Navrhujeme pracoviště ve výuce s využitím PLM, BIM nástrojů a VR

Tags: Autodesk | BIM | EDU | PLM | SPŠ | VR prezentace | Vzdělávání | Žďár nad Sázavou

Mo­der­ní tech­nic­ký soft­ware po­sky­tu­je tvůr­cům pro­jek­tů řadu za­jí­ma­vých mož­nos­tí v je­jich pří­pra­vě, re­a­li­za­ci a užití. Po­dí­vej­me se dnes na jedno ze za­jí­ma­vých témat, která do­pro­vo­dí­me ukáz­ka­mi z pro­jek­tů, které byly re­a­li­zo­vá­ny na SPŠ ve Žďáru nad Sá­za­vou. Náš člá­nek vě­nu­je­me pro­ble­ma­ti­ce ná­vr­hu pra­co­višť a fi­rem­ních pro­stor s vy­u­ži­tím PLM, BIM tech­no­lo­gií.

Dále zku­sí­me při­dat pár zku­še­nos­tí a uká­zek z tech­nic­ké vi­zu­a­li­za­ce včet­ně na­sa­ze­ní vir­tu­ál­ní re­a­li­ty. K takto kom­plex­ní­mu té­ma­tu navíc při­dá­me pár zku­še­nos­tí z výuky, aby bylo možné pro­jekt zadat na­pří­klad jako sou­hrn­nou práci.

Studie pracovních prostor vznikají ve výuce často v podobě BIM dat

Návrh pracoviště z pohledu nasazení software technologií

Z po­hle­du pro­jek­tu jako ta­ko­vé­ho je ře­še­ní pra­co­viš­tě pěk­nou kom­plex­ní úlo­hou, při které mu­sí­me zvá­žit jed­not­li­vé po­stu­py, do­stup­nost po­u­ži­tel­ných vstup­ních dat a řadu dal­ších okol­nos­tí. V po­stu­pech svá­za­ných s ná­stro­ji pro tvor­bu di­gi­tál­ních pro­jek­tů se navíc přímo na­ský­tá mož­nost vy­u­žít toho nej­mo­der­něj­ší­ho soft­ware, který je ak­tu­ál­ně k dis­po­zi­ci na trhu. Vel­kou vý­ho­dou EDU sek­to­ru na­příč svě­tem, naši re­pub­li­ku ne­vy­jí­ma­je, je navíc často vstříc­ná li­cenč­ní po­li­ti­ka pře­váž­ně glo­bál­ních do­da­va­te­lů od­bor­né­ho soft­ware. Pro naše ukáz­ko­vé pro­jek­ty vy­u­ži­je­me apli­kač­ní­ho vy­ba­ve­ní z ro­di­ny Au­to­de­sk 2024 a 2025, která po­sky­tu­je vedle ši­ro­ké­ho spek­tra apli­ka­cí pro tvor­bu 2D a 3D do­ku­men­ta­ce navíc řadu apli­ka­cí pro zpra­co­vá­ní vi­zu­a­li­za­ce, práce s 3D tis­kem, vir­tu­ál­ní re­a­li­tou, vý­po­čty, ana­lý­zy apod.

Dispozice jednotlivých pracovišť je řešena často přímo ve 3D návrzích

Ve výuce na naší škole po­u­ží­vá­me po­měr­ně pro­pra­co­va­ný model re­a­li­za­ce pro­jek­tů s vy­u­ži­tím di­gi­tál­ní 2D a 3D do­ku­men­ta­ce. Z hle­dis­ka port­fo­lia vstup­ních in­for­ma­cí se jedná pře­de­vším o zna­los­ti tvor­by pro­jek­tů s vy­u­ži­tím 2D, 3D do­ku­men­ta­ce a pří­sluš­ných norem. Z hle­dis­ka po­u­ži­té­ho soft­ware na stu­dent­ské pro­jek­ty máme ob­lí­be­nu pře­de­vším sadu apli­ka­cí od Au­to­de­s­ku pro tvor­bu di­gi­tál­ní PLM a BIM do­ku­men­ta­ce, kte­rou doplňujeme podle po­tře­by o další soft­ware ná­stro­je do­stup­né v glo­bál­ní EDU ko­mu­ni­tě. Jed­not­li­vé soft­ware ná­stro­je jsou do­stup­né na­příč in­for­mač­ním sys­té­mem školy v po­do­bě roz­sáh­lých sí­ťo­vých mul­ti­li­cen­cí. Je tedy jen na na­šich uži­va­te­lích, jakou soft­ware plat­for­mu pro ře­še­ní da­né­ho úkolu vy­u­ži­jí a jakým smě­rem se v re­a­li­za­ci pro­jek­tu vy­da­jí.

