MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ
Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nábytku, designu a bydlení
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Knihovny kancelářského nábytku pro systémy CAD
Brno 2008
Ondřej Dočkal
Prohlášení : Prohlašuji, že jsem zadanou bakalářskou práci na téma : ,,Knihovny kancelářského nábytku pro systémy CAD´´ zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendlovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
……………... Ondřej Dočkal
2
Poděkování : Rád bych zde vyjádřil poděkování vedoucímu mé bakalářské práce panu doc. Ing. Josefu Chladilovi, CSc. za odbornou pomoc a vstřícný přístup při řešení této práce. Další, neméně důležité poděkování, patří mým rodičům a blízkým za podporu při mém studiu.
3
Jméno autora : Ondřej Dočkal Název bakalářské práce : Knihovny kancelářského nábytku pro systémy CAD Abstrakt : Tato bakalářská práce se zabývá problematikou tvorby databázové knihovny úložných prvků kancelářského nábytku, jakožto nástrojem pro zjednodušení a urychlení procesu návrhu a výroby zakázkového interiéru. Jedná se o představitele úložného nábytku pro kancelářské účely vybrané podle současných designových trendů moderní kanceláře, ale také podle funkčních a ergonomických požadavků. Dále práce zahrnuje stručné uvedení do problematiky navrhování a řešení kancelářských prostor v systémech CAD. Výsledkem této práce jsou samotné databázové knihovny dvou vybraných představitelů vytvořené v programu TurboCAD, jejich vizualizace a výkresy udávající základní rozměrové dispozice. Klíčová slova : Systémy CAD, kancelářský nábytek, úložný nábytek, databázové knihovny, vizualizace
Author´s name : Ondřej Dočkal The title of a bachelor work : The libraries of office furniture for systems CAD
Abstract : This bachelor work is engaged in problems of creation a database library of kabinet office furniture, as an extractor for simplification and acceleration the process of a project and production of an customer interior. There is discussed a representative of cabinet furniture for office purposes, which are chosen according to current design trends of an modern office, but also according to functional and ergonomical requirements. Hreafter this work includes a brief introduction in problems of designing and solving office spaces in the systems CAD. The effect of this work are actually these database libraries of these two chosen representatives, which are created in the programme TurboCAD, their visualization and plans indicative basic dimensional dispozitions.
The keywords : The systems CAD, office furniture, cabinet furniture, database libraries, visualizatio 4
Anotace : Knihovny kancelářského nábytku pro systémy CAD. Databázová knihovna dvou vybraných představitelů úložného kancelářského nábytku. Tyto knihovny umožňují následné urychlení návrhu a výroby, ale také flexibilnější a rychlejší možnosti změny návrhu včetně konstrukční dokumentace.
Annotation : The libraries of office furniture for systems CAD. The database library of two chosen representatives cabinet office furniture. These libraries make possible a resulting acceleration of the project and production but also more flexible and more quick possibilities of changes the project including the constructional documentation.
5
1.
Úvod, cíl a metodika ............................................................................................... 7
2.
Cíl.............................................................................................................................. 7 Metodika ................................................................................................................... 7 Základní objekty kancelářského nábytku ............................................................ 9
2.1 Charakteristika kancelářských prostor.............................................................. 9 2.2 Přehled jednotlivých druhů nábytku – zóny ..................................................... 9 2.2.1 Úložný nábytek, antropometrické a fyziologické požadavky........................ 10 2.2.2 Židle ............................................................................................................... 13 2.2.3 Stoly, pracovní plocha a požadavky .............................................................. 15 2.2.4 Osvětlení ........................................................................................................ 16 2.2.5 Barvy.............................................................................................................. 18 2.3 Materiály......................................................................................................... 19 3. CAD systémy a jejich využití v konstrukční tvorbě .............................................. 20 3.1 Historie a vývoj CADu ................................................................................... 20 3.2 Základní charakteristika CAD ........................................................................ 23 3.3 Přehled a rozdělení CAD programů................................................................ 23 3.4 Systémy vhodné pro nábytkářský průmysl ..................................................... 29 4. Výběr typových představitelů kancelářského nábytku..................................... 35 5.
Tvorba dokumentace vybraného představitele.................................................. 36
6.
Praktické aplikace................................................................................................. 41
6.1 Význam databází................................................................................................... 41 6.2 Kompatibilita s jinými systémy ............................................................................ 42 6.3 Ukázky vizualizací s využitím hotových modelů ................................................. 43 7. Závěr, zhodnocení................................................................................................. 46 8. Summary.................................................................................................................... 47 9. Seznam použité literatury ........................................................................................ 48 10. Seznam použitých obrázků .................................................................................. 49
6
1. Úvod, cíl a metodika Na úvod této práce je třeba vysvětlit, co to vlastně databáze je. Databáze (neboli datová základna) je určitá uspořádaná množina informací (dat) uložená na paměťovém médiu (nejen pro CAD systémy). V širším smyslu jsou součástí databáze i softwarové prostředky, které umožňují manipulaci s uloženými daty a přístup k nim. Pod pojmem databáze rozumíme soubor dat s definovanou strukturou, která umožňuje vkládání, uchovávání a vyhledávání informací v ní uložených. V dnešní době rozlišujeme širokou škálu databází, od jednoduchých tabulek až k velmi složitým databázím s mnoha milióny záznamů vyžadujícím kvalitní hardwarové zázemí. Dotazování a získávání informací z kolekcí uložených dat může probíhat podle popisu nebo obsahu. Uplatnění tyto datové celky nacházejí v spoustě oborů, které musí pracovat s velkým objemem dat a údajů. Jedná se ať už o systémy ekonomické, manažerské, správní, vyhodnocovací, technické atd. V dřívějších dobách se toto řešilo různými způsoby, složité seznamy, kartotéky, děrné štítky… Z toho je zřejmé že příchod možnosti využití moderní výpočetní techniky, softwarového zázemí a databází představuje obrovské usnadnění, zefektivnění a zkvalitnění práce s velkými datovými objemy.
Cíl Cílem této bakalářské práce je vytvoření již zmíněné databáze nábytkových prvků, a to konkrétně dvou vybraných představitelů úložného kancelářského nábytku. Tato databáze bude dále sloužit pro zjednodušení a urychlení procesu navrhování a zařizování interiérů. Vytvořené a uložené modely jsou také silným nástrojem v případě potřeby změn v návrhu , a to jak konstrukčního,rozměrového, tak i estetického (barevného) řešení a mnohých dalších vlastností. A to z důvodů snadné editace již předvytvořených nábytkových prvků, jejichž změny se ve správně využitém CAD systému automaticky dále promítají do konstrukční výrobní dokumentace a můžou být také provázány s dalšími úseky výroby, jako je sklad materiálu, ekonomický úsek, stavy objednávek atd.
Metodika Důležitým podkladem pro vytvoření kvalitní databázové knihovny je mimo znalosti programu, jakožto nástroje k tvorbě, také nashromáždění potřebných údajů, dat a 7
požadavků na kancelářský nábytek. Samotné vytvoření databázové knihovny je v programu TurboCAD. Ukázka snadné editace vlastností objektu a možnosti využití výstupu pomocí převodu do jiného programu např. pro účely kvalitnější vizualizace (Rhinoceros 4.0 + Maxwell tender 1.5).
8
2. Základní objekty kancelářského nábytku 2.1 Charakteristika kancelářských prostor Kancelářské prostory jako každé jiné s sebou nesou určitá specifika týkající se nároků a požadavků na jejich vybavení a způsob zařízení. To se odvíjí především od skutečnosti, že mnozí z nás v těchto prostorách tráví každý den spoustu času. Proto jsou nároky na ergonomii a funkčnost vybavení tak vysoké. S pokračující technizací a automatizací se stále mění požadavky na prostory a zaměstnance. Z nových požadavků vyplývá potřeba sanace objektů a jejich vnitřních pracovních prostor. Mezi úspěšné formy patří dnes ta řešení, která jsou flexibilní – umožňují práci ve skupinách, ale zároveň vytváří i prostor pro soustředěnou individuální práci, přičemž lze v průběhu dne pracoviště vyměnit. Administrativní práce je zřejmě v konkrétních případech natolik specifická, že není možné stanovit jednoznačné, univerzálně platné zásady pro dispoziční a organizační řešení pracovišť. Celkově lze konstatovat, že převládá trend humanizace kancelářských pracovišť, individuálnost řešení a přejímání některých prvků bytového interiéru. Zcela běžné je již rozvíjení kultury prostředí administrativních pracovišť, podle níž je interiér posuzován jako kancelářský celek nábytkového vybavení, technických prostředků a ostatních zařizovacích předmětů. Základním měřítkem současných interiérů je bezvadná organizace provozu, kterou určuje zejména dispoziční řešení. Samozřejmostí je vysoká technická a ergonomická funkčnost a samozřejmě i odolnost – životnost nábytkového vybavení.
