De kracht van 3D-modellering en simulatie stimuleert innovaties in het productieproces

Productietechniek: Hoe helpt de SpaceClaim 3D-modelleringssoftware van Ansys fabrikanten om ontwerpen te stroomlijnen en de productieproductiviteit te verhogen?

John Graham: Als je denkt aan producten die worden gemaakt, is het uitgangspunt meestal met een 3D-model. Toen 3D-modellen niet altijd bestonden, programmeerde een machinist een 2D-model in een machine, en de verschillende assen zouden de onderdelen bewegen en snijden. Maar de dingen zijn en worden steeds complexer naarmate we de grenzen van technologieën verleggen. Geometrie is bijna altijd nodig voor het snijden van onderdelen. Maar het is gebleken dat geometrie een knelpunt kan worden bij de productie van zo ongeveer alles. Het hele doel van SpaceClaim met betrekking tot de productieruimte is om die knelpunten in de geometrie te verwijderen. Het heeft dus geen zin als een bedrijf tijd besteedt aan het manipuleren van een 3D-model terwijl een machine stilstaat. Ze snijden geen onderdelen. U hoeft geen toegewijde CAD-gebruiker te zijn om een ​​bestand in SpaceClaim te wijzigen of te repareren. Het geeft mensen de flexibiliteit om bestanden op elke gewenste manier te bewerken. Het resultaat is dat mensen in de winkel zich kunnen concentreren op het snijden van onderdelen en het de deur uit krijgen van onderdelen in plaats van te rommelen met het opruimen van bestanden.

MIJ: Uw bedrijf heeft SpaceClaim een ​​paar jaar geleden overgenomen; hoe is die overgang verlopen door uitgebreide 3D-modellering naar de simulatieklanten van Ansys te brengen?

Graham: Zelfs vóór de overname van SpaceClaim door Ansys was er een samenwerking die goed werkte. Er was echter niet helemaal de synergie die er nu is. Er was enige verwarring over welke producten te verkopen en waar SpaceClaim precies in paste. Veel mensen zagen er het voordeel van in, maar op een bepaald moment concurreerde het bijna met een ander Ansys-product. Ansys realiseerde zich dat de technologie achter SpaceClaim baanbrekend was en veel geometrieknelpunten in de analyseruimte kon wegnemen. De behoefte aan een technologie als SpaceClaim was enorm. Snel vooruit naar vandaag, waar er meer een uniforme strategie achter SpaceClaim zit die past in de hele simulatieruimte. Het dringt steeds meer door in simulatie, en Ansys heeft SpaceClaim omarmd als de front-end geometrietechnologie bij uitstek om elke vorm van modelanalyse te manipuleren en voor te bereiden. Daarom omarmen steeds meer mensen SpaceClaim en simulatie.

MIJ: SpaceClaim behandelt verschillende belangrijke gebieden die essentieel zijn voor fabrikanten; hoe heeft het gebruikers geholpen bij reverse engineering?

Graham: Reverse engineering past naast 3D-printen. Jaren geleden waren de reverse engineering-mogelijkheden in SpaceClaim minimaal. Je zou mesh-bestanden kunnen openen, observeren en misschien verwijzen naar een bepaald facet. Om de mogelijkheden van vandaag te waarderen, moet u zich bewust zijn van een misvatting in de markt dat reverse engineering een eenvoudige bestandsoverdracht is:klik op een paar knoppen, er worden enkele vertalingen uitgevoerd en er verschijnt een schoon CAD-bestand - vergelijkbaar met het vertalen van een taal. Er gebeurt veel meer achter de schermen dat de gemiddelde persoon die reverse-engineering nodig heeft gewoon niet begreep. SpaceClaim begon met het ontwikkelen van een aantal prachtige tools, waarbij reverse engineering van bestanden dichter bij een paar klikken op de knop ligt. Veel functionaliteit is in één tool geperst die in wezen mesh-gegevens automatisch opduikt. Gebruikers kunnen snel schone oppervlakken en vaste lichamen creëren voor stroomafwaartse toepassingen.

MIJ: Welke andere belangrijke hulpmiddelen biedt de software voor additieve productie, die een explosie in interesse door productie ziet?