Vznikají tak datové podklady nejen pro další zpracování projektu, ale také pro VR prezentaci

Za ukáz­ku do to­ho­to člán­ku jsme zvo­li­li dva pro­jek­ty fi­rem­ních pra­co­višť. V prv­ním pro­jek­tu se jedná o stu­dent­ský návrh malé firmy po­sky­tu­jí­cí zá­meč­nic­ké služ­by a pro­duk­ci na ma­lých ob­rá­bě­cích stro­jích, které znají naši stu­den­ti z pro­stře­dí škol­ních dílen. Dru­hým pro­jek­tem je pro­jekt firmy po­sky­tu­jí­cí IT služ­by v ob­las­ti WEB a ser­ver hos­tingu.
Pří­pra­va pro­jek­tu je vy­sta­vě­na na jed­no­du­chém za­dá­ní a spe­ci­fi­ka­ci před­po­klá­da­ných pro­stor pro čin­nost firmy. Vý­cho­dis­kem jsou vždy před­po­klá­da­né počty za­měst­nan­ců a roz­sah zá­ze­mí po­třeb­né­ho pro je­jich pra­cov­ní čin­nost.

Konvergence digitálních 3D dat projektů

Vý­u­ko­vý pro­jekt za­čí­ná­me řešit na zá­kla­dě jed­no­du­chých roz­vah a pro­sto­ro­vých dis­po­zic. Každý stu­dent má mož­nost vy­u­žít prak­tic­ky li­bo­vol­ných soft­ware ná­stro­jů. Ve vět­ši­ně pří­pa­dů se ovšem tato fáze re­a­li­zu­je v na­šich pro­jek­tech s vy­u­ži­tím vý­kre­so­vých skic v Au­to­CA­Du, pří­pad­ně zá­klad­ních hmo­to­vých stu­dií v Re­vi­tu. Cílem této fáze pro­jek­tu je pře­de­vším ujas­ně­ní dis­po­zic jed­not­li­vých pro­stor bu­dou­cí­ho pra­co­viš­tě. Stu­den­ti mají v této fázi mož­nost vy­u­žít li­bo­vol­né­ho kon­cep­tu, který je de­fi­no­va­tel­ný na zá­kla­dě vstup­ních ša­b­lon a do­stup­ných rodin kon­strukč­ních prvků. V této ob­las­ti je na­pří­klad na­sa­ze­ní BIM ná­stro­jů oprav­du vý­bor­ným po­moc­ní­kem, který umožňuje na vy­so­ce vy­po­ví­da­jí­cí 3D do­ku­men­ta­ci od­la­dit před­sta­vy tvůr­ců o po­do­bě pra­co­viš­tě. Již na této úrov­ni ře­še­ní pro­jek­tu rádi vy­u­ží­vá­me metod 3D vi­zu­a­li­za­ce, která i na ně­ko­li­ka pr­vot­ních ná­vr­zích do­ká­že vy­tvo­řit vy­so­ce vy­po­ví­da­jí­cí stu­die.

Pro snadné zpracování projektu máme připraveny knihovny strojů a vybavení

V ná­vaz­nos­ti na jed­not­li­vá té­ma­ta pro­jek­tu za­řa­zu­je­me v ná­vaz­nos­ti na ná­vrhy dis­po­zi­ce pra­co­viš­tě vý­raz­ně­ji ori­en­to­va­ná ver­ti­kál­ní té­ma­ta. V re­a­li­za­ci pro­jek­tu zá­meč­nic­ké dílny po­kra­ču­je­me pří­pra­vou stroj­ní­ho vy­ba­ve­ní, které je ře­še­no pře­váž­ně in­ter­ně vy­tvo­ře­ný­mi pa­ra­me­t­ric­ký­mi knihov­na­mi zjed­no­du­še­ných ob­ry­so­vých dis­po­zic stro­jů a dí­len­ské­ho vy­ba­ve­ní. V ob­las­ti tvor­by vy­ba­ve­nos­ti vy­u­ží­vá­me pře­váž­ně PLM ná­stro­jů, které jsou pro práci a mo­di­fi­ka­ce jed­not­li­vých kon­strukč­ních prvků běž­ným pro­střed­kem v tech­nic­ké kon­strukč­ní praxi.


Jedna z dispozici dílny připravená pro VR prezentaci

Skvě­lým po­moc­ní­kem je v této ob­las­ti v pro­duk­tech Au­to­de­s­ku je­jich vzá­jem­ná „ho­ri­zon­tál­ní“ pro­stup­nost 2D a 3D dat včet­ně je­jich atri­bu­tů. Struk­tu­ru pro­jek­tu díky tomu do­ká­že­me pře­nést na­pří­klad do BIM ná­stro­jů, nebo do soft­ware pro vi­zu­a­li­za­ci, vý­po­čty, ana­lý­zy apod. Krás­nou ukáz­kou může být pře­nos dat z PLM nebo BIM apli­ka­cí do ná­stro­jů pro zpra­co­vá­ní vir­tu­ál­ní re­a­li­ty, kdy se pře­ne­se nejen ge­o­me­t­rie jed­not­li­vých ob­jek­tů. De­sít­ky tisíc ob­jek­tů si navíc „po­dr­ží“ při pře­no­su pů­vod­ní struk­tu­ru kon­strukč­ních sku­pin, pod­se­stav, se­stav včet­ně je­jich po­jme­no­vá­ní a ma­te­ri­á­lo­vých vlast­nos­tí. Ne­ztrá­cí­te se díky tomu ve stov­kách tisíc ne­in­de­xo­va­ných po­ly­go­nál­ních ploch. Práce na ná­sled­né vir­tu­ál­ní pre­zen­ta­ci takto při­pra­ve­ných 3D dat je oprav­du pří­jem­ná a pře­de­vším rych­lá.