2.2 Přehled jednotlivých druhů nábytku – zóny Jako každá obytná místnost je i kancelář tvořena několika zónami, které jsou vymezeny funkcí kterou plní. U kanceláří se jedná zpravidla o části vstupní,kde by mělo být vybavení sloužící pro odložení svrchních oděvů (kabát, sako atd. popř. deštníku) , jako nejdůležitější je pracovní část, tvořena pracovním stolem a pracovní židlí, dále úložná zóna (knihovny, policové systémy, komody), ty zpravidla navazují nebo jsou v těsné blízkosti pracovního stolu. Dále zde může být část jednací (křesla, polokřesla, jednací stolek). Nezbytně nutné je také určité hygienické zázemí kanceláře popř. vlastní
9
kuchyňka. To se ale odvíjí od celkových dispozicí kancelářských prostor a způsobu řešení těchto zón (kuchyňka společná pro více kanceláří atd.)
2.2.1 Úložný nábytek, antropometrické a fyziologické požadavky Při volbě vhodného typu úložného kancelářského nábytku hraje roli mnoho důležitých faktorů, mezi ně patří jak ergonomie a funkčnost, tak ale také design již stávajících či zamýšlených prvků vybavení a dále současné a hlavně budoucí množství ukládaných předmětů, knih, periodik a dalších dokumentů a tiskovin. Vedle uživatele je nutné respektovat hlavní funkci tohoto typu nábytku a to ukládání předmětů. Škála ukládaných předmětů je velmi široká a často se mění.
Z hlediska uživatele jsou důležité tyto antropometrické rozměry : 1. výška očí při stání 2. dosah vzhůru vstoje 3. dosah vzhůru vsedě 4. dosah kupředu Při určování rozměrů a objemů funkčních celků úložného nábytku se musí vycházet : 1. rozměrů ukládaných předmětů 2. z prostoru , který je nezbytně potřebný pro manipulaci s ukládanými předměty
Při ukládání hraje významnou roli i fyziologie. Úložné prostory, zvláště jejich uzavírací prvky a zásuvky, mají být umístěny v optimální poloze
vzhledem
k základnímu postavení uživatele (vstoje, vsedě). Přehled základních rozměrových parametrů úložného nábytku vycházející ze studie rozměrů lidského těla :
Obr.: 1 – Snadný dosah
Obr.: 2 – Ukládání vstoje
Obr.: 3 – Ukládání vsedě
10
Obr.: 4 – Výškové situování polic
Obr.: 5 – Výškové situování zásuvek
Úložný nábytek běžně používaný v kancelářských prostorech lze rozdělit podle typu uzavírání a to následujícím způsobem: 1. nábytek uzavíratelný – toho lze dosáhnout několika způsoby. Patří sem uzavření pomocí dvířek (otevíravá, výklopná, sklopná, otočná, posuvná), roletové systémy, zásuvky plus kombinace předešlých. Výhodou je omezení prašnosti uvnitř úložného nábytku , avšak do jisté míry snížení přehlednosti uložených předmětů. Toto částečně řeší použití průhledných výplní dvířek atd.
Obr.: 6 – Ukázky uzavíratelného kancelářského nábytku
11
2. nábytek neuzavíratelný – opačné vlastnosti, vyšší přehlednost, rychlejší dostupnost, vyšší prašnost. Jedná se většinou o knihovny, policové systémy…
Obr.: 7 – Ukázky neuzavíratelného nábytku
3. kombinace předešlých dvou způsobů – jedná se o nejrůznější kombinace typů uzavření plus skříňky speciálního konstrukce (např. vestavěné chladničky, kuchyňské linky…)
Obr.: 8 – Ukázky kombinovaného uzavírání a speciální konstrukce
12
2.2.2 Židle Zcela zásadním prvkem kancelářského prostoru je bezesporu dobrá židle. Na jejím sedadle stráví daná osoba většinu své pracovní doby. Je to však právě židle a také správné sezení, které by nás mohly ochránit od spousty zdravotních problémů. Statické sezení a držení těla v nesprávné pozici : 1. Negativně působí zvláště bederní obratle a meziobratlové ploténky, což může vést k vážným problémům a později i k chronickým. 2. Velký vliv na bolesti krční páteře a bolesti zad. 3. Dlouhodobé statické zatížení zádového, ramenního a krčního svalstva, což mimo jiné vede k bolestem hlavy. 4. Negativní účinek na svalstvo a na špatnou cirkulaci krve a tělních tekutin, výrazné zvláště v případě nohou. 5. To vede k zatížení kardiovaskulárního systému. 6. Omezuje plný rozsah dýchání. 7. Negativně působí na zažívací orgány. 8. Omezené zásobování těla kyslíkem a živinami - celková únava těla a mysli. 9. Tento způsob sezení vede ke značnému snížení kreativity a výkonnosti a zdravotním potížím.
Správné sezení: Poslední poznatky odborníků uvádějí, že správné sezení je sezení dynamické. Dynamické sezení se nejčastěji přirovnává k sezení na gymnastickém míči. Na něm nelze sedět staticky, ale je třeba neustále balancovat a měnit polohu. Tak je naše páteř v neustálém pohybu, nemůže tedy dojít k bolestem zad a dalších nepříznivých účinků. Kromě zdravých zad podporuje zdravé sezení kreativitu a produktivitu práce. Kromě dynamiky sezení je zapotřebí na pracovní židli také zaujmout správnou pozici: •
je nutné využívat celou hloubku sedací plochy
•
chodidla by měla být položena celou plochou na podlaze, stehna a lýtka by měla svírat úhel 90°
•
nesmí být cítit žádný tlak přední hrany sedadla na stehna
•
ruce by měly volně ležet na desce pracovního stolu, přičemž horní část paže a předloktí by měly svírat opět úhel 90°
•
opěradlo by mělo vhodně podpírat záda. Optimální sklon zádové opěrky je 100105°, záleží však na typu činnosti
•
při vyšším sklonu opěradla je třeba zajistit možnost opření hlavy, nejlépe samostatnou opěrkou s nastavitelnou výškou i sklonem
13
•
důležité je nastavení bederní části opěrky, která by měla být řešena tak, aby dostatečně podepřela horní oblast
Obr.: 9 – Rozměrové schéma pracovní židle s měnitelnou výškou sezení
Ukázky pracovních židlí:
Obr.: 10 – Ukázky pracovních kancelářských židlí
14
2.2.3 Stoly, pracovní plocha a požadavky Rozměry a tvary nábytku pracoviště by měly odpovídat zásadám ergonomie. Ergonomie – ( z řečtiny ergon = práce a nonii = přírodní zákony) je věda zabývající se tvarem předmětů tak, aby byly svým tvarem co možná nejvíce přizpůsobeny tvaru lidského těla a tak udržovaly jeho přirozené držení. (Wikipedie, otevřená encyklopedie)
Rozměry pracovní plochy : jako minimální rozměr vlastní pracovní plochy jednoduchého pracovního stolu se jeví délka 90cm, optimálně by však délka měla být cca150 až 180 cm, hloubka 80cm . I když tělo PC bývá většinou uložené pod úrovní pracovní plochy, na stůl je třeba umístit monitor a další periferie. Výrobci kancelářského nábytku obvykle pamatují na vedení kabelů kancelářské techniky. Konstrukčních způsobů ukrytí kabeláže je celá řada, např. skrytí přímo v ploché drážce stolové desky, v kabelovém korytu pod deskou,v různých profilech , které zároveň tvoří konstrukci stolu atd. Umožní-li nám to prostorové dispozice, často volíme sestavu do tvaru „L“ buď volně v prostoru, nebo umístěnou do rohu místnosti.
