CAD programy pro návrh nábytkových sestav

Tags: CAD | Kitchen Draw | Nábytkářství | PRO100 | SketchUp | TurboCAD

Pro firmy zabývající se výrobou nábytku je tedy důležitá pohotovost a možnost rychlé reakce při návrhu výrobku. Po vizualizaci výrobku následuje vyhotovení cenové nabídky umožňující zákazníkovi vytvořit si lepší představu o zadaném projektu, ať už se jedná o pouhý nábytkový dílec či celý interiér. Možnosti používaného softwaru a schopnost jeho využití patří, současně s cenovou nabídkou, mezi nejvýznamnější faktory ovlivňující rozhodnutí zákazníka.

CAD programů zaměřených na návrhy nábytkových sestav a vybavení interiérů, případně i na konstruování staveb, existuje velké množství. Pomineme-li robustní CAD systémy s pořizovací cenou v řádech několika desetitisíců a statisíců Kč, které nejsou u menších či středních firem zabývajících se návrhem a výrobou nábytkových sestav příliš často zastoupeny, lze mezi kreslicí programy s nižší pořizovací cenou zařadit např. TurboCAD, KitchenDraw, PRO100, ProgeCAD, DoubleCAD, SketchUp a další. Tyto relativně levnější CAD programy mohou využívat i středně velké a velké firmy, které dosahují rychlého návrhu a vizualizace vložením symbolů z rozsáhlé databáze jejich knihoven prvků. Pro návrhy interiérů lze využít např. i stavební systémy jako ArchiCAD, ArCon, Spirit atd.

Pro podrobnější hodnocení a porovnání rozdílů mezi kreslicími programy byly vybrány v tuzemsku zřejmě nejrozšířenější CAD aplikace – TurboCAD, KitchenDraw a Pro100 a volně dostupný program SketchUp. Způsob práce, efektivita a možnosti využití kreslicích a vizualizačních nástrojů ve vybraných CAD aplikacích byly hodnoceny při návrhu jednoduché nábytkové sestavy, jejíž identické verze byly postupně v těchto programech vytvořeny.

Pro rychlejší a přehlednější orientaci mezi využitelnými funkcemi jednotlivých programů byla vytvořena tabulka s uvedením základních parametrů. Dále byly krátce zhodnoceny a specifikovány hlavní výhody a nevýhody zvolených programů a uvedeny příklady vizualizací.

Model porovnávací nábytkové sestavy

Pro porovnání možností vybraných programů byla do imaginární místnosti umístěna jednoduchá obývací stěna z dřevěných materiálů a další prvky vytvořené ze skla, kovu, dřeva a textury látky. Sklo tvoří desku konferenčního stolku, nohy stolku jsou kovové. Dalším prvkem k otestování materiálu skla byla prosklená komoda upevněná na stěně místnosti. Co se týká textury dřeva, byla při tvorbě sestavy použita jednotná vložená textura, aby byly v jednotlivých programech vytvořeny pokud možno autentické sestavy. Textura látek byla použita jak na podlahu místnosti, tak i na pohovku.

Modelová sestava.

Aby bylo možné otestovat vkládání již vytvořených prvků do návrhu, byly využity některé prvky ve formátu DXF, legálně získané z internetu. Jedná se o již zmiňovanou pohovku a dvě osvětlení (jedno stropní a jedno stolní).

Pomocí modelové sestavy byla vyzkoušena také možnost vkládání obrázků ve formátu JPG. Jeden takto formátovaný obrázek znázorňuje pohled z okna, druhým vloženým obrázkem je obraz visící na stěně. Další důležitou vlastností programů, která byla testována pomocí porovnávací sestavy, byla možnost vkládání dalších zdrojů světla a jejich modifikace.

Charakteristika jednotlivých programů

TurboCAD

TurboCAD je program určený pro přesné technické kreslení. Nabízí vysokou úroveň navrhování konstrukčního řešení, složité výkresové dokumentace a kvalitní vizualizační výstupy. Využívá přitom integrované nástroje pro 2D a 3D modelování (povrch/pevné těleso). Umožňuje geometricky a rozměrově svázanou správu nástrojů, jednodušší úpravu textů. Vysoká kompatibilita zvyšuje sílu nástrojů a přesnost kresby. Nastavitelná paleta nástrojů, citlivé rozvržení nástrojů a jejich intuitivní návaznosti významně ovlivňují úsporu času při práci.

