Posibilități de creare a produselor configurabile utilizând Creo Parametric
În general, un produs configurabil (variabil) este compus din mai multe produse simple, și cel puțin un atribut definit cu rolul de a diferenția produsele simple din care este compus. Scopul unui astfel de produs configurabil este de a facilita gestionarea stocurilor.
În Creo Parametric, produsele configurabile sunt caracterizate de o serie de opțiuni care urmează a fi selectate și activate/dezactivate din designul inițial. Aceste opțiuni afectează după caz: consistența produsului, mărimea, relaționarea cu alte componente, BOM, costurile, etc., păstrând însă rolul funcțional al produsului.
Configurarea la comandă
Pe piața competitivă de astăzi, consumatorii solicită produse care sunt adaptate în funcție de propriile cerințe unice. Cerința pentru produse configurate la comandă, asamblate la comandă presupune un sistem de fabricație în care componentele și subansamblurile unui produs final sunt fabricate, dar nu sunt asamblate înainte de efectuarea comenzii consumatorului.
În același timp, asamblarea la comandă necesită existența unui sistem de documentare corespunzător fiecărei variante de produs, care să includă atât componența produsului, cantitățile și materialele utilizate, costurile de fabricație, precum și ordinea de asamblare a componentelor și metodele de verificare a calității asamblării.
Proiectarea unui produs poate fi un proces laborios fără instrumente adecvate
Cu alte cuvinte, configurarea la comandă trebuie să fie un proces bine conceput, bine structurat și bine organizat, bazat pe producție, stocuri și inventar, astfel încât să reducă timpul de reacție la cerințele exacte ale clientului, și să ofere opțiuni care să ajute clientul în obținerea celei mai bune configurări.
Pentru a configura automat astfel de produse, pentru a gestiona corect și clar toate modificările și opțiunile de configurare, inclusiv materialele, consumurile și costurile de fabricație – pentru toate acestea Creo Parametric vă oferă o varietate atractivă de posibilități de lucru, menite să vă ofere un sprijin important în generarea ansamblurilor configurabile.
Design de produs controlat prin parametri si relații
Așa cum și numele sugerează, Creo Parametric este un sistem CAD care respectă regulile de design parametric. Aceasta înseamnă că toate trăsăturile unui model CAD proiectat în Creo Parametric sunt interdependente, fiind generate în baza unor relații referință una față de cealaltă, iar orice modificare asupra atributelor de formă sau dimensionale ale unei caracteristici geometrice se vor propaga automat pe tot modelul.
Relațiile definite în Creo Parametric sunt expresii matematice sau ecuații care controleaza anumite dimensiuni și parametri în funcție de alte dimensiuni sau alți parametri. Cu alte cuvinte, orice produs proiectat în Creo Parametric poate fi generat, controlat și modificat prin intermediul parametrilor atribuiți și al relațiilor impuse de către designer.
Design de ansamblu controlat prin parametri și relații
Astfel de parametri și relații se pot defini oriunde și în orice moment al succesiunii de etape de proiectare. Există diferite tipologii de relații, definite la diferite niveluri – iată câteva astfel de exemple:
- Ansamblu
- dimensiunile unui component sunt controlate prin dimensionarea altui component;
- relațiile dintre modele sunt eficiente doar cand întreg ansamblul este în sesiunea de lucru;
- relațiile pot fi definite spre a controla relațiile de asamblare.
- Component
- Relațiile controlează parametri definiți în designul componentului.
- Model
- Relații definite la nivel de component individual, care nu face parte integrantă din nici un ansamblu
- Skeleton
- Dat fiind că skeletonul este un component special dintr-un ansamblu, acesta poate include relații definite în mod similar ca la Component.
- Caracteristici
- De exemplu: funcția Evalgraph din VarSecSweep, sau Datum Analysis Feature din BMX (Behavioral Modeling Extension), etc.
- Pattern
- Relații definite pentru a varia dimensiunile instanțelor din relația de pattern.
Family Table reprezintă o altă metodă cunoscută și utilizată de mult timp în Pro/ENGINEER și Creo Parametric, pentru a crea familii de produse din aceeași categorie. Astfel de produse reprezintă colecții de piese individuale, componente, ansambluri sau caracteristici care, în esență, sunt similare, dar se abat ușor în unul sau două aspecte – cum ar fi: dimensiuni, parametri, caracteristici, operații.
Familie de produse similare, generate prin metoda Family Table
Folosind Family Table, aveți posibilitatea să:
- Creați și să stocați un numar mare de obiecte
- Economisiți timp și efort în etapele de proiectare și design
- Generați variații ale unei piese pornind de la un model generic, fără a fi nevoie să recreați restul modelului
- Creați un tabel de piese similare, care poate fi salvate într-un fișier Excel ce urmează a fi introdus în cataloagele de produs
Design Exploration Extension (DEX)
Cu ajutorul acestei extensii, inginerii au posibilitatea de a explora și evalua noi idei și alternative de design, păstrând în același timp designul existent în starea deja proiectată.
