Witaj w erze chmurowego projektowania CAD: gdzie innowacja spotyka się z realizacją

Od prostych szkiców rysowanych ręcznie po zaawansowane symulacje w chmurze – projektowanie CAD ewoluowało w sposób, który jeszcze niedawno wydawał się niemożliwy. W tym artykule zapraszam Was w podróż przez moje doświadczenia z projektowaniem, od pierwszych kroków w tworzeniu nowoczesnych urządzeń aż do dużych rozmiarów suwnicy hutniczej.

Pierwsze kroki

Kilka lat temu, w trakcie zmian w mojej ścieżce zawodowej, stanęło przede mną wyzwanie podjęcia decyzji dotyczącej kierunku, którym chcę podążać. Zdecydowałem się skierować swoje zainteresowania w stronę projektowania nowoczesnych urządzeń różnego rodzaju. To fascynujące zajęcie, które nie tylko dostarcza wiele satysfakcji, ale czasami także niesie ze sobą napięcie podczas prób i rozruchu nowo stworzonych urządzeń.

Aby zrealizować moje plany, konieczne było podjęcie decyzji odnośnie kierunku, którym podążę, oraz wyboru narzędzi. Obecnie, tradycyjne kartki papieru i ołówek czasem okazują się niewystarczające. Zrozumiałem, że najlepiej jest szybko przenieść pomysły rodzące się w głowie projektanta na trójwymiarowe modele, co ułatwia zrozumienie ich zarówno dla członków zespołu, jak i klientów.

W tej kwestii pomocny okazał się mój brat, pracujący w dziedzinie informatyki. Zaproponował, abyśmy wszystko realizowali w "chmurze" – jako rozwiązanie z licznych zalet, zarówno efektywne, jak i ekonomiczne.

Wybraliśmy rozwiązania oparte na technologii chmurowej, kładąc duży nacisk na pracę w rozproszonym zespole, działającym z różnych lokalizacji:
- Google: poczta elektroniczna, spotkania, dyski, aplikacje biurowe
- Onshape: projektowanie trójwymiarowe
- Skyciv: obliczenia modeli belkowych
- Swiftcalc: arkusze obliczeniowe
Dodatkowo, korzystamy z wielu mniejszych aplikacji, które wspierają naszą codzienną pracę.

Przykładowy projekt

W naszej codziennej pracy rzadko natrafiamy na projekty o niewielkiej liczbie elementów; modele składających się z głównych zespołów maszyn i urządzeń często zawierają setki, a nawet tysiące różnorodnych komponentów. Kolejnym wyzwaniem, z jakim mierzymy się w procesie projektowania, jest znaczna liczba zmian, które zachodzą na różnych etapach. To stawia przed systemami CAD znaczące wyzwanie.
Przykładem takiego projektu jest konstrukcja ciężkiej suwnicy kleszczowej, przeznaczonej do pracy w trudnych warunkach podczas transportu gorących płyt stalowych.

Parametry suwnicy:
Udźwig główny w kleszczach 70t (masa kleszczy 20t - całkowita masa podnoszona ok. 90t) Rozpiętość suwnicy 39,5m
Prędkość podnoszenia 15 m/min
Prędkość jazdy wciągarki 60 m/min
Prędkość jazdy suwnicy 120 m/min = około 7,2km/h
Prędkość jazdy kabiny 20 m/min
Masa całkowita suwnicy 255,5 ton
Moc zainstalowanych silników elektrycznych ok. 600 kW (S3, KT +80℃)
Grupa Natężenia Pracy A8 - maksymalna
Temperatura pracy +80℃

Mając już wcześniejsze doświadczenia z dużymi modelami i korzystając z sugestii od producenta Onshape, zdecydowaliśmy się na podział projektu na 11 osobnych projektów (Onshape - Documents). Te projekty są następnie powiązane z głównym zestawieniem, a także obejmują dodatkowe projekty pomocnicze (Onshape - Documents), takie jak projekt z elementami kupnymi czy projekty z obliczeniami. Taki podział istotnie wpływa na szybkość wczytywania modeli i zwiększa przejrzystość struktury całego projektu.

Dodatkowo, istotne jest świadome podejście do zmian w projekcie, a podział na różne projekty ułatwia zarządzanie nimi. Projekt był długo realizowany, po każdym wydaniu rysunków była robiona nowa wersja projektu (Onshape -document) . Jak to bywa w projektowaniu były różne rozwiązania testowane - wszystko to jest w systemie i można to w każdej chwili obejrzeć.

Aby uzyskać więcej informacji na temat dokumentów oraz efektywnego zarządzania zmianami, zachęcamy do zapoznania się z oficjalną stroną producenta Onshape.

Garść statystyk

Kilka liczb dotycząych projektu:
1. Liczba rysunków wykonanych: 421, w większości formatu A1. Ponad połowa rysunków po kilka formatów A1
2. W zestawieniu głównym:

- Całkowita liczba części - 37194 (Total parts )

- Całkowita liczba podzłożeń - 1120

- Liczba części unikatowych - 3246

- Liczba podzłożeń unikatowych - 341

3. Liczba wersji w projektach (documents):

- Most suwnicy - ok. 356 wersji

- Wciągarka - ok. 130 wersji

- Zestawienie całości - ok. 37 wersji

Jak widać, model jest bardzo obszerny, ale Onshape radzi sobie z nim sprawnie. Wczytywanie głównego zestawienia zajmuje około 30-40 sekund. Warto zauważyć, że w przypadku rozwiązań opartych na chmurze, stabilne połączenie z internetem odgrywa kluczową rolę. Oczywiście, przy większych modelach konieczne jest posiadanie szybszego łącza i komputera zdolnego efektywnie przetwarzać tak duże modele. Jednak obecnie większość użytkowników ma dostęp do odpowiednich zasobów (chociażby w trakcie mojego projektu bywało różnie).