Program TurboCAD lze dovybavit množstvím nadstaveb, mezi které patří zejména DAEX Generator, DAEX Cut a plug-in CAD-CAM. DAEX Generator je nadstavba umožňující práci s knihovními symboly nábytku s jednoduchou výměnou elementů, generováním výkresové dokumentace a nářezových plánů. DAEX Cut je informační a optimalizační systém, který zajišťuje propojení datových struktur mezi grafikou, výrobou, účetnictvím a skladovými programy. Plug-in CAD-CAM obsahuje nástroje na frézování, vrtání a obrábění s možností editace a exportu kódu pro řízení NC strojů.

KitchenDraw

Program KitchenDraw disponuje neobvyklou licenční politikou oproti jiným konkurenčním programům. Po instalaci programu je k dispozici 30hodinové neomezené používání. V případě zapnutého počítače se odpočítávání zbývajícího času po 5 minutách nečinnosti zastaví. Po vypršení zmíněné doby se přístup ke grafickým funkcím zablokuje a za jejich následné odemčení je nutné zaplatit. Aktuální sazba je 3 € za každou hodinu. Na oficiálním webu je anoncována i možnost získání dalších hodin zdarma.

Ovládání programu je poměrně jednoduché a běžnému uživateli PC bude stačit k zorientování se v ovládání v jednotlivých funkcích velmi krátká doba. Program disponuje databankou stavebních prvků, kuchyňského nábytku i koupelnového vybavení, podporuje mnoho výrobců nábytku a spotřebičů, jejichž produkty lze do databanky nahrát, a umožňuje cenové kalkulace na základě vybraných materiálů a vybavení.

Moduly ani nadstavby k programu KitchenDraw nejsou k dispozici. Velké množství nadstandardních funkcí je však součástí programu a např. kusovníky se tvoří paralelně s vytvářeným projektem, přičemž modifikace jednoho prvku se automaticky projeví i na ostatní dokumentaci.

PRO100

Program PRO100 je zcela samostatnou aplikací. Nevyžaduje použití žádného jiného programu kromě systému Windows. Jedná se o 3D software používaný na projektování nábytku a navrhování interiérů, s okamžitou trojrozměrnou vizualizací scény. Obsluha programu je jednoduchá a intuitivní, obsahuje mnoho nástrojů pro možnosti tvorby vlastních i atypických kusů nábytku. Knihovny programu obsahují velké množství hotových nábytkových modulů a materiálů, které lze jednoduše modifikovat. Obsahují také sortiment výrobců spotřebičů, plošného materiálu, kuchyňských dvířek i doplňků, sanitární keramiku, obklady, dlažby apod. Při změně sestavy software okamžitě zpřístupňuje aktualizovaný seznam přířezů a prvků (kusovník), spotřebu materiálu a cenovou kalkulaci.

Program umožňuje již v základním vybavení automatickou tvorbu kusovníku, spotřeby materiálu a tvorbu ceny. Přesto lze pro optimalizaci nářezových plánů nábytkářských tabulí, skel a jiných plošných materiálů využít nadstavbu, kterou je program Nowy Rozkrój.

SketchUp

Google SketchUp je software, který je k dispozici zdarma pro osobní i komerční využití. Je to nástroj pro vytvoření návrhu a skicování, nejedná se však o nástroj pro přesné technické kreslení. Tento program bývá často označován jako software pro úpravu a sdílení 3D modelů. Je postaven na odlišné podstatě než klasické CAD programy, ale dobře s nimi spolupracuje, zejména díky široké možnosti funkcí Export a Import. Cílem při vývoji této aplikace byl především vznik programu jednoduchého na pochopení a snadné použití širokou veřejností.

Nadstavbových modulů programu SketchUp je velmi mnoho. Za nadstavbové moduly jsou totiž považovány i obvyklé základní funkce programu, mezi něž patří zrcadlení, kótování úhlů, dělení konstrukčními body atd. Některé zásuvné moduly jsou zpoplatněny, jiné jsou poskytovány na internetu volně ke stažení. Pro tvorbu rychlé fotorealistické vizualizace přímo v prostředí SketchUpu lze použít nástroj Render [in], nebo pro vysokou kvalitu rendrování nadstavbový modul IDX Renditioner Pro.

Nástroje a funkce jednotlivých programů

*ne - program funkci neumožňuje nebo umožňuje pouze v omezené míře.

