Konstrukce nekončí 3D modelem – rozhoduje připravenost dat pro výrobu

Tags: 3DEXPERIENCE | CATIA | Engineering Base | Konstrukce | Technodat

Vý­rob­ní při­pra­ve­nost kon­struk­ce je často roz­díl mezi tech­nic­ky správ­ným ná­vrhem a pro­jek­tem, se kte­rým do­ká­že re­ál­ně pra­co­vat vý­ro­ba. Ve vý­vo­ji pro­duk­tu bývá do­kon­če­ný 3D model po­va­žo­ván za dů­le­ži­tý mil­ník. Kon­struk­ce má ho­to­vou ge­o­me­t­rii, se­sta­va vy­pa­dá správ­ně, návrh od­po­ví­dá za­dá­ní a pro­jekt se může po­su­nout dál. Jenže právě v tomto oka­mži­ku se často ukáže roz­díl mezi tím, co je ho­to­vé v CAD sys­té­mu, a tím, co je sku­teč­ně při­pra­ve­né pro vý­ro­bu.

3D model je základ. Sám o sobě ale nemusí stačit.

Vý­ro­ba, mon­táž, nákup, elek­tro část, ser­vis nebo ex­ter­ní do­da­va­tel po­tře­bu­jí víc než jen ge­o­me­t­rii. Po­tře­bu­jí jed­no­znač­né tech­nic­ké in­for­ma­ce: roz­mě­ry, to­le­ran­ce, ma­te­ri­á­ly, po­vr­cho­vé úpra­vy, mon­táž­ní vazby, ak­tu­ál­ní do­ku­men­ta­ci, schvá­le­nou verzi a data při­pra­ve­ná pro na­va­zu­jí­cí pro­ce­sy.

Pokud tyto in­for­ma­ce chybí, nejsou kon­zis­tent­ní nebo se dopl­ňují až po pře­dá­ní, může i dobrý kon­strukč­ní návrh způ­so­bit zdr­že­ní, do­ta­zy, do­da­teč­né úpra­vy a chyby ve vý­ro­bě.

3D model není totéž co výrobní připravenost

Kon­strukč­ní vý­stup může mít mnoho podob. Může jít o 3D model, se­sta­vu, vý­kres, elek­tro sché­ma, ku­sov­ní­ko­vý pod­klad, tech­nic­kou do­ku­men­ta­ci nebo da­to­vý balík pro další sys­tém. Vý­rob­ní při­pra­ve­nost kon­struk­ce však zna­me­ná něco šir­ší­ho.
Zna­me­ná, že vý­stup je kom­plet­ní, ak­tu­ál­ní, ově­ře­ný a po­u­ži­tel­ný pro další krok.

To je zá­sad­ní roz­díl. Model může být správ­ný z po­hle­du kon­struk­ce, ale pokud vý­ro­ba neví, podle které verze má pra­co­vat, mon­táž nemá jasné ná­vaz­nos­ti nebo nákup ne­do­sta­ne kom­plet­ní tech­nic­ké pa­ra­me­t­ry, pro­jekt není sku­teč­ně při­pra­ve­ný.
V praxi nejde jen o otáz­ku „je model ho­to­vý?“. Dů­le­ži­těj­ší otáz­ka zní: do­ká­že s tímto vý­stu­pem pra­co­vat další tým bez toho, aby musel něco do­hle­dá­vat, ově­řo­vat nebo dopl­ňo­vat?

Kde se problémy objevují nejčastěji

Pro­blémy se často ne­ob­je­ví v sa­mot­ném CADu. Ob­je­ví se až ve chví­li, kdy s vý­stu­pem začne pra­co­vat někdo další.

Vý­ro­ba zjis­tí, že ně­kte­ré roz­mě­ry nebo tech­no­lo­gic­ké po­ža­dav­ky nejsou do­sta­teč­ně jasné. Mon­táž po­tře­bu­je do­pl­nit po­stup nebo pro­sto­ro­vé ná­vaz­nos­ti. Do­da­va­tel se ptá na de­tail, který není ve vý­kre­se. Elek­tro část ne­od­po­ví­dá ak­tu­ál­ní­mu me­cha­nic­ké­mu uspo­řá­dá­ní. Nákup nemá přes­nou ma­te­ri­á­lo­vou spe­ci­fi­ka­ci. Ser­vis ne­do­sta­ne in­for­ma­ci, jak se bude se­sta­va ro­ze­bí­rat nebo měnit.