Zaletą pracy w chmurze jest elastyczność, jeśli chodzi o wybór systemu operacyjnego. Osobiście zawsze preferowałem system Linux, lecz ze względu na specyfikę używanych programów byłem zmuszony korzystać z Windows. Teraz, dzięki pracy w chmurze, mam swobodę wyboru, i od wielu lat pracuję na systemie Linux. W połączeniu z lekkim środowiskiem graficznym XFCE, nawet na starszym komputerze osiągam bardzo dobre wyniki, a praca jest komfortowa.

Parametry połączenia oraz komputera, na którym przeprowadzono próby:
- Internet: światłowód 600/150 Mb/s
- Komputer:

- Model: Asus "Republic of Gamers" ROG GL502VM

- Procesor: Intel Core i7 siódmej generacji

- Karta graficzna: Nvidia GeForce GTX 1060

- Rozdzielczość: FullHD

- System operacyjny: Linux Mint 21.2 z środowiskiem graficznym XFCE w wersji 4.18.1

Dużą zaletą systemu Onshape jest możliwość udostępnienia modeli klientowi, umożliwiając mu komentowanie ich na etapie projektowania oraz wykorzystywanie w trakcie produkcji. Do korzystania z tego narzędzia nie jest konieczne specjalne oprogramowanie – wystarczy zwykła przeglądarka na standardowym komputerze, tablecie lub nawet smartfonie. Oczywiście, przy obszarze tak dużych modeli zaleca się korzystanie z komputera o większych możliwościach, choć nie jest to konieczne, aby był to dedykowany sprzęt graficzny.

Możliwość przeglądania trójwymiarowych modeli znacząco wspomaga proces produkcji i montażu. Jest to aspekt, który cieszy się dużym zainteresowaniem zarówno naszych klientów, jak i nas samych podczas fazy produkcji.

Przygotowanie dokumentacji

Onshape umożliwia robienie rysunków zarówno z “żywego” modelu jak i z zapisanych - zatwierdzonych - wersji. Drugie rozwiązanie świetnie się sprawdza przy bardziej skomplikowanych modelach. Przede wszystkim dodawanie nowych widoków, jak i otwieranie gotowych rysunków zajmuje mniej czasu. Szczególnie dobrze sprawdza się to, gdy pozostała część zespołu dalej pracuje nad modelami współpracujących elementów.

Onshape wprowadził szereg usprawnień w tworzeniu rysunków urządzeń składających się z wielu części - wspomniane już rysowanie z zapisanej wersji modelu czy możliwość uproszczenia mniej istotnych detali w ogólnych widokach zestawień. Przy naszych “kobyłach” (większe rysunki to 4-7 arkuszy A1) te rozwiązania są ledwo wystarczające - włączając aktualizację spokojnie można zrobić sobie kawę lub krótką gimnastykę - a kilka razy zdarzyło nam się korzystać z “pomocy”, która reaguje “od ręki” i większość problemów rozwiązuje jeszcze tego samego dnia.

System Onshape stale się rozwija, a aktualizacje są udostępniane regularnie. Ze względu na charakter rozwiązania chmurowego, nie musimy osobno aktualizować systemu – pracujemy zawsze na najnowszej wersji, co przekłada się na usprawnienia pracy i dodanie nowych funkcji. Jest to korzystne, ponieważ aktualizacje są automatycznie implementowane, co eliminuje konieczność manualnego dostosowywania oprogramowania.

Podsumowanie

Jak widać, praca z Onshape i innymi narzędziami CAD w chmurze to nie tylko przyszłość projektowania, ale już teraźniejszość, która przynosi konkretne korzyści. Rozwiązania te pozwalają na płynne przechodzenie przez kolejne etapy projektu, od koncepcji po realizację, bez względu na skomplikowanie czy rozmiar maszyny. W świecie, gdzie innowacje technologiczne rozwijają się z dnia na dzień, jesteśmy świadkami, jak elastyczność i dostępność chmury przekształcają nasze podejście do inżynierii i produkcji.

Zachęcam każdego, kto jeszcze waha się przed podjęciem skoku w chmurowe projektowanie CAD, aby rozważył możliwości, jakie oferuje Onshape. Niezależnie od tego, czy jesteś doświadczonym inżynierem, czy dopiero zaczynasz swoją przygodę z projektowaniem, chmura ma coś wartościowego do zaoferowania. Odwiedź oficjalną stronę Onshape, aby dowiedzieć się więcej i zacznij swoją własną rewolucję w projektowaniu.

Chmura to nie tylko miejsce przechowywania danych, ale przestrzeń, w której nasza kreatywność i innowacyjność mogą się rozwijać bez ograniczeń. Niech nasze wspólne projekty, tak jak powyżej opisana suwnica, wznoszą się wysoko - nie tylko w chmurze cyfrowej, ale także w naszych aspiracjach i osiągnięciach.