaceClaim adalah tulang punggung geometrinya. Ini dioptimalkan untuk insinyur desain, dan hanya memiliki satu antarmuka pengguna. Anda dapat memulai dengan alat CAD pilihan apa pun, lalu langsung ke simulasi. Atau mulai dengan file SpaceClaim, lalu simulasi. Anda juga dapat mengimpor model, menggunakan SpaceClaim untuk mengedit, lalu mensimulasikannya. Alat ini dibangun dengan pemikiran tentang insinyur desain dan tentu dapat digunakan di ruang manufaktur. Ini menunjukkan lebih lanjut pentingnya SpaceClaim untuk simulasi dalam produk Ansys.

ME: Bagaimana kondisi bisnis saat ini bagi pengguna manufaktur di area industri perangkat lunak Anda?

Graham: Ruang manufaktur selalu berubah selama bertahun-tahun. Awal karir saya, saya membuat representasi desain detail, dan tergolong terbatas pada pembuatan bagian yang akan diproses CNC, tapi tidak terlalu kompleks. Tetapi hal-hal berkembang lebih dan lebih. Pikirkan pemesinan sumbu lima. Itu telah mendorong apa yang dilakukan di ruang manufaktur dan desain. Anda dapat membuat bagian yang jauh lebih kompleks dan mengandung kurva orde tinggi. Kemudian Anda menambahkan cetak 3D ke dalam campuran. Karena semua ini, perangkat lunak CAD dan editor geometri tidak dapat statis. Jika demikian, mereka tidak akan memenuhi kebutuhan pasar. Sama seperti teknologi berubah, harus ada evolusi alat yang digunakan orang. Saya percaya dengan permintaan yang meningkat dan perbaikan teknologi dalam cetak 3D Anda akan melihat manufaktur tambah meningkat dan permintaan manufaktur pengurangan berkurang. Seimbang stabil akan tercapai pada suatu titik. Dan tidak hanya orang mencoba hanya mencetak 3D hal-hal tetapi penurunan bobot menjadi semakin penting melalui teknologi seperti optimasi topologi. Alat harus mengikuti permintaan. Saya percaya SpaceClaim telah melakukan pekerjaan yang luar biasa pada hal itu, dan Anda akan melihat lebih banyak kemampuan yang ditambahkan ke SpaceClaim seiring perubahan permintaan pasar. 

New Releases

Pengembang inspeksi Verisurf Software Inc. (Anaheim, CA) mengumumkan ketersediaan Quality Inspection Suite, kombinasi modul aplikasi Verisurf yang dikonfigurasi untuk menyediakan solusi inspeksi dan pelaporan kualitas yang efisien. Quality Inspection Suite menyediakan paket hemat biaya dan opsi pembelian yang fleksibel untuk mencocokkan kebutuhan pelanggan individu, termasuk opsi lisensi situs dan langganan.

Quality Inspection Suite Verisurf terdiri dari modul aplikasi terbaik terpilih, termasuk Verisurf CAD, yang mampu membaca semua format file CAD asli yang memungkinkan pelanggan untuk bekerja dengan model CAD apa pun—padat, permukaan atau wireframe. Model-based Definition (MBD) memungkinkan pengguna untuk menetapkan ID unik, toleransi dan batasan GD&T dalam model untuk setiap permukaan, fitur atau item inspeksi kritis lainnya. Verisurf Device Interface (VDI) memastikan kompatibilitas perangkat dan mengontrol semua perangkat pengukuran digital.

Suite ini juga mencakup Verisurf Measure, yang menyediakan pengukuran fitur dari titik tunggal presisi hingga point cloud yang dipindai; Verisurf Automate, yang memprogram dan mengoperasikan semua jenis dan merek CMM dengan pengalaman 3D yang intuitif, pemrograman berorientasi objek visual dan standar terbuka; dan Verisurf Validate, yang menyediakan validasi terjemahan model CAD yang presisi dengan membandingkan model CAD otoritatif dengan model CAD yang diterjemahkan, ini memungkinkan pelanggan untuk dengan cepat mengidentifikasi kesalahan terjemahan apa pun.

Deals

Pengembang pemantauan aset Smartware Group (Center Harbor, NH) dan 5ME (Cincinnati) telah membentuk kemitraan yang bertujuan untuk memberikan visibilitas aset yang ditingkatkan dan otomatisasi di seluruh perusahaan manufaktur untuk pemeliharaan prediktif, memanfaatkan Industrial Internet of Things (IIoT).

Freedom eLog 5ME, sistem pemantauan aset berbasis cloud, bekerja bersama dengan Bigfoot CMMS berbasis cloud Smartware untuk memberikan pemantauan kondisi aset dan otomatisasi aktivitas pemeliharaan. Dengan menerapkan Freedom eLog bersama dengan Bigfoot Integration Suite, pengguna Bigfoot dapat menangkap data aset real-time dan analitik nilai tambah, dari kinerja mesin individu hingga aktivitas produksi keseluruhan, menggunakan browser web apa pun.

Software Update diedit oleh Senior Editor Patrick Waurzyniak.