Tyto si­tu­a­ce ne­mu­sí zna­me­nat, že kon­struk­ce od­ved­la špat­nou práci. Často uka­zu­jí pouze na to, že mezi ná­vrhem a vý­rob­ní při­pra­ve­nos­tí chybí sys­te­ma­tic­ká kon­t­ro­la tech­nic­ké­ho vý­stu­pu.

Právě zde se roz­ho­du­je o tom, zda pro­jekt po pře­dá­ní ply­nu­le po­kra­ču­je, nebo se začne vra­cet zpět do kon­struk­ce kvůli do­pl­ně­ní in­for­ma­cí.

Mechanická konstrukce a elektro konstrukce se musí potkat dříve než ve výrobě

Mo­der­ní stro­je, za­ří­ze­ní i tech­no­lo­gic­ké celky už vět­ši­nou nejsou čistě me­cha­nic­ké. Me­cha­nic­ká kon­struk­ce, elek­tro kon­struk­ce, au­to­ma­ti­za­ce, ka­be­láž, sen­zo­ry, po­ho­ny, roz­vá­dě­če a tech­nic­ká do­ku­men­ta­ce se na­vzá­jem ovliv­ňují.
Změna me­cha­nic­ké­ho pro­sto­ru může ovliv­nit ka­be­lo­vé trasy. Jiný kom­po­nent může změ­nit po­ža­dav­ky na uchy­ce­ní, chla­ze­ní nebo ser­vis­ní pří­stup. Úpra­va elek­tro části může vy­ža­do­vat zásah do kry­to­vá­ní, ot­vo­rů nebo mon­táž­ních prvků.
Pokud se tyto vazby řeší až ve vý­ro­bě nebo při mon­tá­ži, bývá pozdě. Úpra­vy jsou draž­ší, ter­mí­ny krat­ší a pro­stor pro ele­gant­ní tech­nic­ké ře­še­ní menší.
Proto by me­cha­nic­ká kon­struk­ce, elek­tro kon­struk­ce a tech­nic­ká do­ku­men­ta­ce ne­mě­ly vzni­kat jako od­dě­le­né vý­stu­py. Měly by být sou­čás­tí jed­no­ho na­va­zu­jí­cí­ho en­gi­nee­rin­go­vé­ho pro­ce­su.

Co znamená „připraveno pro výrobu“ v praxi

Vý­rob­ně při­pra­ve­ný kon­strukč­ní vý­stup není jen sou­bor mo­de­lů a vý­kre­sů. Je to tech­nic­ký pod­klad, který může ply­nu­le po­kra­čo­vat do vý­ro­by, mon­tá­že, ná­ku­pu, ser­vi­su nebo dal­ší­ho di­gi­tál­ní­ho sys­té­mu.
V praxi to zna­me­ná, že 3D model od­po­ví­dá ak­tu­ál­ní­mu a schvá­le­né­mu stavu ná­vr­hu. Vý­kre­so­vá do­ku­men­ta­ce je kon­zis­tent­ní s mo­de­lem. Ma­te­ri­á­ly, to­le­ran­ce a po­vr­cho­vé úpra­vy jsou jasně de­fi­no­va­né. Mon­táž­ní ná­vaz­nos­ti jsou ově­ře­né. Elek­tro do­ku­men­ta­ce od­po­ví­dá me­cha­nic­ké­mu pro­sto­ru. Data jsou po­u­ži­tel­ná pro další zpra­co­vá­ní.

Dů­le­ži­té je také to, aby bylo jasné, kdo vý­stup schvá­lil, podle jaké verze se po­kra­ču­je a jak se pří­pad­né změny pro­mít­nou do na­va­zu­jí­cích pod­kla­dů.

Ji­ný­mi slovy: vý­rob­ní při­pra­ve­nost kon­struk­ce není for­mál­ní kon­t­ro­la na konci pro­jek­tu. Je to způ­sob, jak sní­žit ri­zi­ko, že se ne­jas­nos­ti ob­je­ví až ve vý­ro­bě.

