3D-modellering en simulatie: Katalysatoren voor productieprocesinnovatie

Manufacturing Engineering: Hoe helpt Ansys' SpaceClaim 3D-modelleersoftware fabrikanten ontwerpen te stroomlijnen en productieproductiviteit te verhogen?

John Graham: Als je nadenkt over producten die geproduceerd worden, is het startpunt typisch een 3D-model. Terug toen 3D-modellen niet altijd bestonden, zou een machinist een 2D-model in een machine programmeren, en de diverse assen zouden bewegen en de onderdelen snijden. Maar dingen zijn en blijven complexer worden naarmate we de grenzen van technologieën opduwen. Geometrie is bijna altijd nodig voor het snijden van onderdelen. Maar het is ontdekt dat geometrie een knelpunt kan worden in de productie van bijna alles. Het gehele doel van SpaceClaim wat betreft de productieruimte is om die geometrieknelpunten te verwijderen. Dus het maakt geen zin als een bedrijf tijd besteedt aan het manipuleren van een 3D-model terwijl een machine idle zit. Ze snijden geen onderdelen. Je 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 richten op het snijden van onderdelen en onderdelen uit de deur te krijgen in plaats van rommel te maken met bestandsopschoon.

ME: Uw bedrijf heeft SpaceClaim een paar jaar geleden overgenomen; hoe is die transitie gegaan met het brengen van uitgebreide 3D-modellering naar Ansys' simulatieklanten?

Graham: Nog voor Ansys' overname van SpaceClaim was er een partnerschap dat goed werkte. Echter, er was niet helemaal de synergie die er nu is. Er was enige verwarring over welke producten te verkopen, en waar SpaceClaim precies paste. Veel mensen zagen het voordeel ervan, maar op een gegeven moment was het bijna concurrerend met een ander Ansys-product. Ansys realiseerde zich dat de technologie achter SpaceClaim baanbrekend was, en veel geometrieknelpunten in de analyseruimte kon oplossen. De behoefte aan een technologie als SpaceClaim was enorm. Spoel vooruit naar vandaag waar er meer van een geünifieerde strategie is achter SpaceClaim passend in de gehele simulatiestruimte. Het permeert steeds meer in simulatie, en Ansys heeft SpaceClaim omarmd als de front-end geometrietechnologie van keuze om elk soort modelanalyse te manipuleren en voor te bereiden. Vanwege dat omarmen steeds meer mensen SpaceClaim en omarmen simulatie.

ME: SpaceClaim adressert verschillende sleutelgebieden cruciaal 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 kon mesh-bestanden openen, observeren, en misschien een gegeven facet refereren. Om de huidige mogelijkheden te waarderen, moet je je bewust zijn van een misvatting in de markt dat reverse engineering een eenvoudige bestandsoverdracht is: klik op een paar knoppen, een paar vertalingen gebeuren, en er komt een schone CAD-bestand uit - vergelijkbaar met het vertalen van een taal. Er zit veel meer achter de schermen wat de gemiddelde persoon die reverse engineering nodig heeft gewoon niet begreep. SpaceClaim begon enkele prachtige tools te ontwikkelen, waar reverse engineering van bestanden dichter bij een paar knopklikken is. Veel functionaliteit is in één tool geperst die eigenlijk mesh-data autosurfaced. Gebruikers kunnen snel schone oppervlakken en solide lichamen creëren voor downstream-applicaties.

ME: Welke andere sleuteltools biedt de software voor additieve productie, die een explosie in interesse ziet door productie?

