Współczesny przemysł opiera się na innowacyjnych technologiach, które umożliwiają projektowanie, symulowanie i wytwarzanie produktów w sposób niezwykle precyzyjny i efektywny. Kluczową rolę w tym procesie odgrywają systemy komputerowe, a w szczególności te kryjące się pod terminami CAD, CAE i CAM. W artykule rozwiniemy pojęcia, jak również pokusimy się o próbę przewidywania przyszłości – w którym kierunku rozwijają się te technologie.
CAD, CAE, CAM – o co w tym chodzi?
CAD, CAE, CAM – co oznaczają te skróty? Są to pojęcia bardzo dobrze znane w branży produkcyjnej.
CAD – fundament każdego projektu
Skrót CAD oznacza Computer Aided Design, czyli projektowanie wspomagane komputerowo. To właśnie za pomocą narzędzi CAD powstają wirtualne modele 3D produktów, od prostych elementów mechanicznych po skomplikowane konstrukcje budowlane. Dzięki CAD projektanci mogą tworzyć precyzyjne rysunki techniczne, wizualizacje i dokumentację, które stanowią podstawę do dalszych etapów produkcji.
CAE – symulacja rzeczywistości
CAE, czyli Computer Aided Engineering, to inżynieria wspomagana komputerowo. Oprogramowanie CAE pozwala na symulowanie różnych zjawisk fizycznych, takich jak wytrzymałość materiałów, przepływ płynów czy przenoszenie ciepła. Dzięki temu inżynierowie mogą weryfikować swoje projekty jeszcze przed rozpoczęciem produkcji. W przeszłości projekt (prototyp) był testowany w rzeczywistym środowisku pracy. Dzięki procesom CAE możemy symulować rzeczywistość, uwzględniając czynniki zewnętrzne. W ten sposób weryfikujemy projekt jeszcze przed jego realizacją.
CAM – od projektu do produktu
Ostatnim tajemniczym pojęciem jest CAM, czyli Computer Aided Manufacturing, wytwarzanie wspomagane komputerowo. Oprogramowanie CAM przekształca trójwymiarowe modele CAD w instrukcje dla maszyn CNC (Computer Numerical Control), które umożliwiają automatyczne wytwarzanie elementów. Dzięki CAM można osiągnąć wysoką precyzję i powtarzalność produkcji.
Integracja CAD CAM
Współczesne systemy CAD/CAM/CAE są coraz częściej zintegrowane, co pozwala na płynne przejście między poszczególnymi etapami procesu projektowania i wytwarzania. Dzięki temu można znacznie skrócić czas wprowadzania nowych produktów na rynek i zminimalizować ryzyko błędów.
Korzyści płynące z zastosowania systemów CAD/CAM/CAE
Korzyści z wdrożenia systemów CAD/CAM/CAE są liczne. Poniżej znajdziesz ich kilka przykładów.
- Zwiększenie efektywności: Automatyzacja wielu procesów pozwala na znaczne skrócenie czasu projektowania i produkcji.
- Poprawa jakości produktów: Dzięki symulacjom CAE można wyeliminować potencjalne błędy konstrukcyjne, co przekłada się na wyższą jakość produktów.
- Redukcja kosztów: Zmniejszenie liczby prototypów i błędów produkcyjnych prowadzi do obniżenia kosztów.
- Zwiększenie innowacyjności: Systemy CAD/CAM/CAE umożliwiają tworzenie bardziej złożonych i innowacyjnych produktów.
CAD/CAM w praktyce – gdzie się to stosuje?
Przemysł motoryzacyjny garściami czerpie z technologii CAM. Produkcja wspomagana komputerowo pozwala wytwarzać skomplikowane formy do elementów samochodu, elementy silnika, a nawet felgi. Dzięki wdrożeniu oprogramowania CAM niezwykle łatwe stało się masowe tworzenie jednakowych, powtarzalnych elementów o identycznych właściwościach.
Przemysł lotniczy, głównie produkcja podzespołów samolotów (np. łopatek, turbin, wirników), to branża, w której system CAM znacznie zoptymalizował proces wytwarzania skomplikowanych elementów z jednego kawałka półfabrykatu. W tym procesie kluczowa rolę odgrywa nie tyle oszczędność materiału, ale precyzja realizacji projektu przez maszyny obróbki skrawaniem.
Wytwarzanie różnorodnych form wtryskowych, rozdmuchowych, odlewniczych, produkcja matryc – to kolejne dziedziny, w których technologia CAM zagościła na dobre.
Co dalej?
Jaka przyszłość czeka technologię CAD/CAM? Z jakimi innowacjami możemy się spotkać?
Już teraz system hyperMILL od czołowego dostawcy oprogramowania tego typu, Cam Technology przechodzi szereg zmian, mających na celu jeszcze większą precyzję modelowania obiektów. Rzeczywista symulacja kodu NC, VIRTUAL Machining Center, Optimizer, Conected Machining, Automation Center to tylko kilka z innowacji, jakie zostały wdrożone przez producenta OPEN MIND.
CAM w druku 3D
Kolejną domeną, w której technologia CAM może znaleźć szersze zastosowanie jest druk 3D. Druk 3D wspomagany przez program CAD/CAM pozwoli w krótszym czasie dojść do prototypu o cechach bardzo zbliżonych do produktu finalnego w celu testów i dalszej optymalizacji.
Optymalizacja oprogramowania CAM
Interfejs programu CAD/CAM z pewnością będzie ewoluował w kierunku większego usability, prostoty i intuicyjności. Proces pełnego wdrożenia nowych pracowników stanie się dzięki temu krótszy. Łatwiejsze będzie również uzyskanie wsparcia dostawcy oprogramowania w przypadku trudności z konfiguracją systemu. Trend ten widzimy już teraz w najnowszej wersji oprogramowania cad/cam od hyperMILL, który został wzbogacony o nową generację pomocy (CAM Plan), a także zwiększona optymalizację etapów procesu technologicznego.