Projektowanie i inżynieryjne

Inżynieria projektowania to proces współpracy i twórczego rozwiązywania problemów, który pozwala przekształcać projekty koncepcyjne w namacalne produkty. Wytworzenie końcowego produktu przynoszącego zysk, spełniającego oczekiwania klientów i realizującego swoje zadania wymaga specjalistycznej wiedzy i doświadczenia.

Przykładami inżynierii projektowania są budownictwo i tworzenie infrastruktury wodno-lądowej, projektowanie urządzeń przemysłowych i produktów konsumenckich (angielski), a także wytwarzanie i przetwarzanie materiałów. Praca w inżynierii projektowania może obejmować stanowiska projektantów przemysłowych, inżynierów mechanicznych, elektrycznych lub elektronicznych, specjalistów ds. symulacji oraz projektantów i kreślarzy CAD.

Inżynier projektant posługuje się zasadami matematyki, fizyką inżynieryjną, wiedzą branżową i specjalistycznym oprogramowaniem, aby rozwiązywać problemy i opracowywać pomysły od etapu koncepcji do szczegółowego projektu. Szczegółowy projekt musi spełniać określone wymagania i przynosić zysk. Jest przekazywany zainteresowanym stronom, takim jak dział produkcji i zaopatrzenia, w formie modelu CAD, rysunków technicznych (angielski), „zestawienia komponentów” (BOM) (angielski) i specyfikacji. Proces tworzenia projektów inżynieryjnych jest oparty na współpracy i może obejmować wiele dziedzin, w tym projektowanie przemysłowe, mechaniczne, elektryczne i elektroniczne, a także uwzględniać informacje zwrotne od klientów, dostawców, działu produkcji i zarządzania projektem.

Inżynieria projektowania ma kluczowe znaczenie dla sukcesu firm, które zajmują się rozwijaniem produktów. Celem opracowywania projektów jest stworzenie koncepcji i uzgodnienie rozwiązania produktowego, które przyniesie korzyści zarówno klientom, jak i firmie. Rozwijanie projektów jest ograniczone budżetem, możliwościami inżynierskimi i czasem wprowadzania produktów na rynek. Proces inżynierii projektowania jest powtarzalny i cykliczny, a kolejne pomysły przechodzą przez wiele rund prototypowania, testowania, oceny i weryfikacji, aż do uzyskania ostatecznego projektu, który zostanie uznany za optymalny i na tyle niezawodny, aby przejść do etapu produkcji. Proces inżynierii projektowania rozpoczyna się od zdefiniowania problemu. Następnie odbywa się burza mózgów, podczas której powstają koncepcje potencjalnych rozwiązań. Na podstawie tych rozwiązań tworzone są prototypy, które są testowane. Po zebraniu informacji zwrotnych i dokonaniu oceny możliwości dalszego dopracowania problemu podejmowana jest decyzja, czy proponowane rozwiązania mają zostać odrzucone, czy zaakceptowane oraz czy można je udoskonalić w kolejnym cyklu rozwojowym.

Oprogramowanie projektowe i inżynierskie wspomaga rozwój produktów przez automatyzację zadań i zarządzanie danymi. Przykłady oprogramowania do projektowania inżynieryjnego obejmują programy do zarządzania danymi produktów (PDM) (angielski), programy do zarządzania cyklem rozwojowym produktów, programy do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) (angielski) i programy do inżynierii wspomaganej komputerowo (CAE) (angielski).

Oprogramowanie CAD służy do tworzenia wirtualnych modeli 3D projektu produktu lub maszyny wraz z powiązanymi z nimi danymi, takimi jak rysunki techniczne i zestawienia komponentów (BOM). Inżynierowie projektowi używają modeli CAD jako podstaw do inżynierii wspomaganej komputerowo (CAE), która służy do oceny, czy proponowane rozwiązanie będzie spełniać swoje zadanie. Używane w projektowaniu inżynieryjnym oprogramowanie CAE do symulacji zawiera funkcje analizy metodą elementów skończonych (MES) i symulacji obliczeniowej mechaniki płynów (CFD). Oprogramowanie CAD służy do projektowania niemal wszystkiego, co nas otacza — od dróg i mostów, przez budynki, samochody i samoloty, po ubrania i przedmioty, których używamy na co dzień, między innymi do przetwarzania jedzenia i wody czy wytwarzania energii.