Proč se vyplatí řešit připravenost dat už ve vývoji

Každá ne­jas­nost od­ha­le­ná ve vý­ro­bě je draž­ší než ne­jas­nost od­ha­le­ná v kon­struk­ci. Ne vždy jde o zá­sad­ní chybu. Často jde o drob­né ne­do­stat­ky, které ale zpo­ma­lu­jí celý pro­ces.
Chy­bě­jí­cí kóta. Ne­jas­ná to­le­ran­ce. Ne­ak­tu­ál­ní vý­kres. Ne­sou­lad mezi mo­de­lem a do­ku­men­ta­cí. Ne­ú­pl­ný ma­te­ri­á­lo­vý údaj. Elek­tro prvek, který pro­sto­ro­vě ko­li­du­je s me­cha­nic­kou částí. Mon­táž­ní de­tail, který není po­psán.
Každá ta­ko­vá si­tu­a­ce zna­me­ná dotaz, če­ká­ní, do­pl­ně­ní, kon­t­ro­lu a často i ná­vrat práce zpět k tech­nic­ké­mu týmu.

Pokud se vý­rob­ní při­pra­ve­nost řeší už ve fázi vý­vo­je, tech­nic­ký vý­stup je sro­zu­mi­tel­něj­ší, pře­da­tel­něj­ší a lépe po­u­ži­tel­ný pro další pro­fe­se. To po­má­há nejen vý­ro­bě, ale i sa­mot­né kon­struk­ci, pro­to­že sni­žu­je počet poz­děj­ších zá­sa­hů a opa­ko­va­ných do­ta­zů.

Digitální engineering jako podpora, ne náhrada kontroly

Mo­der­ní CAD a en­gi­nee­rin­go­vé ná­stro­je vý­znam­ně po­má­ha­jí zvy­šo­vat kva­li­tu tech­nic­kých vý­stu­pů. Pro­stře­dí jako CA­TIA V5, 3D­EX­PE­RI­EN­CE, NX, So­lid­Works nebo En­gi­nee­ring Base umož­ňují pra­co­vat s přes­ný­mi daty, mo­de­ly, se­sta­va­mi, do­ku­men­ta­cí a tech­nic­ký­mi ná­vaz­nost­mi.
Sa­mot­ný ná­stroj ale ne­sta­čí. Dů­le­ži­té je, jak jsou na­sta­ve­na pra­vi­dla práce, kon­t­ro­la vý­stu­pů, stan­dar­dy do­ku­men­ta­ce a ná­vaz­nost na další sys­témy.
Di­gi­tál­ní en­gi­nee­ring má nej­vět­ší hod­no­tu tehdy, když pro­po­ju­je návrh, do­ku­men­ta­ci a tech­nic­ká data do po­u­ži­tel­né­ho celku. Nejde pouze o rych­lej­ší mo­de­lo­vá­ní. Jde o to, aby vý­stu­py z kon­struk­ce byly při­pra­ve­né pro další kroky: vý­ro­bu, mon­táž, nákup, ser­vis nebo in­te­gra­ci do šir­ší­ho di­gi­tál­ní­ho pro­stře­dí.

Pří­kla­dem prak­tic­ké­ho po­hle­du na tuto ob­last jsou in­že­nýr­ské služ­by za­mě­ře­né na me­cha­nic­kou kon­struk­ci, elek­tro kon­struk­ci, tech­nic­kou do­ku­men­ta­ci a práci s tech­nic­ký­mi daty. TECH­NO­DAT se v ob­las­ti me­cha­nic­ké kon­struk­ce vě­nu­je mimo jiné práci v pro­stře­dí CA­TIA V5, 3D­EX­PE­RI­EN­CE, NX a So­lid­Works, včet­ně ná­vr­hu, op­ti­ma­li­za­ce a tvor­by do­ku­men­ta­ce me­cha­nic­kých se­stav.

Více k té­ma­tu me­cha­nic­ké kon­struk­ce:
​www.​technodat.​eu/​sluzby/​mechanicka-​konstrukce

Kde má smysl využít externí engineeringovou podporu

Ne každá spo­leč­nost má do­sta­tek in­ter­ní ka­pa­ci­ty na de­tail­ní kon­t­ro­lu, úpra­vu, do­pl­ně­ní a stan­dar­di­za­ci kon­strukč­ních vý­stu­pů. V praxi se proto část en­gi­nee­rin­go­vých úloh často pře­dá­vá ex­ter­ním spe­ci­a­lis­tům.
Může jít o zpra­co­vá­ní kon­strukč­ních ba­lí­ků, úpra­vy 3D mo­de­lů, tvor­bu vý­kre­so­vé do­ku­men­ta­ce, pří­pra­vu vý­rob­ních pod­kla­dů, elek­tro do­ku­men­ta­ci, kon­t­ro­lu ná­vaz­nos­tí nebo stan­dar­di­za­ci tech­nic­kých vý­stu­pů.
Dů­le­ži­té je, aby ex­ter­ní pod­po­ra ne­by­la jen izo­lo­va­ným „do­dá­ním vý­kre­su“. Aby měla sku­teč­ný pří­nos, musí pra­co­vat podle stan­dar­dů zá­kaz­ní­ka, re­spek­to­vat jeho da­to­vé pro­stře­dí a do­dá­vat vý­stu­py, které lze po­u­žít v na­va­zu­jí­cích pro­ce­sech.
Tento pří­stup je dů­le­ži­tý zejmé­na tam, kde kon­strukč­ní data po­kra­ču­jí do vý­ro­by, mon­tá­že, ná­ku­pu, ERP, PLM nebo dal­ších sys­té­mů.