Hodnocení práce v programech a příklady vizualizace

TurboCAD

Množství nástrojů a jejich možnosti využití jsou u tohoto programu na podobné úrovni jako u aplikací majících násobně vyšší počáteční pořizovací cenu – jako je například AutoCAD. Program umožňuje libovolně definovat klávesové zkratky k funkcím, což u ostatních porovnávaných programů nelze. Další výhodou je přichycení referenčních bodů na tělese (vrchol, střed hrany apod.). Jedná se o funkce, díky kterým je možné přesně posunout těleso, kamkoliv je potřeba, a není nutné zadávat žádný údaj o poloze. Tyto funkce v ostatních porovnávaných programech chybí (kromě aplikace SketchUp). Výrazným plusem, vzhledem k vizualizaci, je široký rozsah možností úpravy vlastností materiálu. U ostatních porovnávaných programů tato možnost také existuje, ale bohužel ne v takové míře. Dále lze vytvořit vlastní typ osvětlení a k němu přiřadit zdroj světla. Ostatní programy toto neumožňují až na program PRO100, ve kterém je možné vytvořit z vybraného dílce zdroj osvětlení.

Příklad vizualizace modelové sestavy v programu TurboCAD.

Program TurboCAD umožňuje vkládat do výkresu prvky z knihoven, jako je tomu u programů PRO100 či KitchenDraw, ale i vytvářet zcela atypické sestavy. To je dáno zejména velkým množstvím funkcí, které program nabízí. Tento program je tudíž vhodný jak pro výrobce sestav složených z komod daných rozměrů uložených v knihovnách programu, tak i pro výrobce vysloveně atypických zakázkových nábytkových sestav.

KitchenDraw

Tento program, jak již napovídá název, je určen přímo pro návrh a výrobu nábytku – zejména pro návrh kuchyní. KitchenDraw funguje zejména na základním principu vkládání jednotlivých prvků do výkresu a jeho charakteristickým znakem je kreslení převážně v prostoru půdorysu.

Příklad vizualizace modelové sestavy v programu KitchenDraw.
V tomto programu nebylo možné na vložený objekt (pohovku) použít vlastní připravenou texturu.

V tomto programu je výhodou vkládání oken a dveří. Tato funkce u ostatních porovnávaných programů není dostupná (kromě několika možností v TurboCADu). Za další výhodu lze uvést přepínání nárysů na jednotlivé stěny označením vybrané stěny a použitím funkce Nárys. Program dále umožňuje stanovení rozměru komody již v knihovnách prvků, ještě před vložením do výkresu. Výhodou je také funkce Šablona, která funguje na stejném principu jako funkce Křivka v programu TurboCAD.

PRO100

PRO100 je program určený přímo pro tvorbu nábytku. Pracovní prostor je imitací místnosti, do které se vkládají jednotlivé prvky. Výhodou je přisouvání dílců na jednotlivé strany a k sobě navzájem, kdy i při ručním přisouvání tělesa k jinému tělesu dojde k jejich maximálnímu přiblížení. Bohužel tělesa nelze uchytit pomocí uchopovacích bodů a libovolně přemístit. Užitečnou funkcí je možnost průhlednosti těles. Tato funkce je k dispozici i v aplikaci SketchUp. Dalším plusem tohoto programu je i velké množství 3D dekorací určených do interiéru.

Příklad vizualizace modelové sestavy v programu PRO100 (při vizualizaci v tomto programu
se nepodařilo využít nástroj 3D akcelerace pro fotorealistické výstupy – použitá PC sestava:
Pentium Dual Core CPU 2,10 GHz; paměť RAM 3 GB).

Podstatnou výhodou je také editace rozměrů skupiny tělesa. Při použití této funkce zůstane poměr dílců ve skupině stejný, změní se pouze rozměry celkové skupiny. Oproti SketchUpu je zde možné upravovat tvar tělesa, například zaoblením či zkosením. Editace tvaru tělesa je oproti TurboCADu složitá, ale možná. Za nevýhody tohoto programu lze považovat nutnost centrování tělesa při detailnějším prohlížení a také import 3D prvků ve formátu DXF, který není možný.

SketchUP

Hlavní výhodou tohoto programu je jednoduchost jeho ovládání. Za pár hodin se v tomto programu naučí kreslit každý, kdo ovládá základy práce na počítači. Tento program není určen pro přesné kreslení (jak uvádí výrobce), ale umožňuje velmi rychle vytvořit vizualizaci.

Ohledně funkcí programu lze považovat za velmi užitečnou funkci Skupina, díky které je možné editovat jednotlivé skupiny dvojklikem myši, aniž by se skupiny musely rozkládat. Další výhodou je přichytávání vrcholů, čímž lze přesunout dílec, kamkoli je potřeba. Není zde však tolik možností jako u programu TurboCAD. Další výhodou je funkce Procházení, která umožňuje plynule procházet celým projektem. Na základě funkce Procházení existuje možnost výstupu ve formátu AVI, jako animace.

Příklad vizualizace modelové sestavy v programu SketchUp.

