Versenyképes mérnöki munka a vezetékmentes világban: SOLIDWORKS

A jövő globális gazdasági piaca megköveteli a mérnöki, tervezői és gyártó cégektől, hogy folyamatosan új módszereket, technológiákat dolgozzanak ki és új termékeket és rendszereket alkalmazzanak. Az elmúlt 20 év három alapkövére, a CAD-re, a szimulációra és az adatkezelésre építeni már nem elég a versenyben maradáshoz, a digitális kommunikáció – és ezen belül a Dolgok Internete kihívásainak is eleget kell tenni.

Az Internet of Things (IoT) rohamos fejlődésével a különböző iparágakban dolgozó mérnökök is egyre gyakrabban szembesülnek azzal, hogy termékeiket már vezetékmentes rendszerekre tervezik – sőt, sok esetben maga a tervezési munkához is igénybe veszik a vezetékmentes kommunikációt. Azonban egy ilyen új termék létrehozása és egy online rendszerhez való csatlakoztatása nem egyszerű dolog. Rengeteg új képességet és eszközt kíván, ami átsegíti a mérnököket a gépészeti, elektromos, szoftver és rendszerszintű tervezési nehézségeken.
A Dassault Systèmes SOLIDWORKS mérnöki tervezőrendszerének fejlesztői felismerték ezt, ezért rendszerük olyan eszközöket kínál a mérnököknek, amelyek garantálják, hogy a terveiket sikeresen elkészíthessék és online módszerekkel meg is oszthassák a projekt többi érintettjével.

A SOLIDWORKS három lábon áll a Dolgok Internete területén

A csatlakoztatott eszközök rendszere három alappillérre épül. Az első az összeállítás. Ezek a terv sztenderd alkatrészei, amik által a termék a funkcióinak megfelelően működhet. A második a teljesítmény és a szenzorok, amelyek révén a termék adatokat gyűjthet. A harmadik pillér nem a tervezett termékre, hanem a termék tervezésére vonatkozó követelmény: az eszköz, amin a tervek találhatók, az internethez kapcsolódjon, hogy az adatok bármikor és bárhol megoszthatók és elemezhetők legyenek a tervezők és gyártók érdekelt képviselőivel (1. ábra). Más szavakkal a IoT tervezés kulcsa maga a termék, az internethez kapcsolódás és az eszköz, valamint az adatok tetszőleges helyről történő kezelése. A Dassault Systèmes SOLIDWORKS tervezőrendszerének IoT stratégiája, hogy ezeket az alappilléreket beépítse a termékeinek házon belüli fejlesztésébe, nevezetesen a SOLIDWORKS, a SOLIDWORKS PCB és a Netvibes, illetve partnere, a LogMeIn által fejlesztett Xively használatába is.

1.ábra A csatlakoztatott eszközök három alappillére

A SOLIDWORKS segít a tervezésben és termékfejlesztésben, a Xively lehetővé teszi az eszközök csatlakozását a felhőhöz, a Netvibes pedig összegyűjti, analizálja az adatokat és automatizálja azok kezelését. A SOLIDWORKS olyan prémium kategóriás eszközöket kínál, amik a manuális gépészeti tervezésről a szoftveres gépészeti, elektromos és online tervezésre történő átállás minden lépésében megoldást jelentenek. A szoftverek moduláris felépítése lehetővé teszi az eszközök funkcióinak testreszabását a különböző, egyedi munkafolyamatokra. Így a következetesen végigvitt digitalizáció és a kommunikáció által kínált lehetőségek használatba vétele valóban az adott cég termelésének automatizálását és műveleteinek optimalizálását segíti elő.
SOLIDWORKS PCB – Az új technológia egyesíti a gépészeti és elektromos tervezést
Az IoT termékek a gyors elérhetőség és automatizálás mellett ösztönzik az új technológiák kialakítását is. Ennek eredménye, hogy egyre nagyobb hangsúlyt kap a gépészeti és elektromos tervezés összehangolása. Az informatikai eszközökkel támogatott elektromos, elektronikus és mechanikai tervezés (ECAD és MCAD) adatai közti átjárhatóság nem újkeletű dolog. Számos ipari szabványnak tekinthető konvertáló eszközt használnak, hogy az adatokat az egyik formátumból a másikba alakítsák át. Azonban ez az adatátalakítás nagyon bonyolulttá is válhat, ha több szoftverrel, különböző verziókkal és eltérő metaadatokkal kell dolgozni.
A probléma megoldására tett lépések eredménye az Altium csapatával együttműködve kidolgozott új termék, a SOLIDWORKS PCB (SW PCB) is (2. ábra). Az új szoftver jobb integrációt tesz lehetővé a gépészeti (MCAD) és elektromos (ECAD) adatok között. Más MCAD/ECAD közti kommunikációt támogató szoftverekkel szemben ez a szoftver egyetlen közös fájlformátumot használ. A program az Altium által kifejlesztett ECAD technológiát alkalmazza, de teljesen integrált a SOLIDWORKS szoftverrendszerébe. A mérnökök 3D CAD modelleket készíthetnek az elektromos tervek alapján, amellyel gondoskodhatnak a gépészeti és elektromos terveik összehangoltságáról. A geometriának, a kialakításnak és a tűréseknek szigorú szabályoknak kell megfelelniük az IoT-ben. Az MCAD és ECAD egyesítése megkönnyíti a mérnök számára, hogy megfelelhessen ezeknek a követelményeknek.