Více o in­že­nýr­ských služ­bách:
​www.​technodat.​eu/​sluzby

Výrobní připravenost není jen téma konstrukce

Vý­rob­ní při­pra­ve­nost kon­struk­ce se ne­tý­ká pouze kon­struk­té­rů. Má dopad na celou tech­nic­kou a vý­rob­ní or­ga­ni­za­ci.
Pro vý­ro­bu zna­me­ná méně do­ta­zů a jas­něj­ší pod­kla­dy. Pro mon­táž lepší po­cho­pe­ní ná­vaz­nos­tí. Pro nákup přes­něj­ší tech­nic­ké spe­ci­fi­ka­ce. Pro elek­tro tým menší ri­zi­ko pro­sto­ro­vých ko­li­zí. Pro ser­vis lepší po­u­ži­tel­nost do­ku­men­ta­ce. Pro ma­nage­ment menší ri­zi­ko zpož­dě­ní a do­da­teč­ných ná­kla­dů.
Proto by se vý­rob­ní při­pra­ve­nost ne­mě­la řešit až na konci pro­jek­tu. Měla by být sou­čás­tí en­gi­nee­rin­go­vé­ho pří­stu­pu od za­čát­ku.

Praktická kontrola před předáním do výroby

Před pře­dá­ním kon­strukč­ní­ho vý­stu­pu do vý­ro­by má smysl ově­řit ně­ko­lik jed­no­du­chých, ale dů­le­ži­tých ob­las­tí.
Je model ak­tu­ál­ní a od­po­ví­dá schvá­le­né verzi? Od­po­ví­dá vý­kres mo­de­lu? Jsou jasně uve­de­né to­le­ran­ce, ma­te­ri­á­ly a po­vr­cho­vé úpra­vy? Jsou mon­táž­ní vazby sro­zu­mi­tel­né? Je elek­tro část sla­dě­ná s me­cha­nic­kým pro­sto­rem? Jsou data po­u­ži­tel­ná pro vý­ro­bu, nákup nebo ser­vis? Je jasné, kdo vý­stup schvá­lil a podle jaké verze se po­kra­ču­je?

Pokud na ně­kte­rou z těch­to otá­zek není jed­no­znač­ná od­po­věď, pro­jekt může být kon­s­truk­č­ně roz­pra­co­va­ný, ale ne­mu­sí být vý­rob­ně při­pra­ve­ný.
Kva­li­ta kon­struk­ce se ne­po­zná jen podle toho, že model vy­pa­dá správ­ně v CADu. Pozná se podle toho, že s tech­nic­kým vý­stu­pem do­ká­že pra­co­vat vý­ro­ba, mon­táž, nákup, elek­tro tým, ser­vis i další na­va­zu­jí­cí pro­ce­sy.
Vý­rob­ní při­pra­ve­nost kon­struk­ce proto není ad­mi­nis­tra­tiv­ní for­ma­li­ta. Je to prak­tic­ký způ­sob, jak sní­žit ri­zi­ko pozd­ních změn, ne­jas­nos­tí a do­da­teč­ných úprav.
Dobrý návrh je ta­ko­vý, který není pouze tech­nic­ky správ­ný, ale také sro­zu­mi­tel­ný, pře­da­tel­ný a po­u­ži­tel­ný pro vý­ro­bu.

Doporučené odkazy

Mechanická konstrukce:
www.technodat.eu/sluzby/mechanicka-konstrukce

Elektro konstrukce:
www.technodat.eu/sluzby/elektro-konstrukce

Inženýrské služby TECHNODAT:
www.technodat.eu/sluzby

Integrace systémů:
www.technodat.eu/sluzby/integrace

CATIA:
www.technodat.eu/produkty-dassault-systemes/catia

Engineering Base:
www.technodat.eu/produkty-vsechny/engineering-base