Od modela do izdelka – brezšivno

Preverili smo, katere nove in razvijajoče se tehnologije imajo največji vpliv na uporabnike rešitev za računalniško podprto načrtovanje.

Svet digitalnega oblikovanja in načrtovanja nikoli ne miruje. Nove zmogljivosti programske in strojne opreme, delovni tokovi in tehnološki razvoj neprestano stopajo na sceno, tako v razvojnih kot oblikovalskih oddelkih podjetij. Razlikovanje med resnično učinkovitim razvojem in zgolj uvajanjem novosti lahko podjetju pomaga, da sprejme pametnejše odločitve o naložbah v tehnologijo in se ustrezno pripravi na spremembe.

Zadnja leta so prinesla številne spremembe na področju načrtovanja, oblikovanja in proizvodnje izdelkov. CAD, CAM in sorodna področja napredujejo s svetlobno hitrostjo, doseganje konkurenčnosti v teh kompleksnih okoljih pa ni enostavno. Zgolj nakup najboljšega računalnika in nabava programske opreme nista dovolj, podjetja morajo ogromno vlagati tudi v razvoj znanj zaposlenih.

Obogatena resničnost prinaša nove perspektive

Številni strokovnjaki v industriji so prepričani, da bo tehnologija obogatene resničnosti (AR) na področju razvoja izdelkov v prihodnje postala nepogrešljiva. Pred orodji CAD so morali razvijalci analizirati dvodimenzionalne produktne risbe in ugibati (beri: si predstavljati), kako bo izdelek videti v živo. Rešitve CAD so jim omogočile ogled ter načrtovanje 3D-modelov in celo njihovo postavitev v simulirano okolje. Obogatena resničnost pa podjetjem omogoča, da računalniško ustvarjene podobe in podatke preslikajo v resnični svet. V praksi to pomeni, da lahko inženirji in oblikovalci enostavno in hitro delijo modele ter načrte pa tudi povratne informacije. Predlagane spremembe načrta v resničnem svetu vidijo, ne da bi kdaj zgradili fizični prototip izdelka. Podjetja na ta način tudi zmanjšajo stroške izobraževanja, saj podobe obogatene resničnosti nadomestijo zastarele in težke priročnike. Odpade tudi pošiljanje datotek modelov, saj nova orodja podjetjem omogočajo temeljit nadzor nad tem, kdo ima dostop do modela izdelka, in ga lahko delijo le s točno določenimi posamezniki, kar predstavlja manjše tveganje izgube ali kraje intelektualne lastnine.

Poleg tega programska oprema za obogateno resničnost dozoreva iz leta v leto. Tradicionalne dvodimenzionalne CAD-modele, prikovane na računalniške zaslone ali izpisane ne papir, zamenjujejo AR-očala, opremljena s senzorji lokacije in gibanja, ki v navezi s tehnologijama računalniškega vida in umetne inteligence pričarajo pristno oblikovalsko in razvojno izkušnjo – izdelek nastaja pred našimi očmi, če želimo pa se lahko ob pomoči očal VR tudi preselimo v njegovo drobovje in ga spreminjamo.

Modeliranje resničnega okolja

Že danes lahko z očali za obogateno resničnost in aplikacijo na mobilnem telefonu uživamo v sprehodu po mestu, prepoznane stvari pa programska oprema obogati z dodatnimi bolj ali manj uporabnimi informacijami. Modeliranje resničnega okolja je že postalo mogoče, še več, je varno in cenovno dostopno. Sposobnost hitrega zajemanja podatkov iz okolja bo še dodatno pohitrila oblikovanje 3D-modelov različnih namembnosti – tako za uživanje na turističnih lokacijah kot za potrebe gradbeništva in najrazličnejše druge infrastrukturne projekte. Opravila, ki so včasih zahtevala več mesecev časa inženirjev, so danes po zaslugi tehnoloških rešitev, kot so brezpilotni letalniki, radarji LiDAR, senzorji za fotogrametrijo in podobnih, opravljena v nekaj urah.