Firmy wytwarzające towary przemysłowe i konsumenckie odczuwają presję na dostarczanie innowacyjnych rozwiązań spełniających wymagania klientów i wprowadzanie ich na rynek, zanim zrobi to konkurencja. Kluczowym elementem pomyślnego rozwoju produktu jest inżynieria projektowania, która gwarantuje, że produkty nie tylko spełnią oczekiwania klientów, lecz także przyniosą zysk firmie. Decyzje podjęte podczas opracowywania produktu mogą mieć wpływ na jakość, komponenty, materiały, procesy produkcyjne i użyteczność produktu w całym jego cyklu życia. Oprogramowanie do inżynierii projektowania, takie jak programy do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) i inżynierii wspomaganej komputerowo (CAE), przynosi korzyści firmom i profesjonalistom, automatyzując procesy projektowania i zarządzając danymi, co umożliwia projektantom i inżynierom podejmowanie szybkich i efektywnych decyzji, które zwiększają powodzenie produktu, pomagają podnosić wydajność operacyjną i skracają czas wprowadzania produktu na rynek.

Oprogramowanie projektowe i inżynierskie (angielski) wspomaga zespoły zajmujące się rozwijaniem produktów, automatyzując procesy i zarządzając danymi, co pozwala przyspieszyć tworzenie projektów przy zachowaniu wysokiej jakości procesu. Najważniejsze funkcje oprogramowania CAD do inżynierii projektowania obejmują:

• Modelowanie 3D części i zespołów w celu tworzenia koncepcji wymiarów fizycznych i zależności przestrzennych projektu.
• Specjalistyczne zestawy elementów w powiązanych bibliotekach CAD, które automatyzują tworzenie elementów projektów mechanicznych i elektrycznych (angielski), takich jak wały i koła zębate, połączenia gwintowe, konstrukcje blachowe, spoiny, konstrukcje, rurociągi i wiązki przewodów elektrycznych.
• Funkcje tworzenia rysunków technicznych 2D i opisów opartych na modelu 3D do przekazywania dokładnych informacji na potrzeby produkcji, w tym dotyczących materiałów, wykończeń, technik produkcyjnych, wymiarów i tolerancji.
• Narzędzia do prezentacji i renderowania, które umożliwiają tworzenie fotorealistycznych obrazów (angielski) i animacji projektu w celu przekazywania instrukcji montażu lub tworzenia materiałów marketingowych i sprzedażowych.
• Funkcje symulacji do obliczania naprężeń, drgań lub przepływu płynów (angielski) lub narzędzia do projektowania generatywnego automatyzujące projektowanie komponentów na podstawie warunków obciążenia.
• Funkcje zarządzania zestawieniem komponentów (BOM) (angielski) umożliwiające automatyczne tworzenie list komponentów, które należy zamówić lub wytworzyć, oraz ułatwiające zbiorcze zamawianie surowców.
• Funkcje programowe automatyzujące zadania produkcyjne na dalszych etapach, takie jak zagnieżdżanie komponentów na materiałach surówki (angielski) lub produkcja wspomagana komputerowo (CAM), w tym drukowanie 3D (wytwarzanie addytywne) i obróbka sterowana komputerowo (CNC) (obróbka ubytkowa).
• Funkcje zarządzania danymi i procesami CAD ułatwiające jednoczesne tworzenie projektów inżynierskich, śledzenie zadań, sprawdzanie informacji z recenzji projektów oraz zarządzanie zleceniami zmian inżynieryjnych.