Obr.: 11 – Dosahy při práci v sedě u pracovního stolu
Obr.: 12 – Vztah rozměrů pracovní plochy k rozměrům normalizovaného formátu papíru
15
Ke stolové desce , ať už uložené na kovové prostorové konstrukci nebo s volně ukotvenýma nohama, patří kontejner jako praktická mobilní spodní skříňka. Podle konkrétní situace, účelu a prostorových možností volíme půdorysný tvar stolu. Tyto můžou být velice rozmanité (obdelníky, čtverce. lichoběžníky, s půlkruhovým zakončením, eliptické, obloukové atd.) Délku a tvarování pracovní plochy docílíme přistavením doplňkových desek se samostatnýma nohama. Tím lze docílit nepřeberného množství sestav. Stolové sestavy jsou dnes již vyráběny s podnožemi s možností změny výšky pracovní desky podle potřeby (stejně tak také náklon)
Obr.: 13 – Ukázky pracovních kancelářských stoů
2.2.4 Osvětlení Osvětlení pracovních ploch, zasedacích místností a kanceláří je velice důležitou součástí ergonomický správně vybaveného pracoviště. Osvětlení musí splňovat parametry dané příslušnými technickými normami, zejména : ČSN 12664-1 Světlo a osvětlení – osvětlení pracovních prostorů. Správné osvětlení navozuje zrakovou pohodu, zvyšuje produktivitu a kreativitu jednotlivce. Výzkumy prokazují, že lidem z rozvinutých zemí se postupně zhoršuje zrak a pohlavně z důvodů špatného životního stylu, nedostatku pohybu, ale zejména vlivem mnoha hodin strávených před monitory a dále v důsledku špatného osvětlení pracoviště. Na psychické ladění člověka mají vliv také jas a barvy. Barevné vnímání a vliv barev na člověka jsou podrobněji popsány v kapitole 1.2.5 Barvy . Na psychické vnímání člověka má negativní vliv zejména oslnění. Je to stav , kdy jasové rozdíly překračují možnosti
16
našeho zrakového vnímání. To má za následek snížení pracovní schopnosti člověka, růst nepřesností a celkovou rychlejší únavu nejen zrakového systému.Kvalitativní a kvantitativní vlastnosti světelného zdroje jsou charakterizovány spektrálním složením záření, základním ukazatelem světelného spektra neboli barevnosti vyzařovaného světla je teplota barvy v Kelvinech. Zářivky s bílým denním světlem působí na člověka v interiéru chladným dojmem. Nejvýhodnější je kombinace přímé a nepřímé složky světelného toku. Nepřímé osvětlení (tzv. softlight), které je realizováno odrazem od parabolické plochy svítidel a samotný strop místnosti (proto je vhodné volit bílou barvu), místnost rozjasní a opticky zvětší. Přímé osvětlení pak zajišťuje maximální intenzitu osvětlení na pracovních místech. Jedním z nejnovějších trendů je systém automatizace řízení osvětlení v kancelářích. Tento umožňuje měnit výkon jednotlivých svítidel. Může fungovat automaticky , reguluje výkon svítidel v závislosti na intenzitě denního osvětlení, nebo manuální, osvětlení reguluje sám uživatel.
Obr.: 14 – Ukázky různých druhů osvětlení
17
2.2.5
Barvy
Barevnost jakéhokoli prostoru, tudíž i interiéru výrazně ovlivňuje naši psychiku. Kromě toho že barva vzbuzuje v člověku určité pocity, má zejména význam tektonický – může tvary zjednodušovat , nebo naopak lze pomocí barvy tvar rozčlenit popř. zvýraznit některé části. Tmavé předměty se zdají menší než světlé.. Rovněž je známo že vodorovné šrafy předměty rozšiřují a naopak svislé je zeštíhlují popř. prodlužují. Barva je také důležitým faktorem ekonomickým, je totiž nejlevnějším a nejúčinnějším prostředkem k individualizaci a diferenciaci téhož výrobku za účelem rozšíření nabídky. Postavení a složení barev v interiéru má však i určité zásady, kterými je vhodné se řídit, pokud nechceme záměrně dosáhnout nepříjemných nebo zkreslujících citových vjemů na člověka. Z hlediska zařízení má také význam kontrast. Tmavá a světlá, teplá a studená, nebo kontrastní účinek doplňkových barev a kvantitativní kontrast, tj. vzájemný poměr barev v ploše vedle sebe. Využití těchto kontrastů musí být obzvláště v kancelářských prostorech uplatňovány velmi oparně a v menší míře, protože má velký efekt a může vyvolávat pocity napětí, únavy očí… Důležitým ovlivňujícím faktorem je i to ze které světové strany jsou místnosti osvětleny. Místnosti s okny na sever, nebo místnosti do kterých slunce zasvitne jen na krátký čas, by neměly být vymalovány studenými barvami . Barva deformuje vjem prostoru a také sama je deformována umělým světlem, zejména při používání výbojkového osvětlení. Osvětlení zářivkami vyzařujícími bílé světlo zvýrazňuje barvy modré, zelené a fialové . Naopak světlo žárovek umocňuje teplé barvy, studené šednou.
Často jsou činnosti v kancelářích zaměřeny na grafické práce s jemnými odstíny barev (všeobecně s barvami).
Výrazně barevná stěna, nebo pracovní deska by v těchto
případech mohla ovlivňovat přesné vnímání pracovníka. Z tohoto důvodu se u těchto profesí doporučuje neutrální barevné řešení prostor.
18
2.3 Materiály Všechny prvky, které nás v interiéru obklopují, jsou vytvořeny z materiálu, jehož technická a estetická funkce ovlivňuje prostředí interiéru jako celek. Projev materiálu z hlediska estetického není dán jen zpracováním, nebo dekorací jeho povrchu, ale zejména jeho vlastní strukturou . Tu u dřeva nazýváme textura. Volbou textury, volbou formy stváření, nebo volbou aplikované dekorace můžeme tvar předmětu zvýraznit, nebo naopak potlačit. Velmi důležité jsou proporční vztahy mezi rozměrem předmětu a rozměrem dezénu. Ke konstrukci a výrobě nábytku se však nepoužívají jenom materiály na bázi dřeva. Ale jsou to nejrůznější kombinace celé řady materiálů jako např. ocel (profily, plechy…) hliník, plasty, sklo, kůže, umělá vlákna a spousta dalších. Každý výrobek musí mít určité minimální fyzikální a mechanické vlastnosti , které by odpovídaly účelu jeho použití, takové aby byl schopný správně plnit funkci a zároveň aby zajišťovaly dostatečnou životnost. Použitý materiál má zásadní vliv také na celkový konečný architektonický dojem. Jak již bylo zmíněno, při výrobě nábytku se nám nabízí celá řada různých materiálů. Mezi nepoužívanější však patří : • Dřevo a materiály na bázi dřeva (aglomerované materiály) • Kov • Plasty • Sklo
19
3. CAD systémy a jejich využití v konstrukční tvorbě
3.1 Historie a vývoj CADu Úplně na začátku je třeba vysvětlit co vlastně v poslední době tak často skloňovaná zkratka CAD znamená. Tato zkratka je tvořena z počátečních písmen anglických slov Computer Aided Design – tedy počítačem podporované navrhování. CAD je pomocník, bez kterého je jakákoli konstrukční, projekční a jim podobná činnost v současnosti prakticky nepředstavitelná. Téměř již vymizel názor, že nasazení systému CAD není efektivní, naopak, ekonomickými analýzami byla již mnohokráte dokázána návratnost vložených investic. CAD je atraktivní i pro mnohé „neprofesionály“ pro příležitostné použití.