Graham: Ongeveer tien jaar geleden, toen SpaceClaim opkwam, was het baanbrekend. Het bracht een nieuwe technologie genaamd directe modellering naar een geheel nieuw niveau en maakte 3D-modellering toegankelijk voor elke ingenieur. Tegenwoordig zie je een aantal solide modelleringscapaciteiten hun weg vinden naar de gefacetteerde datasfeer, net zoals het tien jaar geleden gebeurde. U kunt bijvoorbeeld een paar facetten pakken en verplaatsen, of trekken aan iets dat op een gat lijkt en de diameter vergroten of verkleinen. U kunt SpaceClaim gebruiken om Booleaanse bewerkingen op gefacetteerde gegevens te repareren of uit te voeren, op een vergelijkbare manier als CAD-bestanden. In zekere zin vergelijk ik het werken in SpaceClaim met het werken in digitale klei. Iedereen kan visualiseren wat ze willen, en SpaceClaim maakt de digitalisering daarvan werkelijkheid.

Een ander belangrijk aspect van SpaceClaim op het gebied van 3D-printen is optimalisatie. SpaceClaim heeft de mogelijkheid om elk soort bestand te shellen en er een invulling aan toe te voegen. Dit balanceert de sterkte-gewichtsverhouding. Het kan ook een STL gladstrijken, met een hulpmiddel dat krimpfolie wordt genoemd, door er in wezen een deken over te wikkelen en kleine onregelmatigheden of pieken in het model te negeren.

MIJ: De software bevat verschillende koppelingen met veelgebruikte productietools, zoals CAM-software zoals Mastercam, Esprit en GibbsCAM. Kun je beschrijven hoe dat werkt?

Graham: Een belangrijk onderdeel van de integratie van SpaceClaim met CAM-tools is een gestroomlijnde gegevensstroom. Vertalingen van het ene systeem naar het andere veroorzaken vaak problemen. De SpaceClaim-integratie met CAM-systemen elimineert in wezen problemen met gegevensvertaling. Een functie die mensen leuk vinden aan de integraties, is bestandsherstel. Iemand kan een klantenbestand openen in een CAM en kan geen toolpath maken. Via deze integraties kunnen ze het bestand direct naar SpaceClaim sturen en niet alleen repareren, maar ook kleine functies of rondes verwijderen. De integraties tussen deze systemen openen de mogelijkheden van wat mensen kunnen doen met STL-bestanden. Sommige CAM-producten exporteren STL-bestanden na verschillende stappen. Met SpaceClaim kun je dat bestand gebruiken en armaturen bouwen of gebruiken met crashdetectiesystemen.

MIJ: Hoe cruciaal is 3D-modellering voor gebruikers in de productieruimte?

Graham: Vanwege waar de productietechnologie zich tegenwoordig bevindt, hebt u over het algemeen een 3D-model nodig. En niet zomaar een model, maar een schoon model om te voorkomen dat er afval in/afval wordt weggegooid.

MIJ: Welke synergieën heeft SpaceClaim met de rijkdom aan simulatie-aanbiedingen van Ansys, waaronder CAE-tools met computational fluid dynamics (CFD) en zelfs eindige-elementenanalyse (FEA)?

Graham: Zelfs vóór de overname van SpaceClaim was er een werkrelatie met SpaceClaim en de CAE-ruimte. Sinds de overname is het alleen maar toegenomen. De ruggengraat achter alle Ansys-producten heet Ansys Workbench. Elk afzonderlijk product wordt aangesloten op Workbench, en dat is geen uitzondering met SpaceClaim. Als u een model heeft waaruit u een middenoppervlak probeert te extraheren of een volume wilt extraheren voor CFD-doeleinden, wordt alles dat wordt geproduceerd, overgebracht naar Workbench voor daaropvolgende simulatiebewerkingen.

Ansys heeft een relatief nieuwer product genaamd Ansys AIM, waarin SpaceClaim de geometrie-ruggengraat is. Het is geoptimaliseerd voor ontwerpingenieurs en heeft slechts één gebruikersinterface. U kunt beginnen met elke CAD-tool naar keuze en vervolgens direct naar simulatie gaan. Of begin met een SpaceClaim-bestand en simuleer vervolgens. U kunt ook een model importeren, SpaceClaim gebruiken om het te bewerken en het vervolgens simuleren. Deze tool is gebouwd met ontwerpingenieurs in het achterhoofd en kan zeker worden gebruikt in de productieruimte. Het toont verder het belang aan van SpaceClaim voor simulatie in Ansys-producten.