Nekatere države že danes pred vsakim infrastrukturnim projektom zahtevajo ustrezen pomanjšan realističen model. V prihodnosti utegnejo te zahteve postati del razpisnih pogojev. Prav rešitve s področja navidezne in obogatene resničnosti bodo podjetjem, ki načrtujejo rešitve v programski opremi CAD, omogočile poglobljeno uporabniško izkušnjo, vsem ostalim pa zagotovile resnično doživetje izdelanih modelov na vseh stopnjah – od ideje do končnega izdelka.

Evolucija platform: od oblaka do mobilnega okolja CAD

Tako kot tako rekoč vsa področja poslovne programske opreme so tudi orodja CAD dobila svojo storitveno različico, ki teče kot programska oprema iz oblaka. To vse bolj v ospredje potiskajo tudi ponudniki, saj si prizadevajo klasičen poslovni model, v katerem je podjetje kupilo licenco za uporabo programske opreme CAD in vsako leto plačalo še določen odstotek vrednosti za njeno vzdrževanje, v celoti zamenjati z naročniškim modelom – pri čemer bodo strankam na voljo mesečni in letni najemi programske opreme, prej ali slej pa omogočena tudi možnost plačila po dejanski uporabi. CAD iz računalniškega oblaka ima še eno zelo pozitivno lastnost – v ospredje postavlja odprte standarde, kar koristi vsej industriji. Če so razvojniki in oblikovalci v preteklosti uporabljali predvsem oblačne storitve hrambe in izmenjave datotek (Box, Dropbox, Google Drive in podobne), pa zdaj v oblak selijo vedno več zahtevnih obdelav modelov. Različni ponudniki rešitev CAD imajo sicer različne predstave o tem, kaj vse naj bi znal in počel »oblačni CAD«, a inženirji so prepričani, da bodo že v 5 do 10 letih delali skoraj izključno iz oblaka, sploh če bo ponudnikom uspelo rešiti izziv povezovanja parametričnega modeliranja in upravljanja podatkov ter odpraviti danes prisotne »bolečine« in omejitve.

Velike korake naprej je lani naredila tudi programska oprema CAD, prilagojena mobilnim napravam. Ob vedno večji zmogljivosti mobilnih naprav tudi mobilne CAD-rešitve ustrezno napredujejo. Če danes pametni telefoni in tablice obvladajo predvsem urejanje in risanje 2D-podob, njihovo pregledovanje in komentiranje, bodo že v kratkem kos tudi blažjim opravilom na področju urejanja 3D-modelov. Z vse »globljo« 3D-podporo pa postajajo mobilne naprave čedalje pomembnejši del delovnih tokov CAD, saj jih številna podjetja že uporabljajo v navezi z delovnimi postajami. Mobilna CAD-okolja so že dosegla zgledno stopnjo zrelosti na Japonskem, kjer pa strokovnjaki ugotavljajo, da zmogljive tablice vendarle ne nadomeščajo delovnih postaj in računalnikov, temveč papir. Uporabljajo se za enostavne aktivnosti, kot so pregledovanje, označevanje, pregledovanje vsebin in hitre posodobitve. K višji produktivnost zaposlenih veliko prispeva tudi sposobnost sinhronizacije funkcij med napravami in uporabniki mobilnih CAD-rešitev.

Prihaja parametrično modeliranje 2.0

Pri parametričnem modeliranju 2.0 gre za preoblikovanje vidikov parametričnega modeliranja, ki so bili v preteklosti »grdi« ali nezanesljivi. Prinaša oblikovanje v kontekstu, funkcije po meri, modeliranje v več delih, nove konfiguracije in vsebine. Uporabniki teh rešitev pa si želijo predvsem robustnih in zanesljivih orodij, saj je od njih odvisno njihovo načrtovanje oziroma oblikovanje. Eno pa je že jasno – novi ali posodobljeni izdelki bodo pripravljeni na izdelavo bistveno hitreje kot kadarkoli prej.