2. ábra A SOLIDWORKS PCB integrálja az MCAD és ECAD adatokat

Hogyan működik az egyesített rendszer és milyen előnyökkel jár?

A felhasználók a hagyományos módon, olyan eszközökkel tervezhetik meg a nyomtatott áramköröket, mint amit az ECAD kapcsolási rajz vagy kábeltervező funkciói használatakor már megszoktak. Míg ezek a tervek korábban egy másik platformon voltak elérhetők, ez most a SW PCB-n keresztül, egyetlen szoftverben és egyazon platformon lehetséges. Az egységes kezelőfelület gyorsabb munkavégzést tesz lehetővé, hiszen nem kell két program között váltogatni, és a program használatának elsajátítását is megkönnyítik a minimalista ikonok. Nagy előny, hogy az elektronikai tervezőmérnök 3D modellben láthatja a tervezés közben az elektronikai termék megjelenését, hozzáférést kap egy megosztott könyvtárhoz is, ami több száz alkatrészt és elemet tartalmaz a beszállítók választékából. A SW PCB-ben készített ECAD terveket az elektronikai tervező egy beépített üzenőrendszeren keresztül tudja elküldeni a gépésztervezőnek, akinek MCAD adatai azonnal frissülnek, ha elfogadja a tervmódosításokat. Ellenkező esetben a rendszer visszaküldi azokat az elektronikai tervezőnek. A gépésztervező véglegesített tervei is ezen az üzenőrendszeren keresztül jutnak el a villamosmérnökhöz, ezáltal a két tervezői szakág közötti folyamatos kommunikációval naprakészen követhetők a módosítások (3. ábra).

3. ábra A SOLIDWORKS PCB-vel 3D modellben láthatók az elektromos tervek

Az új technológia nagy előnye, hogy az egységes fájlformátum miatt nincs szükség a fájlok konvertálására, amivel rengeteg időt lehet megtakarítani és számos hibalehetőséget lehet elkerülni. Ez az egységesítés új lehetőségeket nyit a szimuláció területén is, hiszen a kompatibilis SW PCB fájl más SOLIDWORKS szoftverekkel is könnyen kezelhető. Az ECAD integrációjával még alaposabb betekintést nyerünk a különböző rétegek, anyagok és geometriák kialakításába, így bármilyen ellenőrzést valósághűbben és nagyobb pontossággal tudunk lefuttatni, legyen szó hőtani, áramlástani vagy szerkezeti szimulációról. Továbbá felhasználhatjuk MCAD/ECAD modelljeiket a tűrések számításánál, a gyártást elősegítő modellalapú tervezésben (Model Based Design – MBD) vagy minőségellenőrzési folyamatokban.
A SOLIDWORKS PCB új technológiájával a felhasználók az Ipar 4.0 élvonalába kerülhetnek, hiszen a gépészmérnöki és villamosmérnöki csapat bevonásával úgy egyszerűsítik műveleteiket, hogy a tervezési adatok a megfelelő formátumban és a legfrissebb verzióban kerülnek a gyártáshoz. Ez növekvő produktivitást, rugalmas gyártást és optimalizált munkafolyamatokat tesz lehetővé. Biztosak lehetünk abban, hogy a következő 20 év további fejlesztéseket és forradalmi újításokat hoz a tervezés és gyártás területén, szorosabbra fűzi az együttműködést, és még alaposabban használja ki a vizuális eszközök, a felhőalapú rendszerek és tárolóhelyek alkalmazását, valamint a csatlakoztatott eszközök robbanásszerű terjedésében rejlő előnyöket. Izgalmas idők jönnek, amiknek még csak az elején járunk, de a SOLIDWORKS újszerű megoldásaival olyan eszközöket és képességeket ad mérnökei kezébe, amik használatával a folyamatosan változó piaci körülmények között is versenyelőnyre tehetnek szert.