MIJ: Hoe ziet het huidige bedrijfsklimaat eruit voor de productiegebruikers in uw gebied van de software-industrie?

Graham: De productieruimte verandert al jaren voortdurend. In het begin van mijn carrière maakte ik gedetailleerde ontwerprepresentaties en was enigszins beperkt tot het maken van onderdelen die CNC-gefreesd zouden zijn, maar niets te ingewikkeld. Maar de dingen zijn steeds meer geëvolueerd. Denk aan vijfassige bewerking. Dat heeft geduwd wat er wordt gedaan in de productie- en ontwerpruimte. U kunt onderdelen maken die veel complexer zijn en hogere-ordecurves bevatten. Dan voeg je 3D-printing toe aan de mix. Vanwege dit alles kunnen CAD-software en geometrie-editors niet statisch zijn. Als dat zo is, voldoen ze niet aan de behoeften van de markt. Net zoals de technologieën veranderen, moet er een evolutie zijn van de tools die mensen gebruiken. Ik geloof dat je met de toegenomen vraag en technologische verbeteringen in 3D-printen de additieve productie zult zien toenemen en de vraag naar subtractieve productie zal zien afnemen. Op een gegeven moment zal een stabiel evenwicht worden bereikt. En niet alleen proberen mensen dingen alleen in 3D te printen, maar lichtgewicht wordt steeds belangrijker door technologieën zoals topologie-optimalisatie. Tools moeten de vraag bijhouden. Ik geloof dat SpaceClaim daarin uitstekend werk heeft geleverd, en je zult zien dat er meer mogelijkheden aan SpaceClaim worden gekoppeld naarmate de marktvraag verandert.

Nieuwe releases

Inspectieontwikkelaar Verisurf Software Inc. (Anaheim, CA) heeft de beschikbaarheid aangekondigd van zijn Quality Inspection Suite, een combinatie van Verisurf-toepassingsmodules die zijn geconfigureerd om een ​​efficiënte oplossing voor kwaliteitsinspectie en rapportage te bieden. Quality Inspection Suite biedt een kosteneffectief pakket en flexibele aankoopopties om aan de behoeften van individuele klanten te voldoen, inclusief sitelicentie- en abonnementsopties.

Verisurf's Quality Inspection Suite bestaat uit geselecteerde best-in-class applicatiemodules, waaronder Verisurf CAD, die alle native CAD-bestandsindelingen kunnen lezen, zodat klanten met elk CAD-model kunnen werken:solid, surface of wireframe. Met Model-based Definition (MBD) kunnen gebruikers unieke ID's, toleranties en GD&T-beperkingen in het model instellen voor elk oppervlak, kenmerk of ander kritisch inspectie-item. Verisurf Device Interface (VDI) verzekert apparaatcompatibiliteit en regelt alle digitale meetapparatuur.

De suite bevat ook Verisurf Measure, waarmee functies kunnen worden gemeten, van precieze enkele punten tot gescande puntenwolken; Verisurf Automate, dat alle soorten en merken CMM's programmeert en bedient met een intuïtieve 3D-ervaring, visuele objectgeoriënteerde programmering en open standaarden; en Verisurf Validate, dat nauwkeurige validatie van de CAD-modelvertaling biedt door het CAD-model van de autoriteit te vergelijken met het vertaalde CAD-model, waardoor klanten snel eventuele vertaalfouten kunnen identificeren.

Deals

Ontwikkelaar van activabewaking Smartware Group (Center Harbor, NH) en 5ME (Cincinnati) hebben een partnerschap tot stand gebracht dat gericht is op het leveren van verbeterde zichtbaarheid en automatisering van activa in de hele productie-onderneming voor voorspellend onderhoud, gebruikmakend van het Industrial Internet of Things (IIoT).

5ME's Freedom eLog, een cloud-asset-monitoringsysteem, werkt in combinatie met Smartware's cloudgebaseerde Bigfoot CMMS om de conditie van activa te monitoren en onderhoudsactiviteiten te automatiseren. Door Freedom eLog samen met de Bigfoot Integration Suite in te zetten, kunnen Bigfoot-gebruikers realtime assetgegevens en analyses met toegevoegde waarde vastleggen, van individuele machineprestaties tot totale productieactiviteit, met behulp van elke webbrowser.

Software-update wordt bewerkt door senior redacteur Patrick Waurzyniak.