Internet stvari in oblikovanje, podrejeno povezljivosti

Na uporabnike CAD-rešitev bo v prihodnjih letih močno vplival tudi razvoj tehnologij interneta stvari. V vse svoje načrte bodo namreč morali vdelati vedno več povezljivosti fizičnega in digitalnega sveta. Za številne bo to korenita sprememba, saj so do zdaj svoje ideje pilili v izolaciji, po novem pa bodo morali že v fazi načrtovanja upoštevati ogromne količine podatkov, tudi pretočnih, torej podatkov, zalaganih v realnem času. Povezovanje seveda ne bo omejeno zgolj na stvari, temveč tudi ljudi. Rešitve za sodelovanje postajajo nepogrešljiv del CAD-orodij, saj se razvojne in oblikovalske ekipe v podjetjih povečujejo in so vedno bolj pestre – pri posameznih projektih lahko sodelujejo inženirji ali oblikovalci iz vsega sveta. Še več, z razširitvijo in s poenostavitvijo funkcij CAD navzven bodo del teh projektov postali tudi drugi strokovnjaki. Inženirji bodo tako lahko predlagali določeno zasnovo za povezljivost in izmenjavo podatkov na prototipu, ki bo zasledovala robustno delovanje in učinkovitost, storitveni oddelek pa si bo želel prejemati drugačno vrsto podatkov, medtem ko bo oddelek marketinga prav tako želel edinstvene funkcije in podatke zase. Ponudnikom rešitev CAD je že jasno, da bodo morali poskrbeti, da bodo njihova orodja ustrezno podprla deljenje informacij in sodelovanje, saj razvoj novih izdelkov postaja ekipni šport.

Tesnejša integracija s proizvodnjo

V prihodnje bosta načrtovanje in proizvodnja še bolj povezana. Ločene namenske CAD-aplikacije za podjetja, ki imajo porazdeljene razvojne ekipe in decentralizirano dobavno verigo, preprosto ne pridejo več v poštev (z vidika praktičnosti in stroškov). Kaskadni razvoj v podjetjih pospešeno zamenjuje agilno načrtovanje, pri čemer ključno vlogo igra upravljanje podatkov. Podjetja zato uporabljajo vse več oblačnih rešitev, ki pomagajo ohraniti vse udeležence na istem imenovalcu tudi ob uvajanju sprememb. Ne glede na to, ali podjetje načrtuje nove koncepte, opravlja preverjanja izvedljivosti projekta, posodablja orodja CAM ali uvaja sledljivost izdelkov do trgovine ali kupca, vse našteto postaja del enotnega, povezanega ekosistema.

Tesnejša integracija načrtovanja in proizvodnje se že kaže na področju aditivne proizvodnje. Vedno več inženirjev se zaveda, da lahko že CAD-model vpliva na uspešno realizacijo 3D-tiskanih izdelkov. Inženirji in razvojniki si zato od ponudnikov CAD-rešitev želijo vedno več funkcij, optimiziranih za področje 3D-tiskanja in aditivne proizvodnje. Idejo želijo hitro pretvoriti v model in v nekaj urah že držati v rokah natisnjen izdelek oziroma njegov prototip. Takšna naveza močno pospeši prototipiranje izdelkov, posebej tistih bolj kompleksnih – tudi do 75 in več odstotkov.

Lep primerek tega, kako se povezujeta CAD- in CAM-svet z dejansko proizvodnjo, je spletna platforma www.ZYCI.com. Inženirji nanjo naložijo svoj CAD-model in že naslednji trenutek prejmejo cenovne ponudbe za izdelavo ter predvidene čase izdelave, izračunane glede na uporabljeno geometrijo in materiale. Proizvodnja kompleksnih izdelkov – edinstvenih ali množičnih – bo (nekoč) postala tako preprosta kot naročanje hrane prek spleta!