Počátky CADu obecně
Úplné počátky praktického využití systémů CAD sahají až do konce 60. let, kdy ve velkých společnostech nejen v USA, ale také např. ve Francii začaly vznikat potřeby a nároky na jedny z prvních CAD systémů. Za všechny tyto velké společnosti můžeme jmenovat velké letecké, automobilové a elektrotechnické společnosti jako jsou Boeing, Douglas Aircraft, Renault, Citroen, General Motors, Ford, General Electric, Bell atd. Tyto firmy při hledání cest, jak upevnit svoji pozici na trhu, hleděly využit i netradičních prostředků pro vývoj, konstrukci i výrobu. Už tehdy lidé ve vedení těchto společností věděli, že bez počítačů to prostě nepůjde. Jen se možná maličko ve svých představách lišili od dnešního stavu. První CAD programy nebyly určeny přímo pro další prodej, ale především pro vnitřní potřebu. Až později začaly vznikat firmy, jejichž hlavní předmětem podnikání byla tvorba programů na zakázku a pro opakovaný prodej.
Původně bylo projektování podporováno výpočetní technikou bez grafiky, pro tzv. vědecko-technické výpočty. Jednalo se často o parciální úlohy bez návaznosti mezi sebou. Úkolem bylo např. spočítat objemy, těžiště, časový plán. Později se přidala počítačová grafika, sloužící pro zobrazováni grafu výpočtu a především pro kresleni v rovině. Problémy byly s interaktivním ovládáním,používaly se především příkazy. Kvalitní grafický výstup z programu byl také dlouho problematický,
20
protože mechanické součásti výstupních zařízení byly často velmi nespolehlivé. V současnosti se zdá, že s používáním laserových a inkoustových technologií byly problémy v podstatě vyřešeny a to i v případě barevných výstupů. Trojrozměrné modelování a zobrazování bylo technologicky dobře zvládnuto v 80. letech a v současnosti je tak propracované, že se dá dobře využívat i na osobních počítačích. Koncem 80. let se také začala prosazovat technologie animace a vizualizace. Známá je v poslední době aktivita firmy Autodesk v rovině tzv. virtuální reality. V současnosti se v širším měřítku propojují grafické informace o objektech s ostatními informacemi a charakteristikami uloženými v databázích. Postupem času se k projektům přistupuje pomoci objektové technologie. Navrhuje se objekt, který má mnoho charakteristik, mimo jiné i geometrické a grafické. V dnešní době zaujímá výpočetní technika v konstrukčním procesu (CAD systémy) a řízení CNC technologií (CAM systémy) nezpochybnitelné místo při výrobě a konstrukci. Celosvětový rozvoj a působnost těchto systémů je úměrný jejich důležité roli ve výrobním procesu. Práci inženýrů a techniků ve strojírenských firmách si dnes prakticky nelze představit bez použití CAD/CAM systémů. Na rychlost a kvalitu vývoje, konstrukce nebo technologickou přípravu výroby jsou kladeny velmi náročné požadavky. Vyhovět těmto požadavkům a obstát v tvrdé konkurenci na trhu není jednoduché. Kvalitní CAD/CAM systém je v dnešní době jednou ze zásadních podmínek pro kvalitní a efektivní funkci konstrukce a technologickou přípravu výroby.
I CAD jsou jen programy, jejichž existenci si nelze představit bez samotných počítačů. To je další důvod zmínit pohled do minulosti, kdy se představa osobního počítače nacházela jen v hlavách těch nejodvážnějších. Obvyklé vybavení firem tehdy představovaly sálové počítače, které rovněž svou cenou výrazně překračovaly tehdejší poměry. Počítače v domácnostech prakticky neexistovaly. Z dnešního pohledu lze říci, že čím byly tyto počítače dražší a větší, tím méně byly výkonné. Ale spíše než úsměv je potřeba ocenit úsilí k vyvinutí programů, jež se nakonec staly CADem. Dalšími impulsy byly snahy o uvedení osobních počítačů, o což se od roku 1972 snažila 21
společnost Xerox. Ovšem skutečného úspěchu se koncept „osobního počítače“ dočkal až modelem 5150 společnosti IBM, uvedeným na trh v roce 1981. Pro představu, cena těchto počítačů se pohybovala mezi $8 975 a $19 975. To je důležitý spojovací článek mezi dávnou minulostí a současností, protože následníky prvních PC používáme i dnes. Po zprvu přezíravém postoji jsou to právě počítače PC (a jim podobné, abychom neopomněli fakt, že nejen IBM PC existuje), které jsou v centru pozornosti nejen pro domácí použití, ale i jako platforma pro profesionály včetně CADu.
V současné době patří mezi nejvýznamnější , a také nejznámější producenty systémů na bázi CADu společnost Autodesk. Zde teda něco k počátkům tohoto softwarového gigantu : Na počátku osmdesátých let byla firma Autodesk jednou z mnoha, která se chtěla prosadit na nových trzích. Jeden z klíčových momentů v historii CAD bylo i uvedení AutoCADu. K tomu došlo v roce 1982. Byl to John Walker a dalších 12 společníků, kteří měli odvahu uskutečnit průlomovou vizi. Od počátku byla v plánech Autodesku jasná orientace na osobní počítače, především zmíněné IBM PC, a záměr přinést CAD z drahých sálových počítačů na nově vznikající platformu počítačů osobních. Z toho vycházelo i cenové zařazení. Počáteční cena první verze AutoCADu-80 činila $1.000. Pro srovnání, program Computervision pro Unix stál v té době $70.000! Kromě vlastního programového kódu AutoCAD vycházel z kódů zakoupených programů jako byly Interact a MicroCAD, který byl již kompilován pro IBM PC. Název společnosti se postupně měnil, od původního jména MSP, přes Desktop Solutions, INSIGHT AUTOMATION LTD až po konečné Autodesk. Od počátku šlo o akciovou společnost orientovanou na tvorbu zisku. Autodesk začínal jako firma jednoho produktu – AutoCAD – to je však dávno minulostí a portfolio programů se začalo rozrůstat dle potřeb jednotlivých průmyslových segmentů. Zájemci o podrobné informace o vzniku a vývoji Autodesku mají k dispozici rozsáhlý materiál, jehož autorem je samotný John Walker, zakladatel Autodesku a spoluautor AutoCADu. Je volně k dispozici na adrese www.fourmilab.ch/autofile
22
3.2 Základní charakteristika CAD Základní charakteristika systému CAD je využití výpočetní techniky a příslušného softwaru v souladu s pracovní činností, která vede k požadovanému grafickému návrhu. Systém CAD přebírá řadu především rutinních činností při konstruování a nahrazuje široké spektrum rolí, jako jsou například role výpočtáře, kresliče, editora atd. Základním informačním zdrojem systému CAD je matematický model geometrie součástí, který tvoří strukturní model výrobku. Prostřednictvím těchto modelů je integrován celý proces výroby od jeho návrhu až po jeho realizaci. Ve fázi návrhu je model vytvářen v dialogu konstruktéra s počítačem, zpravidla prostřednictvím grafického displeje a dalších vhodných periferií umožňující operativní tvorbu realizované kresby (obr.2). Proces konstruování formou CAD je interakční proces ve kterém konstruktér postupně zlepšuje své řešení, vytváří vhodné varianty a určuje optimální způsob řešení. Během návrhu pracuje počítač jako významný pomocník konstruktéra, za kterého přebírá rutinní práce při konstruování a analýze variant a ponechává mu prostor pro tvůrčí rozhodovací činnost. Významnou vlastností systému je i to, že jakákoliv změna se automaticky promítá do všech navazujících částí modelu a je provedena do všech důsledků. Použití modelu je rozsáhlejší a používá se ve fázi výroby i její přípravy, kde je podkladem pro přípravu potřebných výrobních podkladů a postupů. Automatizace konstruktérské práce u současných moderních systémů CAD spočívá v pokrytí všech rutinních, informačních, výpočtových a ostatních prací vhodnými programovými moduly, které jsou konstruktérovi lehce dostupné, mohou být okamžitě aktivovány a jejich výsledky slouží jako informace k další činnosti konstruktéra.