Graham: Ongeveer een decennium geleden toen SpaceClaim duikelde, was het baanbrekend. Het bracht een nieuwe technologie genaamd direct modeling naar een heel nieuw niveau en maakte 3D-modellering toegankelijk voor elke ingenieur. Vandaag zie je enkele solid-modeling-mogelijkheden die hun weg vinden naar de gefaceete datasfeer, veel zoals het een decennium geleden gebeurde. Bijvoorbeeld, je kunt een paar facetten pakken en ze verplaatsen, of trekken op wat eruitziet als een gat en de diameter vergroten of verkleinen. Je kunt SpaceClaim gebruiken om een bestand te repareren of Boolean-operaties uit te voeren op gefaceete data, op een vergelijkbare manier als CAD-bestanden. Op een manier, ik vergelijk werk in SpaceClaim met werken in digitale klei. Iedereen kan visualiseren wat ze willen, en SpaceClaim maakt de digitalisering daarvan een realiteit.

Een ander belangrijk aspect van SpaceClaim in het 3D-printrijk is optimalisatie. SpaceClaim heeft de mogelijkheid om elk soort bestand te shellen en een infill toe te voegen. Dit balanceert de sterkte-gewichtsverhouding. Het kan ook een STL gladstrijken, met een tool genaamd shrinkwrapping, door essentieel een deken erover te leggen en kleine onregelmatigheden of pieken in het model te negeren.

ME: De software heeft diverse tie-ins met wijd gebruikte productietools, zoals CAM-software zoals Mastercam, Esprit en GibbsCAM. Kunt u beschrijven hoe dat werkt?

Graham: Een groot deel van SpaceClaim's integratie met CAM-tools is gestroomlijnde dataflow. Vertalingen van het ene systeem naar het ander veroorzaken vaak problemen. De SpaceClaim-integratie met CAM-systemen elimineert essentieel datavertalingproblemen. Een feature die mensen leuk vinden aan de integraties is bestandsreparatie. Iemand kan een klantbestand openen in een CAM en ze kunnen geen toolpath maken. Direct via deze integraties kunnen ze het bestand naar SpaceClaim sturen en niet alleen het repareren, maar ook kleine features of rondingen verwijderen. De integraties tussen deze systemen openen de mogelijkheden van wat mensen met STL-bestanden kunnen doen. Sommige CAM-producten exporteren STL-bestanden na diverse stappen. Met SpaceClaim kun je dat bestand gebruiken en fixtures bouwen of het gebruiken met crash-detectiesystemen.

ME: Hoe kritiek is 3D-modellering voor gebruikers in de productieruimte?

Graham: Vanwege waar productietechnologie vandaag is, heb je over het algemeen een 3D-model nodig. En niet zomaar een model, maar een schone om garbage in/garbage out te voorkomen.

ME: Welke synergieën heeft SpaceClaim met de rijkdom aan simulatie-aanbiedingen beschikbaar van Ansys, inclusief CAE-tools met computational fluid dynamics (CFD), en zelfs finite element analysis (FEA)?

Graham: Nog voor de overname van SpaceClaim was er een werkende relatie met SpaceClaim en de CAE-ruimte. Sinds de overname is het alleen toegenomen. De ruggengraat achter alle Ansys-producten heet Ansys Workbench. Elk enkel product zal in Workbench pluggen, en dat is geen uitzondering met SpaceClaim. Als je een model hebt waaruit je probeert een middenoppervlak te extraheren of een volume te extraheren voor CFD-doeleinden, zal alles geproduceerd in Workbench overgaan voor opvolgende simulatieoperaties.

Ansy heeft een relatief nieuwer product genaamd Ansys AIM, waarin SpaceClaim de geometrie-ruggenraat is. Het is geoptimaliseerd voor ontwerpingenieurs, en heeft slechts één gebruikersinterface. Je kunt beginnen met elk CAD-tool van keuze, dan recht naar simulatie. Of beginnen met een SpaceClaim-bestand, dan simuleren. Je kunt ook een model importeren, SpaceClaim gebruiken om te bewerken, dan het simuleren. Dit tool is gebouwd met ontwerpingenieurs in gedachten en kan zeker in de productieruimte gebruikt worden. Het toont verder het belang van SpaceClaim voor simulatie in Ansys-producten.

ME: Hoe ziet het huidige zakelijk klimaat eruit voor de productiegebruikers in uw gebied van de software-industrie?