Autodesk udostępnia innowatorom technologie do projektowania i wytwarzania niezbędne do projektowania i inżynierii produktów, co umożliwia im elastyczną pracę obejmującą różne obszary projektu, dziedziny i branże. Oprogramowanie Autodesk do projektowania i inżynierii obejmuje kolekcję Product Design & Manufacturing Collection, która zawiera:

• Autodesk Inventor — profesjonalne narzędzia do projektowania 3D elementów mechanicznych i inżynierii, symulacji i wizualizacji oraz tworzenia dokumentacji.
  • Inventor Nastran — wbudowane w oprogramowanie CAD narzędzie do symulowania naprężeń nieliniowych, obciążeń termicznych, drgań i zmęczenia materiału.
  • Inventor Tolerance Analysis — oprogramowanie do analizy sumowania tolerancji umożliwiające określanie wpływu zmienności wymiarów.
  • Inventor Nesting — uzupełniające program Inventor oprogramowanie do rozmieszczania rzeczywistych kształtów, które pozwala optymalizować uzysk z surowców.
  • Inventor CAM — rozwiązanie CAD/CAM do programowania 2,5- do 5-osiowego obrabiarek zintegrowane z programem Inventor.
• Vault — oprogramowanie do zarządzania danymi produktów pomagające w administrowaniu plikami projektowymi.
• AutoCAD — oprogramowanie CAD 2D i 3D z zestawami narzędzi branżowych.
• Factory Design Utilities — oprogramowanie do projektowania zakładów przemysłowych umożliwiające planowanie, projektowanie i instalowanie wydajnych linii produkcyjnych.
• Navisworks Manage — oprogramowanie do recenzowania dużych projektów z funkcjami wykrywania kolizji i generowania zestawień.
• ReCap Pro — oprogramowanie i usługi do rejestrowania rzeczywistości i skanowania 3D.
• 3Ds Max — oprogramowanie do renderowania i animacji 3D na potrzeby wizualizacji projektów.
• Fusion 360 — chmurowe oprogramowanie CAD/CAM/CAE do projektowania i wytwarzania produktów.
• Fusion 360 Manage with Upchain— oparte na chmurze oprogramowanie do wytwarzania i projektowania produktów (PDM) oraz zarządzania cyklem życia produktu (PLM), które umożliwia łatwe łączenie danych, osób i procesów.
• Design Review — przeglądarka CAD Design Review, która umożliwia bezpłatne wyświetlanie, oznaczanie i drukowanie plików 2D i 3D oraz śledzenie zmian w tych plikach bez konieczności posiadania pierwotnego programu do projektowania.

Aplikacje projektowe i inżynieryjne wspomagają rozwijanie produktów przez automatyzację zadań i zarządzanie danymi. Dane generowane w ramach inżynierii projektowania odgrywają kluczową rolę w kolejnych działaniach podczas cyklu rozwojowego produktu, takich jak zamówienia, produkcja, przekazanie do eksploatacji i obsługa. Ważne jest, aby dane tworzone przez aplikacje projektowe i inżynieryjne były płynnie integrowane z innymi systemami biznesowymi.

Aplikacje projektowe i inżynieryjne, takie jak programy do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) i inżynierii wspomaganej komputerowo (CAE), współpracują z oprogramowaniem do zarządzania danymi produktów (PDM), co pozwala zarządzać dostępem do plików i kontrolować go oraz zapewnia właściwym osobom dostęp do odpowiednich danych we właściwym czasie. Oprogramowanie PDM współpracuje z oprogramowaniem do zarządzania cyklem życia produktów (PLM), co umożliwia zarządzanie procesami projektowymi i inżynierskimi, takimi jak wprowadzanie nowych produktów (NPI), zarządzanie zestawieniami komponentów (BOM) i kontrola jakości. Oprogramowanie CAD integruje się również z oprogramowaniem do wytwarzania wspomaganego komputerowo (CAM), które wykorzystuje dane CAD 2D i 3D do tworzenia sterowanych numerycznie ścieżek narzędzi (CNC) lub wzorów warstw na potrzeby drukowania 3D. Integracja programów CAD i CAM z systemami realizacji produkcji (MES) (angielski) umożliwia skuteczne monitorowanie, śledzenie i kontrolowanie procesów produkcyjnych. W celu udostępniania danych projektowych osobom, które ich potrzebują w całym przedsiębiorstwie, aplikacje projektowe i inżynieryjne współpracują z systemami biznesowymi, takimi jak programy do planowania wymagań materiałowych (MRP) lub zasobów przedsiębiorstwa (ERP).