3.3 Přehled a rozdělení CAD programů Zkratka CAD je velice rozsáhlý pojem, který zahrnuje všeobecně široký okruh programů. Ovšem dnešní trh obsahuje spousty specializovaných, zaměřených, ba dokonce na zakázku vytvořených softwarových aplikací přímo na míru danému uživateli dle jeho konkrétních potřeb (tzv. uzavřené CADy).
23
Nabízené softwarové aplikace pro CAD lze dělit podle mnoha kritérií. Nejzákladnějším kritériem rozdělení je druhu prostředí ve kterém se pracuje: •
2D nástroje – mezi asi nejznámější a nejrozšířenější patří programy AutoCAD od společnosti Autodesk, následuje velice dlouhý výčet dalších, jen pro představu : SolidWorks, SolidEdge, DesignCAD, ZwCAD, ArchiCAD, Inventor, Catia, TurboCAD … V současné době však již pojem 2D není příliš výstižný, protože drtivá většina těchto programů pracuje i ze 3D prostorem, vzešly však z plošných aplikací.
Obr.: 15 - Ukázka pracovního prostředí ve 2D a 3D v programu TurboCAD Deluxe 14
•
3D modelovací (vizualizační) programy – objemové nebo povrchové, polygonové nebo NURBS (typy zobrazovacích geometrií). Tyto programy jsou určeny k tvorbě prostorových modelů zejména pro účely vizualizací, tedy prezentaci daného výrobku, myšlenky, inovace atd. Tuto část tvoří programy pracující v trojrozměrném prostředí. Nástroje pro rendering, neboli konečný výpočet jednotlivých ploch s přiřazenými materiály, texturami, shadery, odrazovostí, hrbolatostí, osvětlením a mnoha dalšími efekty, jsou buď přímo integrovanou součástí programu, nebo se používají dokonalejší specializované nástavbové programy typu V-Ray, Maxwell, Mental-ray, Brazil, Flamingo, Bongo atd. Tyto jsou do modelovacího softwaru přímo integrovány pomocí pluginů nebo můžou fungovat jako samostatná aplikace do které se scéna importuje. Nachází stále širší uplatnění snad ve všech výrobních odvětvích současnosti od strojírenství přes architekturu, stavebnictví, design, nábytkářství, až po například oděvní průmysl, šperkařství a mnohé další. Mezi nejznámější
24
patří asi 3ds MAX, Cinema 4D, Rhinoceros, Blender, Maya, Alias studio tools a další.
Obr.: 16 - Ukázky pracovního prostředí modelovacího programu Rhinoceros 4.0 (vlevo) a náhled na renderovací plugin Maxwell render 1.5.1 ©
•
Animační programy – někdy taktéž nazývané jako 4D. Zvládají všechny operace jako programy pro 3D, plus obsahují časovou osu pro tvorbu animace. Využívají se zejména pro tvorbu reklamních spotů, filmových efektů, počítačových her , ale také pro simulace složitějších výrobních procesů, pro výzkum a podobně. Představiteli jsou např. již zmiňovaný 3ds MAX od Autodesku,nebo Cinema 4D studio od společnosti Maxon.
Obr.: 17 - Ukázky pracovního prostředí modelovacího programu 3ds MAX (vlevo) a Cinema 4d (vpravo)
25
Každý CAD se více či méně hlásí buď ke skupině specializovaných programů na určité profese či přímo typy objektů, nebo ke skupině nespecializovaných , obecných systémů.
Z toho vyplývá následující rozdělení :
1) OBECNÉ SYSTÉMY •
jsou rozšířené,obecně v povědomí, často se vyučují na školách, patří tedy takřka k obecné technické gramotnosti
•
diky rozšířenosti jsou levnější (i jejich školení, dokumentace, knihovny prvku nebo fontu,...),
•
často se teprve s patřičnou aplikaci dají používat pro profesionální projekční práci a občas i s aplikaci jsou slabé
•
souhrn ceny za obecný systém a za aplikaci může vyjit vyšší než cena za hotovy specializovaný produkt
•
jsou dobré z hlediska datových výměn mezi profesemi
•
jsou zde prostředky pro vytvořeni silných nadstaveb na míru, ovsem jejich vývoj si projekční firmy dovolit nemohou
•
takřka světové rozšíření větších systémů nedovoluje mateřské firmě zásadně změnit zavedené standardy a techniky, také zaručuje prakticky neustálý vývoj
•
představiteli obecných systémů jsou např. AutoCAD, MicroStation, DesignCAD
2, SPECIALIZOVANÉ SYSTÉMY •
pro konkrétní problémy jsou absolutně nejvhodnější
•
mají i obecné části, obecně použitelné
•
jsou méně rozšířené než obecné
•
pokud odborník pracující s určitým programem odejde, může znamenat problém najít náhradu pro stejně specializovaný program
•
uživatelé jsou často závislí na jediném vývojovém centru a jeho obchodních výsledcích,proto musí věřit většinou menší autorské firmě, že bude dále systém rozvíjet správným směrem
26
•
málokdo si může dovolit koupit všechny funkce najednou (jak to u obecných programu často bývá), a proto musí hledat v obrovském množství CAD systému sobě nejvíce vyhovující
Specializované CADy si můžeme dále strukturovat podle profese pro kterou jsou určeny. Toto členění se však často slévá, protože systémy zasahují do několika spolupracujících oblastí : •
elektro : historicky první aplikační oblast, především dvourozměrné úlohy, plošné spoje, rozvody sítí atd. Známé produktu jsou: EAGLE, ECAM, ElektroPartner.
•
strojírenství: objemové modelování, metody konečných prvků pro výpočtové modelování , silná větev zasahující do výroby (CAM, NC) V teto profesi je velmi silný relativně obecný PRO/INGENEER.
•
chemicky průmysl: především rešení technologií, simulace chemických procesů atd. Známé produkty jsou : ChemCAD, AutoPlant (nadstavba nad Autocad pro vedeni potrubí).
•
architektura: zde je nejvíce vidět rozdíl technologie CAD proti klasickým metodám. Používají se zde často3D modely, jejich kompozice, vizualizace, popř. animace. Nemalý je odpor stoprocentního používání CADu u zkušených architektů, protože tyto prostředky nevhodně používané, popřípadě jejich nedostatečná znalost, nutí do unifikace, svazují kreativitu. Systémy CAD je nutné chápat jako pouhé nástroje, které jsou tak chytré a kreativní, jako jejich uživatel.
•
stavebnictví: v levné kategorii jde především o rovinné půdorysy, použití knihoven prvků. Napojení na databázové aplikace (výkazy výměr, výpisy materiálu). Pro větší projekty je nutné trojrozměrné modelování. Zde je nepříjemné, že složité objekty se modelují pouze pro ,,jedno použití“. Lze však nasimulovat velmi složitou a drahou stavbu před samotnou realizací. Pro stavebnictví i architekturu jsou nejznámějši SPIRIT, Allplan (Nemetschek), ArchPartner, ArchiCAD.
•
design, vizualizace, animace: více výtvarná než inženýrská oblast, chápána zcela samostatně, nebo jako součást některého ,,klasického“ oboru (stavebnictví, architektura, strojírenství) Je charakteristická vysokými nároky na hardware.
27
Často je součástí velkých CAD balíků. Známé jsou 3ds MAX, CINEMA 4D, Rhinoceros, Alias studio… Každý z těchto a mnoha dalších oborů má na softwarové zázemí jiné požadavky a nároky.Velice komplexní služby v tomto oboru poskytuje již několikrát zmiňovaná společnost Autodesk . Výpis produktů této firmy lze nalézt na internetové adrese : www.usa.autodesk.com/adsk/servlet/item?id=8909451&siteID=123112
Současný CAD systém musí tedy umět realizovat následující funkce: •
flexibilní zadávání entit - na základě různých parametrů entity, ve vazbě na již existující entity
•
modifikace (editace) existujících entit
•
přehledné informování uživatele (uživatelů při kooperativní práci) o aktuálním stavu výkresu
•
podpora využití výsledků dřívější práce
•
podpora provádění nutných výpočtů
•
propojení s dalšími CAD systémy (grafickými systémy, DTP apod.)