Ve finálním návrhu pracoviště můžeme řešit například rozložení IoT vybavení

Zařaďme do projektů výrazněji 3D tisk a virtuální realitu

Apli­ka­ce pro pa­ra­me­t­ric­ké mo­de­lo­vá­ní se staly v prů­bě­hu ne­ce­lých tří de­sí­tek let ne­psa­ným prů­mys­lo­vým stan­dar­dem v tech­nic­ké praxi. Jeden směr na­va­zu­jí­cí na takto při­pra­ve­ná data pro­jek­tu má dnes již cestu na­sta­ve­nu a je jí ob­last 3D tisku. Při účas­ti na le­toš­ním ve­letr­hu adi­tiv­ních tech­no­lo­gií ve Frank­fur­tu nad Mo­ha­nem bylo zřej­mé, že z pů­vod­ní tech­no­lo­gie smě­řo­va­né pře­váž­ně do ob­las­ti vý­ro­by pro­to­ty­pů a pro spe­ci­ál­ní účely, se stává další vý­rob­ní stan­dard v řadě ob­las­tí spo­je­ných nejen s tech­ni­kou. Na­pří­klad mož­nos­ti na­sa­ze­ní va­ri­a­cí na re­verz­ní in­že­nýr­ství v me­di­cí­ně je více než za­jí­ma­vé.

Nebo můžeme například přidat dispozici TZB vybavení

Dal­ším za­jí­ma­vým smě­rem zpra­co­vá­ní pro­jek­to­vých 3D dat z PLM nebo BIM ná­stro­jů je vir­tu­ál­ní re­a­li­ta. Ta do­ká­že při­blí­žit i na úrov­ni ranné fáze pro­jek­tu bu­dou­cí in­ves­ti­ci, ať se již jedná o prů­mys­lo­vý vý­ro­bek, nebo o sta­veb­ní pro­jekt. Vy­po­ví­da­jí­cí mož­nos­ti 3D mo­de­lu pre­zen­to­va­né­ho v in­ter­ak­tiv­ním pro­stře­dí vir­tu­ál­ní re­a­li­ty pře­de­vším u roz­měr­ných a pro­porč­ně ná­roč­ných ob­jek­tů jsou více než skvě­lé.
U na­šich škol­ních pro­jek­tů roz­pra­co­vá­vá­me jed­not­li­vá té­ma­ta fi­rem­ních pra­co­višť při­pra­ve­ných s vy­u­ži­tím BIM ná­stro­jů do řady ob­las­tí. Dal­ším ob­lí­be­ným po­stu­pem je spo­je­ní pro­jek­tu pra­co­višť na­pří­klad s ře­še­ním au­to­ma­ti­zo­va­ných prů­mys­lo­vých pro­vo­zů nebo s re­a­li­za­cí men­ších ser­ve­ro­vých clou­dů. Mož­nost po­sta­vit si ser­ve­ro­vý vir­tu­a­li­zo­va­ný cloud na úrov­ni 3D pro­jek­tu a vir­tu­ál­ní re­a­li­ty podle vlast­ních mo­de­lo­vých si­tu­a­cí s mož­nos­tí od­la­dě­ní ko­mu­ni­ka­ce a sí­ťo­vé­ho pro­vo­zu s vy­u­ži­tím na­pří­klad pro­duk­to­vé řady Cisco je velmi za­jí­ma­vým pro­střed­kem pro chá­pa­ní pro­ble­ma­ti­ky bu­do­vá­ní firem po­sky­tu­jí­cích od­po­ví­da­jí­cí IT služ­by.

Pro prezentaci projektů využíváme headset HTC Vive Pro s fixními pozičními senzory

Zá­vě­rem mi do­vol­te malou po­znám­ku. Ši­ro­ké spek­trum a do­stup­nost vy­so­ce pro­fe­si­o­nál­ních soft­ware ná­stroj dává prak­tic­ky i na úrov­ni škol prak­tic­ky ne­o­me­ze­né mož­nos­ti pro tvor­bu pro­jek­tů. Stačí jen vlast­ní nápad ucho­pit za správ­ný konec, zpra­co­vat jej po­mo­cí mo­der­ních PLM, BIM, pří­pad­ně ji­ných po­stu­pů, a za­jí­ma­vé téma na­pří­klad pro roč­ní­ko­vý, ma­tu­rit­ní, nebo pros­tě pouze nad­še­nec­ký pro­jekt je na světě. Více in­for­ma­cí a ukáz­ky z pro­jek­tů si mů­že­te pro­hléd­nout na www.​spszr.​cz. Našim stu­den­tům dě­ku­ji za pří­spěv­ky ukáz­ko­vých pro­jek­tů.