Nevýhodou programu z hlediska produktivity je nepřítomnost knihoven. Za jakési knihovny lze však považovat možnost volného stažení již jinými uživateli vytvořených prvků z internetu. Další nevýhodou z hlediska nábytkářského využití je nepřítomnost automatického kótování. Spolu s programem TurboCAD tuto funkci postrádá. Nemá také možnost nářezových plánů a kalkulace ceny, jako je tomu u dalších porovnávaných programů.

Program je vhodný například pro zákazníky, kteří si rádi zařizují interiér sami, nebo chtějí se vzhledem nábytkové sestavy experimentovat. Tito uživatelé si mohou volně na internetu stáhnout free verzi a nakreslit vlastní zjednodušenou verzi nábytkové sestavy.

Časová náročnost na tvorbu sestavy v jednotlivých programech

Nábytková sestava byla vytvářena uživatelem, který neměl žádné předcházející zkušenosti s jednotlivými programy, čímž bylo umožněno také porovnání náročnosti jejich obsluhy. Atypická modelová nábytková sestava byla navržena s ohledem na následnou tvorbu kusovníku, s rozměry a typem komod, jež nebyly obsaženy v knihovnách žádného z programů.

Nejkratšího času potřebného na tvorbu dané sestavy bylo dosaženo v programu PRO100 (cca 3 h). Tento program umožňuje rychle vytvořit komodu, u které lze následně jednoduše měnit rozměry a použít ji pro tvorbu dalších komod obsažených v sestavě. Druhým programem, v kterém šlo nejefektivněji vytvořit sestavu, je program TurboCAD (cca 4 h). V programu SketchUp vytváření sestavy zabralo přibližně 5 h času a v programu KitchenDraw cca 6 h.

V případě, že by se pro tvorbu modelové sestavy použily nábytkové prvky z knihoven obsažených v programech, by bylo pořadí programů jiné. Vzhledem ke způsobu pojetí práce by pak byla nejrychleji vytvořena sestava pravděpodobně v programu KitchenDraw.

Poměrně dlouhá doba pro vytvoření sestavy byla ovlivněna také nutností ovládnout způsob práce v jednotlivých programech. Při vytváření dalších projektů by již byla tato doba násobně kratší.

Závěr

Blízká budoucnost návrhu nábytku se zřejmě bude ubírat cestou parametrického modelování ve 3D. Při tomto způsobu práce konstruktér nebo designér může pozorovat navrhované nábytkové sestavy přímo v jejich reálné podobě a následně je může prezentovat případným investorům. Software použitý pro návrh výrobku by tedy měl být co nejméně časově náročný při zpracování návrhu a zároveň by měl umožňovat dostatečnou kvalitu výstupu. Výhodou je také možnost převedení dat do následujícího procesu zpracování, jako je například příprava výroby nebo vytvoření cenové nabídky.

Každý z hodnocených programů se vyznačuje odlišnými možnostmi a specifickými funkcemi. Program TurboCAD vyniká především množstvím nástrojů a obsahem modifikačních funkcí. Tyto funkce umožňují nejrychlejší a nejkomplexnější úpravu těles vzhledem k ostatním porovnávaným programům. Z hlediska celkové rychlosti kreslení sestavy vynikají programy PRO100 a KitchenDraw, což je ovlivněno především možností vkládání již vytvořených prvků z rozsáhlých knihoven. Vkládání vytvořených prvků umožňuje i program TurboCAD, po vytvoření vlastní knihovny, nebo pořízení nadstavby DAEX. Z hlediska rychlé editace více prvků najednou je nejefektivnější program PRO100, kde lze editovat rozměry vytvořené skupiny, aniž by se změnila tloušťka materiálů. Za velmi perspektivní může být považována i vybavenost programů KitchenDraw a PRO100 automatickým kótováním. Programy TurboCAD a SketchUp automatické kótování neobsahují, ale je zde možné využít inteligentní kótování díky automatické detekci plochy.

Porovnávané programy lze, s ohledem na jejich specifika, účelně a efektivně využívat pro návrhy nábytkových sestav. Pro nábytkářský průmysl jsou nejlépe využitelné programy TurboCAD (s možnostmi nadstaveb), program KitchenDraw (s knihovnami) a program PRO100 (s již obsaženými funkcemi ceny, kusovníku a tvorby nářezových plánů). Program SketchUp je vhodný zejména pro rychlé vytváření vizualizace.

Hodnocení programů reflektuje subjektivní názory autorů příspěvku, pro vytvoření vlastní představy doporučujeme programy vyzkoušet.

Autoři pracují na České zemědělské univerzitě v Praze, Fakulta lesnická a dřevařská, Katedra zpracování dřeva, Kamýcká 1176, 165 21 Praha 6 – Suchdol