•
využívání různých druhů vstupních a výstupních zařízení
•
nastavení parametrů prostředí podle požadavků uživatele
•
doplnění specifických funkcí do prostředí
•
začlenění databázové informace (textové informace)
Při realizaci komplexních funkcí CAD systémů se objevují následující problémy: •
velký objem výpočtů (zejména při práci v 3D)
•
omezená přesnost zobrazení na displeji - nutnost používání korekčních algoritmů
•
při práci s velkými výkresy problém s pamětí a rychlostí (časté řešení swapování na disk)
28
•
přenos výkresů mezi různými CAD systémy - nedůsledné používání doporučených grafických standardů a následná nekompatibilita, nepřenesení některých částí výkresu
•
poměrně vysoké finanční náklady na dobře vybavené pracoviště
3.4 Systémy vhodné pro nábytkářský průmysl Zaměříme-li se na systémy určené pro nábytkářský průmysl, jejich výčet se nám rapidně zúží. Je to dáno tím že konstrukci nábytku výrobci CADů zatím bohužel nevěnovali tolik pozornosti. Pokud nábytkáři chtějí zrychlit a zkvalitnit přípravu výroby, neobejdou se bez CAD systému pro tvorbu konstrukční dokumentace, CAM systému, který rychle a bez chyb konstrukční podklady převede do NC programu a využití najdou i pro PDM systém pro správu návrhových dat. Při výběru grafických systémů stojí před těžkým rozhodováním mezi menším specializovaným řešením, které je určeno hlavně pro účely prezentace modelu, nebo výběrem velkého CADu používaného hlavně ve strojírenských firmách. První řešení přináší problém již při běžných úkonech, zvláště u výrobců zaměřujících se na atypickou kusovou výrobu. Jejich hlavními požadavky jsou parametrizace modelu pro soustavné provádění změn vyplývajících například z nerozhodnosti zákazníka, nebo zobrazování náročnějších geometrických prvků z rozmarů interiérového architekta. Druhá varianta bývá často málo efektivní s ohledem na poměr cena/výkon. Vždy je to jen náhrada něčeho , co by nábytkářský průmysl ve výrobě přivítal.
Ale jak je vidět ze současné situace, blýská se na lepší časy, snad... Výhodné řešení lze nalézt v jedné z mála aplikací které se touto problematikou zabývají. Důkazem toho jsou tyto dva programy. A to systém Korpus, dodávaný společností Axiom Tech. Druhým zmiňovaným je TurboCAD od společnosti IMSI Design, jehož výhradním distributorem pro českou republiku je fa Špinar software sídlící v Brně.
29
Korpus (Axiom Tech) CAD/CAM systém Korpus funguje jako nadstavba systému SolidEdge. Ulehčuje modelování nábytku automatizováním rutinních činností konstruktéra , kterého osvobodí od ,,proklikávání se“
mezi
jednotlivými
etapami
při
klasickém
způsobu
modelování.
Takto
zautomatizovaná práce umožní konstruktérovi věnovat se podstatným prvkům návrhu.
Korpus řeší tyto základní oblasti: •
Plné 3D modelování skříněk a dalších druhů nábytku
•
Definování spojů jednotlivých dílů s návazností na knihovnu spojů
•
Automatickou tvorbu výkresové dokumentace plně asociativní s modelem, včetně podpory tvorby montážního návodu
•
Generování kusovníku a výpis potřebného materiálu s provázaností na nejběžnější kancelářské aplikace a optimalizační software pro nářezové plány
•
Generování NC programu pro dřevoobráběcí centrum
•
Obsahuje
inteligentní
knihovnu
kování
Hettich
a
dalších
výrobců
s předdefinovaným vrtáním
TurboCAD (IMSI Design) Turbo CAD Professional v14 je nástrojem pro přesné technické kreslení, který nabízí vysokou úroveň v navrhování konstrukčního řešení nejsložitější výkresové dokumentace s návazností na špičkové vizualizační výstupy, při využití integrovaných nástrojů pro 2D a 3D (povrch/ pevné těleso) modelování s fotorealistickými výstupy. Geometricky a rozměrově svázaná správa nástrojů, jednodušší úprava textů a vysoká kompatibilita zvyšuje sílu nástroje a přesnost kresby. Nastavitelná paleta nástrojů, citlivé rozvržení nástrojů a jejich intuitivní návaznosti významně ovlivňují úsporu času. LightWorks® 7.5 a LightWorks Archives materiálů a efektů dosahuje ohromujících
30
prezentací pro architektonický a strojařský design. Vhodné osvětlení ve spojení se skutečným pozadím vytváří návrhy s fotorealistickou precizností. TurboCAD Pro v14 patří mezi nejpokročilejší CAD software ve své cenové relaci.
Díky schopnostem TurboCADu využívat části jiného systému , nepředstavuje sdílení souborů s jinými uživateli a mezi dalšími programy žádný problém. TurboCAD využívá nejnovější verzi knihovny Open drawing Aliance ® , a tím podporuje nejpoužívanější formáty souborů jako : DWG a DXF aplikace AutoCAD, formát SKP programu Google Sketech Up, formát DCD aplikace DesigCAD a formáty DGN, 3DS, IGES, STEP a STL aplikace MicroStation. Nově přidaná funkce podporuje také export 3D souborů do formátu DWF. Uživatelé mohou dále ukládat projekty do formátu HTML, JPEG a dokonce do formátu PNG či GIF, včetně Alfa kanálů pro zajištění průhlednosti.
TurboCAD obsahuje nejpoužívanější konstrukční a editační nástroje a možnosti, které nelze
nalézt
ani
v dražších
programech.
Díky
význačně
modernizovanému
parametrickému modelování , větším designérským a vizualizačním možnostem, obsáhlým nástrojům pro vytváření výkresů, které šetří čas, intuitivnímu a přizpůsobitelnému uživatelskému rozhraní je TurboCAD Pro v14 nástroj, který využívají CAD profesionálové ne celém světě a to také i díky poměru cena/výkon.
Tou nesporně nejpřínosnější výhodou pro nábytkářský průmysl však je možnost propojení grafického programu TurboCAD Pro v14 s informačním systémem DAEX GIS.
DAEX GIS (komplexní řešení toku a optimalizace dat od obchodu až po výrobu) Tento program nabízí propojení datových struktur mezi grafikou, účetnictvím a skladovými programy včetně strojního zařízení ve výrobě (pila, CNC…) Informační a optimalizační systém DAEX GIS je individuální řešení požadavků zákazníka se snahou využít stávající softwarové a strojní vybavení včetně možností postupného vývoje dle aktuální potřeb zákazníka.
DAEX Generator je speciální softwarová nadstavba (plug-in) TurboCADu vytvořená pro zpracovatele dřeva a návrháře, kteří se zabývají výrobou nábytku a návrhy interiérů. Součástí programu DAEX Generator jsou knihovny symbolů pro 31
kuchyňský, bytový a kancelářský nábytek, včetně židlí, stolů a skříní. Prostřednictvím tohoto programu je velmi snadné provádět změny materiálů a rozměrů na modelech nábytku, se kterými právě pracujete. Umožňuje jednoduchou výměnu elementů (dvířek, úchytek, podnoží kancelářských stolů, podnoží skříněk, výplní oken a dveří....), materiálů a změnu rozměrů s následným exportem dat do DAEXu CUTu, který je součástí modulu. Použitím knihovny nábytku může uživatel velmi jednoduše generovat novou velikost nebo řadu nábytku odvozenou od jednoho z existujících typů.
Obr.: 18 - Snadná cesta k vytvoření atypu
Jakmile je nábytek jednou vytvořen, může být vkládán do výkresu programu TurboCAD nebo uložen jako symbol do knihovny. Další úpravy v TurboCADu jsou velmi snadné a symboly nábytku mohou být dále prezentovány v návrzích interiérů. Například, jestliže vytvoříte návrh 3D kuchyně a Váš zákazník si přeje provést změny dvířek skříně, úchytek, hran nebo barvy, je možné tuto změnu realizovat téměř okamžitě a to vzhledem k parametrické povaze nábytku vytvořeného pomocí programu DAEX Generator. Program umožňuje rovněž export informací týkajících se nábytku. Tyto informace mohou být exportovány buď ve formátu CSV nebo XML a tato data mohou být dále používána jako Výpis materiálu nebo pro jiné obchodní účely.
