Digitalizace průmyslu ve výuce (1. díl) |
Autor článku: Petr Fořt | |
Digitální prototypNové metody nasazení digitálního prototypu umožňují nejen na půdě školy řešit řadu zajímavých technických problémů. Aplikace PLM, případně BIM technologií, je vždy výborným základem, jak realizovat komplexnější témata s úzkou vazbou na technickou praxi. Podívejme se na ukázku jednoho z projektů, který byl kompletně vytvořen ve výuce na VOŠ a SPŠ ve Žďáru nad Sázavou. Jeho cílem bylo realizovat téma ilustrující produkční nasazení digitálních technologií v průmyslové praxi. Současně jsme chtěli vyzkoušet možnosti a vybavení naší nové laboratoře virtuální reality a 3D tisku v návaznosti na vyučovaný PLM software a ilustrovat principy digitální továrny.
Modulární konstrukční řešení podvozku pro variantní pohony a řízení Zajímavé a levně řešitelné téma pro školní projektVolba vhodných témat je spojena s úrovní znalostí a dovedností studentů a s možností snadné realizace projektu na půdě školy. V naší ukázkové práci jsme mapovali v první fázi možnosti vyučovaných PLM nástrojů ve spojení s technologií 3D tisku. Současně bylo naší snahou vytvořit studentskou vývojovou platformu pro realizaci obdobných projektů řešených v jednotlivých oborech studia. Optimalizace rámu a jeho průhybu pomocí FEM analýzy Po zkušenostech z uplynulých let jsme zvolili téma zaměřené na realizaci modelů kolových vozidel, která jsou doplněna variabilně o elektroniku a digitální řízení. Cílem projektu bylo dát k dispozici studentům téma, které je nejen atraktivní, ale i řešitelné alespoň částečně v domácím prostředí s využitím studentských multilicencí odborného software. Dalším podstatným požadavkem byly nízké náklady nutné pro řešení projektu a jeho snadná replikace a opravitelnost.
Jeden z prvních CAE návrhů pohonu pro motor řady 400 Zpracovávaná témata měla poskytovat kvalitní výstupy blízké profesionální produkci výrobků. Při řešení projektu jsme chtěli integrovat postupy svázané s konstrukčními problémy a s využitím CAD/CAE/FEM/CAM aplikací. Úkolem bylo zmapovat technologickou optimalizaci přípravy výroby pro strategické nasazení 3D tisku jako hlavní metody výroby a využít nejmodernějších metod virtuální reality v předvýrobní a produkční etapě. PLM návrh automobilu jako studentská vývojová platformaJak jsem již v úvodu naznačil bylo cílem projektu vytvoření reference pro realizaci dalších variantních návrhů a řešení. S tímto ohledem byl zpracován výchozí parametrický digitální prototyp. Za vzorový model jsme zvolili naše oblíbené úvodní téma z výuky CAD, model automobilu v tvarově snadno uchopitelném konceptu. Zvolená geometrie automobilu je z hlediska tvorby digitálního prototypu pro začínající uživatele PLM software velmi dobře uchopitelná. Sestava neobsahuje žádné komplikované díly a začínající uživatel se může soustředit při tvorbě projektu více na jeho správné technické provedení a funkčnost. S tímto cílem byl model rozdělen na několik klíčových podsestav, které lze variantně modifikovat. Jedná se o podvozek, karoserii vozu, pohon a digitální řízení.
Vizualizace podvozku v jedné z rozpracovanějších variant Pro ukázkovou realizaci jsme využili dvou pěkných technických témat. Výrobu malého historického sportovněji laděného automobilu a užitného vozu, který je oblíbeným tématem v naší výuce PLM technologií a technických kroužků. Naší snahou byla unifikace jednotlivých konstrukčních uzlů, která měla usnadnit technologickou přípravu, výrobu a montáž sestav. Finální konstrukce RC automobilu určeného pro výrobu ve školní laboratoři Pro zpracování sestavy automobilu bylo využito standardního PLM řetězce průmyslového software. V maximální míře jsme se snažili o ilustrativnost specifik konstrukční práce s ukázkami vazeb na digitální přípravu výroby a vlastní výrobu. Při konstrukci bylo využito parametrického modelování s podílem CAE a FEM nástrojů. Vznikající 3D data byla průběžně optimalizována pomocí 3D vizualizace a virtuální reality. V dalším dílu našeho článku se dozvíte více o výrobě našeho automobilu. Pro více zajímavých informací o studentských projektech můžete nahlédnout na www.spszr.cz. Virtuální realita byla využita při optimalizaci designu a provedení výrobních variant
Mohlo by vás zajímat:
|