Graham: De productieruimte is constant aan het veranderen geweest voor jaren. Vroeg in mijn carrière, creëerde ik gedetailleerde ontwerpweergaves, en was enigszins beperkt tot het maken van onderdelen die CNC-gefrezen zouden worden, maar niets te complex. Maar dingen zijn steeds meer geëvolueerd. Denk aan vijf-as bewerking. Dat heeft geduwd wat er in de productie- en ontwerpruimte gedaan wordt. Je kunt onderdelen maken die veel complexer zijn en hogere-orde curven bevatten. Dan voeg je 3D-printen toe aan de mix. Vanwege al dit, kunnen CAD-software en geometrie-editors niet statisch zijn. Zo ja, zullen ze niet aan de behoeften van de markt voldoen. Net als de technologieën veranderen, moet er een evolutie zijn van de tools die mensen gebruiken. Ik geloof met de verhoogde vraag en technologische verbeteringen in 3D-printen dat je additieve productie zult zien toenemen en de vraag naar subtractieve productie afnemen. Een stabiel evenwicht zal op een gegeven moment bereikt worden. En niet alleen proberen mensen dingen te 3D-printen maar lightweighting wordt belangrijker door technologieën zoals topologie-optimalisatie. Tools moeten bijhouden met de vraag. Ik geloof dat SpaceClaim een uitstekend werk heeft gedaan daarbij, en je zult meer capabilities zien gekoppeld aan SpaceClaim naarmate marktvraag verandert.

Nieuwe Releases

Inspectie-ontwikkelaar Verisurf Software Inc. (Anaheim, CA) kondigde beschikbaarheid aan van zijn Quality Inspection Suite, een combinatie van Verisurf-applicatiemodules geconfigureerd om een efficiënte kwaliteitsinspectie- en rapportageoplossing te bieden. Quality Inspection Suite biedt een kosteneffectief pakket en flexibele aankoopopties om aan de behoeften van individuele klanten te voldoen, inclusief site-licentie en abonnementsopties.

Verisurf's Quality Inspection Suite bestaat uit geselecteerde best-in-class applicatiemodules, inclusief Verisurf CAD, in staat om alle native CAD-bestandsformaten te lezen waardoor klanten met elk CAD-model kunnen werken - solid, surface of wireframe. Model-based Definition (MBD) laat gebruikers unieke IDs, toleranties en GD&T-beperkingen in het model instellen voor elk oppervlak, feature of ander kritisch inspectie-item. Verisurf Device Interface (VDI) waarborgt apparaatcompatibiliteit en controleert alle digitale meetapparaten.

De suite omvat ook Verisurf Measure, wat meting van features biedt van precise enkele punten tot gescande point clouds; Verisurf Automate, wat alle typen en merken CMM's programmeert en bedient met een intuïtieve 3D-ervaring, visueel object-georiënteerd programmeren en open standaarden; en Verisurf Validate, wat precise CAD-modelvertalingvalidatie biedt door het authoritatieve CAD-model te vergelijken met het vertaalde CAD-model, dit stelt klanten in staat om snel eventuele vertaalfouten te identificeren.

Deals

Asset monitoring-ontwikkelaar Smartware Group (Center Harbor, NH) en 5ME (Cincinnati) hebben een partnerschap aangegaan gericht op het leveren van verbeterde asset-zichtbaarheid en automatisering over het productiebedrijf voor voorspellend onderhoud, leveraging the Industrial Internet of Things (IIoT).

5ME's Freedom eLog, een cloud asset monitoring-systeem, werkt in combinatie met Smartware's cloud-gebaseerde Bigfoot CMMS om asset condition monitoring en onderhoudsactiviteitenautomatisering te leveren. Door Freedom eLog samen met de Bigfoot Integration Suite te deployen, kunnen Bigfoot-gebruikers real-time assetdata en waardetoevoegende analytics vastleggen, van individuele machineprestaties tot totale productieactiviteit, met behulp van elke webbrowser.

Software Update is bewerkt door Senior Editor Patrick Waurzyniak.