CAD / CAM / CAE – Zkratky, které skrývají budoucnost průmyslového designu
Konstruktéři a inženýři už dávno nestojí u rýsovacích prken. Místo toho používají sofistikované softwarové nástroje, které jim pomáhají proces navrhovaní a jeho překlopení do výroby výrazně urychlit. Většinou se skrývají pod tajemnými zkratkami CAD, CAM, CAE. Pojďme se na ně podívat trochu podrobněji a vysvětlit si, co se za nimi skrývá a jaká je při vývoji a realizace jejich role.
CAD software: Od nápadu k funkčnímu podkladu
Zkratka CAD v sobě skrývá anglické spojení Computer Aided Design a do češtiny se často překládá jako počítačem podporované projektování nebo kreslení. CAD software v posledních desetiletích zásadně změnil způsob navrhování nových výrobků. Konstruktérům a designerům umožňuje vytvořit přesné digitální modely jejich konceptů.
To sebou přináší řadu výhod. Konstruktéři si díky CAD aplikacím mohou například lépe uvědomit různé aspekty svých návrhů. Ať už jde o rozměry, fyzikální nebo třeba estetické parametry. Díky modelům dokážou rychle identifikovat jejich silné a slabé stránky. Oprava chyb v rané fázi procesu pak samozřejmě snižuje náklady a zvyšuje efektivitu celého postupu.
3D modelování zase nabízí příležitost lépe vizualizovat navržené výrobky a sdílet je i s dalšími členy týmu.
Jaký konkrétní CAD softwarový nástroj si inženýři a konstruktéři vyberou se může lišit v závislosti na specializaci nebo odvětví, ve kterém pracují. Existuje totiž celá řada specializovaných CAD aplikací pro různé průmyslové obory.
CAM software: Od digitálního modelu k CNC stroji
Precizní digitální model už máme. Jak ho ale jednoduše dostat do výroby? K tomu slouží CAM nástroje. Zkratka nahrazuje anglická slova Computer Aided Manufacturing a v češtině ji můžete nalézt převedenou jako počítačová podpora obrábění. Jednoduše řečeno se jedná o software, který se používá k programování výrobních CNC strojů.
Díky tomuto nástroji a znalosti konkrétního soustruhu a technologie obrábění, mohou inženýři navrhnou přesné dráhy stroje, strategie obrábění a řezné parametry potřebné k přeměně virtuálního návrhu na fyzický výrobek. Cílem je postup vyladit tak, aby soustruh co nejefektivněji použil materiál, šetřil energii snižoval průmyslový odpad.
Ve výsledku tak výrobci dostali do rukou nástroj, který dokáže přesně nastavit a automatizovat výrobní postupy. Díky tomu mohou eliminovat lidské chyby, dosáhnout vyšší úrovně přesnosti a také zachovat konzistenci a opakovatelnost celého postu. Raketově se tak také zrychluje doba uvedení konkrétních výrobků na trh.
CAE software: Simulace a ověřování návrhů
CAE (Computer Aided Engineering) softwarové nástroje přijdou často ke slovu někdy mezi fází návrhu produktu a jeho uvedení do výroby. Jejich úkolem je simulovat a analyzovat různé parametry výrobků kompletně ve virtuálních prostředí. Pokročilé matematické algoritmy a fyzikální simulace tyto aplikace využívají k předvídání chování výrobku za různých podmínek, jako je konstrukční zatížení, působení tepla nebo třeba elektromagnetické síly.
I když je část odborné veřejnosti k těmto nástrojům stále skeptická, své místo si už našly třeba v automobilovém průmyslu, letectví nebo vesmírném výzkumu. Prováděním virtuálních testů a simulací pomáhá totiž inženýrům identifikovat potenciální konstrukční nedostatky a zajistit spolehlivost výrobku, aniž by museli využívat nákladných reálných prototypů. CAE nástroje tak během vývoje šetří čas i finanční zdroje.
Síla CAD / CAM / CAE softwaru je ve vzájemné provázanosti
Při pracovním postupu od designu k výrobku tak dává největší smysl, aby nástroje, které v těchto třech fázích používáte, spolu co nejlépe komunikovali. Změny návrhu provedené v CADu mohou být automaticky aktualizovány v softwaru CAM. Zajistíte tak provázanost mezi virtuálním modelem a výrobními pokyny. Podobně může CAE aplikace poskytovat zpětnou vazbu nástrojům CADu a CAM.
Když vybíráte aplikace, se kterými budete na designu nových produktů pracovat, tak na to dopředu myslete. Řada softwarových firem už nabízí komplexní nástroje, které provázanost CAD / CAM / CAE zaručují.
Potřebujte se v nich zorientovat? Rádi vám pomůžeme.
Obrázek z galerie Freepik