32
Ukázky možností a postupů práce v nástavbovém programu DAEX :
33
Díky zkušenostem , které společnost získala při zavádění softwarových technologií do dřevařského oboru, je schopna nabídnout zpracování a realizaci nejnáročnějších projektů v oblastech : 1. Poptávka - nabídka 2. Design nábytku / výroba 3. Návrh interiérů, vizualizace 4. Prezentační výstupy s cenovou nabídkou 5. Objednávka 6. Nákup/prodej – evidence v informačním systému 7. Zajištění komunikace toků dat mezi prodejnou a informačním systémem s rezervací ve skladu a výrobě s návazností na účetní programy 8. Příjem zakázek do technické přípravy výroby 9. Návaznost na požadavky ve výrobě 10. Příjem objednávek do informačního systému, požadavky na skladové zásoby 11. Technická
příprava
výroby:
výrobní
výkresová
dokumentace,
cenotvorba, optimalizace, požadavky na výdej materiálu do výroby, kusovníky, výrobní příkazy, montážní výkresy, tisk štítků s čárovými kódy 12. Výroba 13. Balení 14. Expediční sklad 15. Tisk doprovodné dokumentace (faktury, dodací listy, smlouvy) 16. Rozvoz 17. Dodávka a montáž
34
4. Výběr
typových
představitelů
kancelářského
nábytku Pro vytvoření dvou ukázkových prvků databázové knihovny jsem si vybral tyto představitele : • EXPEDIT (Ikea) • CITY (Top-office) EXPEDIT Jedná se o otevřený (neuzaviratelný) policový systém jednoduché konstrukce z rovných plošných dílců. Je to vzhledově i konstrukčně poměrně jednoduchý výrobek, tudíž i velice univerzálně použitelný (knihy, dokumenty, šanony atd.) Proto jsem si ho vybral jako předlohu pro vytvoření jednoho prvku databázové knihovny.
Obr.: 19 - Expedit
CITY Tento kus lze zařadit do kategorie úložného nábytku kombinujícího otevřenou (neuzavíratelnou) horní část (police) a spodní část, kterou lze částečně uzavírat prostřednictvím posuvných dvířek (viz. kapitola 2.2.1 ). Vybral jsem ho právě kvůli, podle mě, užitečně zkombinovaným způsobům a typům úložného prostoru. Také mi přijde užitečná volba dvířek ze skleněného materiálu, kvůli přehlednosti uložených věcí.
Obr.: 20 - City
35
5. Tvorba dokumentace vybraného představitele V této kapitole jsou představeny výstupy této práce. A to databázová knihovna (dva kusy) kancelářského nábytku : Expedit a City. Tato datábázová knihovna byla vytvořena v programu TurboCAD Deluxe 14 za použití základních palet nástrojů, použití hladin pro pozdější snadnou editace a třídění zobrazovaných prvků. Dále je zde ukázáno několik z mnoha možných variant zobrazení. Pro názornost jsem zvolil axonometrii, která je vyhotovena v několika provedeních. A to jako : • vizualizace (render) – na model jsou aplikovány textury, popř. luminace, použito nasvícení, pozadí atd. • model se skrytými neviditelnými hranami – neviditelné hrany jsou automaticky skryty, bez textur • drátový model – tzv. wireframe, zobrazeny pouze hrany modelu Součástí dokumentace je nárysný pohled se základními rozměry v milimetrech. Vzorem byly již existující výrobky.
36
EXPEDIT
Obr.: 21 – Vizualizovaný pohled modelu úložného nábytku Expedit
Obr.: 22 – Model se skrytými neviditelnými hranami
37
Obr.: 23 – Drátové zobrazení
Obr.: 24 – Základní rozměry
38
CITY
Obr.: 25 - Vizualizovaný pohled modelu úložného nábytku City
Obr.: 26 - Model se skrytými neviditelnými hranami
39
Obr.: 27 - Drátové zobrazení
Obr.: 28 - Základní rozměry
40
6. Praktické aplikace 6.1 Význam databází V praxi má použití tímto stylem vytvořených databázových knihoven velké využití. V nábytkářství je to zejména v sériové výrobě, ale i v ostatních případech. Podmínkou totiž není databázová knihovna tvořená celými hotovými kusy, popř. řadami nábytku. Knihovny můžou být samostatně tvořeny pro používané polotovary (korpusy,dvířka, stolové desky, podnože atd.), kování (úchytky atd.). Z těchto se nábytek už jen v různých kombinacích sestavuje. Může se také jednat „pouze“ o využívané značky, makra, tabulky, popisy a různé další záležitosti, které se v procesu výroby používají často a opakují se. V případě kvalitních vytvořených knihoven se tedy ve výrobě a plánování mnohonásobně vrací čas vynaložený pro tvorbu těchto knihoven. Kladnou vlastností tohoto přístupu je částečné zajištění dodržování výkresových norem a stále aktuální informace o nových výrobcích.
Pro usnadnění práce projektantů vznikají a distribuují se celé již hotové katalogy (databáze) prvků. S každým lepším systémem je již přímo dodáváno velké množství těchto knihoven. Součástí bývají i informace negrafické, vztahující se ke grafickým prvkům. Jako například reference, nebo různé charakteristiky. Těmi mohou být cena materiálu, dodavatel aj. .
Mezi základní výhody databází objektů patří urychlení práce v důsledku : •
Jednoduchého vkládání do vytvořených dispozic (návrhy interiérů…)
•
Jednoduchá editace objektů (barvy, materiály, konstrukční prvky…)
•
Snadná tvorba atypů z již výtvorech základních modulů
To vše má za následek snížení výrobních nákladů a minimalizaci času zabývajícího se těmito činnostmi. Ve spojení s dalšími nástavbovými prvky typu DAEX, je celý systém velice silným nástrojem pro efektivní práci.
41
6.2 Kompatibilita s jinými systémy V technické praxi se neustále setkáváte s různými typy souborů. Určité typy souborů požadují Vaši zákazníci, jiné formáty vám posílají dodavatelé a ve zcela odlišném programu pracujete Vy sami. Proto přichází řada firem s produkty, tzv. Převodníky, které slouží právě pro převod (migraci) vytvořených dat (souborů v různých formátech) bez deformace jejich částí a ztráty přesnosti detailů, popisů…
V současné době již samotný CAD systém podporuje ukládání do mnoha formátů. Pomocí již zmíněných převodníků to tedy znamená ještě další rozšíření použitelných formátů. To v praxi znamená možnosti kombinace nejrůznějších specializovaných softwarů s CAD systémy. Taky se nestává, ba dokonce je to téměř nereálné, že by se rámci jedné firmy používal jeden jediný formát souboru (dodavatele, investoři atd. ). Proto je velice důležité aby CAD systém zvládal co nejširší pole možných formátů a tudíž byl s těmito programy beze ztrát kompatibilní. Tím je zajištěna možnost migrace (export i import) datových souborů včetně jejich vlastností. Toho se využívá při kombinaci s dalšími specializovanými softwary. Např. pro účely prezentace produktů se používají velice kvalitní fotorealistické výstupy z vizualizačních programů. Ale samozřejmě, důvodů je celá řada, nejsou to „jen vizualizace“…
Základní formáty podporované programem TurboCAD : -
TCW – TurboCAD for Windows Drawing File TCW – TurboCAD 12 for Windows Drawing File TCT – TurboCAD Template 3DS – 3D Studio BMP – TurboCAD for Windows BitMap CGM – Computer Graphic Metafile DGN – Intergraph Standart File Format DWF – Design Web Format DWG – AutoCAD Native Format DXF – Drawing eXchange Format GIF – TurboCAD for Windows GIF JPG – TurboCAD for Windows JPEG PDF – Adobe Portable Document Format PLT – Hewlett-Packard Graphics Language PNG – TurboCAD for Windows PNG WMF – TurboCAD for Windows MetaFile WRL – VRML Worlds WRZ – VRML Worlds
42
6.3 Ukázky vizualizací s využitím hotových modelů Praktické využití spočívá např. v možnosti migrace souboru do prostředí Rhinoceros + Maxwell tender prostřednictvím souboru ve formátu *.3DS (modelovací software společnosti Autodesk – 3ds MAX) Níže jsou zobrazeny ukázky vizualizací dvou objektů (použity stejné jako pro tvorbu databáze) a jejich forma před aplikováním textur, povrchů, světel atd. :
Data ve formátu *.TCW byla převedena do formátu *.3DS , v tomto stavu importována do pracovního prostředí modelovacího programu Rhinoceros a prostřednictvím pluginu Maxwell tender byly vytvořeny následující vizualizace.