Practic, această extensie este bazată pe diferite variații parametrice, relații și valori logice introduse în design, și care oferă utilizatorului posibilitatea de a regăsi cea mai eficientă formulă de design a ansamblului proiectat. Oricând se poate reveni la situația precedentă, datorită așa numitelor „puncte de control” anterior declarate și salvate, fără a fi nevoie să se recreeze complet modelul.
Extensia PTC Creo Design Exploration (DEX)
Astfel, cu ajutorul extensiei DEX, se pot defini procese de proiectare evolutive la nivel de ansamblu, ceea ce implică definirea unui singur ansamblu cu mai multe versiuni posibile.
Desigur, orice variantă de ansamblu odată definită și activată, modificările de design astfel expuse se constituie și se regăsesc la noua stare atât in designul 3D, dar și în reprezentările 2D, în tabelele de componență, ș.a.m.d.
În plus, utilizarea acestei extensii conduce la eliminarea duplicatelor de date și informații, generând fără efort diferite iterații de design.
Creo Advanced Assembly Extension (AAX)
Când vorbim despre Advanced Assembly Extension (AAX), ne gândim de cele mai multe ori la Top-Down Design (TDD) – ceea ce este adevărat. Însă AAX include și alte funcționalități, cum ar fi: ansambluri interschimbabile, caracteristici de moștenire, ansambluri personalizate, planificarea proceselor, ș.a.
Idea din spatele abordării Top-Down Design este aceea că modul de proiectare se desfășoară începând cu nivelul superior al ansamblului, iar în interiorul ansamblului se crează subansamblurile si componentele individuale, fără a avea încă o geometrie de tip solid. Se constituie astfel un lanț de parametri și informații geometrice, care ulterior sunt partajate și utilizate în construirea modelelor 3D CAD.
Partajarea acestor date se realizează utilizând diferite tehnici: Layout, Skeleton, Data Sharing Features, External Reference - fiecare având roluri și funcționalități diferite în transferul de caracteristici de curbe și suprafețe geometrice sau de referință, dimensiuni, parametri, relații, schițe, tabele, note, BOM.
In plus, TDD include si alte facilitati conexe: Interchange Assemblies, Inheritance Features, Assembly User Defined Features (UDF’s), Process Planning – toate acestea contribuind într-o foarte mare măsură atât la definirea ansamblului, dar mai ales la editarea și modificarea cu ușurință a oricărui ansamblu, indiferent de natură, configurație, mărime și complexitate.
- Interchange Assemblies - se constituie sub forma unor sub-ansambluri și succesiuni de componente interconectate în relații clasice de asamblare, având caracteristica generala că pot fi înlocuite cu ușurință de alte ansambluri similare.
- Inheritance Features – reprezintă o modalitate convenabilă de a realiza un design diferit fără a fi nevoie de Family Table. Prin această metodă se preiau caracteristicile geometrice de la un model existent, oferind în același timp posibilitatea efectuării de modificări dimensionale, precum și eliminarea de caracteristici geometrice preluate din modelul sursă. Este o tehnică foarte utilă, întâlnită spre exemplu în proiectarea matrițelor și a pieselor injectate sau turnate, unde este nevoie de aplicarea valorilor de contracție fără modificarea completă a modelului sursă, fiind însoțită în același timp de modificarea geometriei pe zonele cu adaos de prelucrare.
- Assembly User Defined Features (UDF’s) – acestea sunt componentele care urmează a fi amplasate toate odată într-un ansamblu, fără ca acestea să coexiste ulterior sub forma unui subansamblu în BOM. Spre exemplu: se poate crea un UDF alcătuit din șurub, piuliță și șaibă, urmând a fi amplasat o singură dată, spre deosebire de trei asamblări diferite. În același timp, în cadrul UDF-ului astfel creat se pot realiza modificări parțiale, cum ar fi decalajele constrângerii de asamblare, sau înlocuirea șurubului cu alte instanțe din Family Table.
- Pro/PROGRAM – În cazul ansamblurilor, acest modul permite transpunerea secvențelor de regenerare într-un proces interactiv, în care se pot specifica anumite serii de valori pentru diferite dimensiuni și parametri pentru a genera variații personalizate ale ansamblului. În același timp, rezultatele astfel obținute pot fi instanțiate într-un model nou.
- Process Planning – această tehnică permite crearea de planuri de proces, care documentează pașii parcurși în etapele de asamblare – inclusiv baza și elementele de fixare și prindere. Se pot genera astfel reprezentări 2D care să prezinte pașii individuali, cu vederi explodate și lista de componente și materiale utilizate la fiecare pas intermediar.
AAX oferă de asemenea funcționalități de design CAD dedicate realizării de ansambluri configurabile:
- Configurable Modules – similar cu ansamblurile interschimbabile, un modul configurabil conține componente și/sau ansambluri care pot fi schimbate unul cu celălalt. Acestea sunt asamblate în baza unor identificatori delimitați prin etichete de referință, care definesc relația de asamblare.
Componente interschimbabile în Creo Parametric
- Configurable Products – acesta reprezintă un ansamblu supra-încărcat cu toate variantele posibile de design care pot fi selectate la definirea unei variante de produs. Un astfel de ansamblu configurabil conține piese și ansambluri standard, module configurabile, opțiuni și reguli care definesc modul de definire al produsului final.
Ansambluri configurabile în Creo Parametric
Astfel, Advanced Assembly Extension (AAX) oferă inginerilor și proiectanților o serie de instrumente și capacități pentru accelerarea procesului de proiectare al produselor configurabile.
Managmentul produselor configurabile
În viața de zi cu zi, produsele configurabile nu includ doar componente sau subansambluri proiectate într-un singur sistem CAD. Din varii considerente, componentele geometrice din care este alcătuit un produs sunt create în alte soluții software CAD, și ulterior preluate în Creo Parametric, prin intermediul facilităților unice de import și conversie, integrate prin tehnologia Creo Unite.
Fiecare astfel de software are propriul sistem de management al datelor de produs proiectate, care este orientat cu precădere în direcția fabricației de serie a acestor componente. Din acest considerent, vânzările acestor componente independente urmăresc mai degrabă oferte definite prin configuratoare personalizate de vânzări și producție, în loc să utilizeze informații culese din proiectarea de produs.
Rezultatul: companiile au mai multe sisteme cu informații care se suprapun. Iar dacă acestea sunt nesincronizate, atunci gestionarea regulilor de configurare ale produselor și familiilor de produse devin complicate și inflexibile.
Din acest motiv, gestionarea produselor configurabile - a produselor personalizabile în general - trebuie să fie eficientă, ceea ce va oferi companiilor producătoare un avantaj competitiv semnificativ.
Gestionarea produselor configurabile
Windchill - sistemul de management al produselor realizate în Creo Parametric – afișează în mod dinamic structura produsului configurabil, aceasta fiind extensibilă în baza unei liste de materiale și componente (BOM), care captează conținutul produsului pe măsură ce acesta evoluează în timp. Conținutul structurii este afișat în mod ierarhic, cu posibilități de vizualizare a geometriilor incluse și a atributelor acestora, împreună cu documentația asociată.
Windchill – managementul și structura produselor Creo Parametric
Pentru produsele configurabile, Windchill include diferite tehnici pentru a construi variabilitatea în structura produsului. Una dintre acestea este cea de tip overloaded, care este deja supraîncărcată cu toate componentele posibile care pot fi introduse în variantele de proiectare acceptate. Apoi, Windchill realizează filtrarea acestei structuri prin intermediul diferitelor criterii și expresii atribuite componentelor, iar structura rezultată reprezintă o configurație care îndeplinește cerințele specifice ale produsului (cum ar fi, de exemplu, cele derivate dintr-o comandă de vânzare).
Windchill permite și alte abordări pentru managementul produselor configurabile, unele fiind bazate pe configuratoare personalizate realizate prin intermediul PTC Creo API. Se generează astfel diferite seturi de definiții și protocoale care, de îndată ce sunt integrate, vor adauga lui Creo Parametric diferite facilități pentru a crea asambluri 3D CAD robuste și inteligente. Se pot adăuga astfel: animații ale procesului de schimb între diferite componente, reprezentări dinamice ale vederilor explodate, fișiere Excel, macrouri VisualBasic, pagini web ș.a., inclusiv diferite alte configuratoare externe, de tip PLM, ERP sau de vânzări – lucru foarte important pentru managementul stocurilor și crearea automată de produse gata livrabile.
În concluzie
Dacă utilizați PTC Creo Parametric, înseamnă că vă bucurați deja de avantajele proiectării parametrice. Dar ar trebui să știți și că multe companii nu se opresc aici. Aceștia adaugă la Creo Parametric diferite alte instrumente care se potrivesc nevoilor specifice ale companiei, rafinând și optimizând mediul software, astfel încât să poată dezvolta produse care sunt inovatoare și mai eficiente.
Instrumente precum PTC Creo Advanced Assembly Extension (AAX) sunt deosebit de utile, în special pentru ansamblurile mari și cele configurabile. În plus, PTC Windchill facilitează managementul proiectelor, avantajează munca în echipă, iar modelele 3D sunt disponibile pentru toate departamentele organizației – indiferent de status-ul acestora: în lucru, în revizuire, aprobare, respectiv, retras și arhivat.
În același timp, implementând în strategiile proprii și alte aplicații moderne, ca de exemplu PTC Thingworx și PTC Augmented Reality, vă veți dezvolta procesele și produsele proprii în mediul digital, promovându-vă astfel afacerea în internetul industrial al obiectelor (IIoT).