43
EXPEDIT
Obr.: 29 – Výstup vizualizačního programu s vyobrazením výrobku Expedit
Obr.: 30 – Zobrazení modelu v pracovním prostředí bez aplikovaných materiálů a textur
44
CITY
Obr.: 31 - Výstup vizualizačního programu s vyobrazením výrobku City
Obr.: 32 - Zobrazení modelu v pracovním prostředí bez aplikovaných materiálů a textur
45
7. Závěr, zhodnocení Výsledkem této bakalářské práce jsou vytvořené databázové knihovny vybraných představitelů kancelářského nábytku pro program TurboCAD. Jedná se 3D vyhotovené modely, uložené v systému CADu, které umožňují následné umístění do navrhovaného prostoru (místnosti) bez nutnosti opětovného modelování a konstruování, dále umožňují snadnou editaci polohy prvků a taky jeho vlastností (rozměry, materiály, textury, barevnost). Využitím těchto knihoven v praxi tedy znamená velkou míru usnadnění práce, což urychluje celý proces od návrhu až po realizaci. Myslím že trend vývoje rozsáhlých databázových knihoven bude dále velice svižně pokračovat, protože nachází čím dál širší praktické uplatnění. S tím také souvisí snad nikdy „nekončící“ vývoj jak softwarového , tak i hardwarového zázemí, zvyšování jejich výkonu, kapacit, vývoj nových technologií atd.
Po nashromáždění potřebných údajů jsem začal s výběrem vhodných představitelů. Tomu předcházel průzkum trhu, který jsem vzhledem k časovým možnostem provedl prostřednictvím internetových stránek s produkty jednotlivých prodejců, distributorů a výrobců. Nabídka je poměrně široká. Stanovil jsem si tedy základní parametry výběru. A to funkčnost, kvalita a design. Při skloubení těchto tří vlastností se rozsah nabídky výrazně zúží. Jak jsem již naznačil, velkou důležitost přikládám designu a jednoduchosti výrobků (podle mě v jednoduchosti a promyšlenosti spočívá krása celého interiéru). Kancelář jako taková, často funguje také jako místo konání pracovních schůzek, různých jednání a tedy by měla mít i určitou reprezentativní funkci. Do jisté míry to vypovídá i o úrovni a stylu firmy. Pro tvorbu databázové knihovny jsem tedy použil produkty společnosti Top-office spol. s.r.o. , která má sídlo a obchodní zastoupení v Brně. A produkt společnosti Ikea.
46
8. Summary The effect of this bachelor work are the created database libraries of the chosen office furniture representatives for programme TurboCAD. There is discussed models, which are executed in 3D, saved in the system CAD, which make possible resulting placing into the suggested space (room) without a necessity of remodeling and reconstruction, in the following they make possible an easy editing of location the components and also thein characters (size, material, structures, colour scheme). In practice the improvement of these bookcases means a large dimension of a facilitation the work, that accelerates the whole process from the proposition to the realization. In my opinion, the trend of the development these extensice database libraries will further quickly continue, because it finds still larger practical use. It is also connected with a ..never ending“ development both software and hardware rest area, elevating thein operation, capacities, a development new technologies etc. After the lodgment of all necessary dates, I could begin with a selection of acceptable representatives .The survey of a market forwent it, which I implemented, because of the time possibilities, by the web sites with products of separate dealers, distributors and producers. The offer is relatively high. Then I determined the basic arguments for a choice, which is a functionality, quality and design.After the connection of these three qualities the range of the offer will taper off rapidly. How I indicated, a big imporatnce I attributed to the design and simplicity of the product ( from my point of view, the beauty of a whole interior consits in a simplicity and premeditation ). The office can also often function like a place for an occupational appointment, discussions or conference and then it should have a representative duty. Partially it predicates of a style of a company. I used product of the company Top-office spol. s.r.o.for a creation the database bookcase, which has a residence and a dealership in Brno, and produkt of the copany Ikea.
47
9. Seznam použité literatury •
BRUNECKÝ P. , ŠVANCARA F. – Interiér – člověk a bydlení, 1995, ISBN 807157-157-1
•
HUBÁČKOVÁ B., ŠKRABALOVÁ E., HUBÁČEK P. – Edice bydlíme . domácí pracovny a kanceláře, 2006, ERA group s.r.o. Brno, ISBN: 80-7366068-7
•
C-design (Computer design) – specializovaný čtvrtletník pro oblast počítačové podpory navrhování v průmyslu, Computer press , a.s., šéfredaktor Homola J.,
•
DLABAL, S. , KITTRICHOVÁ, E. a kolektiv – Nábytek, člověk a bydlení – základy navrhování nábytku a zařizování bytových interiérů, 1. vydání, Praha: Úbok, 1970
•
GREŠKO, M. , Návrh konstrukce vestavěných skříní v podkroví v dané dispozici, Bakalářská práce, MZLU 2007
Internetové stránky :
www.autodeskclub.cz
www.zidle-zdrave.cz
http://kix.fsv.cvut.cz/~vanicek/is/cad.ht
www.dino-nabytek.cz
m#1
www.top-office.cz
http://iris.uhk.cz/grafika/AutoCAD/1_1.
www.nabytek-hsp.cz
htm
www.atraktivni-nabytek.cz
www.kancelarsky-nabytek-praha.cz
www.zdravesezeni.net
www.hobis.cz
www.amosdesign.cz
www.nabytek-hsp.cz
www.designlights.cz
www.prowork.cz
www.rhino3d.sk
www.ikea.com
www.rhino3d.cz
48
10. Seznam použitých obrázků Obr.: 1 – Snadný dosah, Obr.: 2 – Ukládání vstoje , Obr.: 3 – Ukládání vsedě ............. 10 Obr.: 4 – Výškové situování polic .................................................................................. 11 Obr.: 5 – Výškové situování zásuvek ............................................................................. 11 Obr.: 6 – Ukázky uzavíratelného kancelářského nábytku .............................................. 11 Obr.: 7 – Ukázky neuzavíratelného nábytku .................................................................. 12 Obr.: 8 – Ukázky kombinovaného uzavírání a speciální konstrukce ............................. 12 Obr.: 9 – Rozměrové schéma pracovní židle s měnitelnou výškou sezení..................... 14 Obr.: 10 – Ukázky pracovních kancelářských židlí ........................................................ 14 Obr.: 11 – Dosahy při práci v sedě u pracovního stolu................................................... 15 Obr.: 12 – Vztah rozměrů pracovní plochy k rozměrům normalizovaného formátu papíru .............................................................................................................................. 15 Obr.: 13 – Ukázky pracovních kancelářských stoů ........................................................ 16 Obr.: 14 – Ukázky různých druhů osvětlení ................................................................... 17 Obr.: 15 - Ukázka pracovního prostředí ve 2D a 3D v programu TurboCAD Deluxe 14 ........................................................................................................................................ 24 Obr.: 16 - Ukázky pracovního prostředí modelovacího programu Rhinoceros 4.0 (vlevo) a náhled na renderovací plugin Maxwell render 1.5.1 ©................................................ 25 Obr.: 17 - Ukázky pracovního prostředí modelovacího programu 3ds MAX (vlevo) a Cinema 4d (vpravo) ........................................................................................................ 25 Obr.: 18 - Snadná cesta k vytvoření atypu..................................................................... 32 Obr.: 19 - Expedit ........................................................................................................... 35 Obr.: 20 - City................................................................................................................. 35 Obr.: 21 – Vizualizovaný pohled modelu úložného nábytku Expedit ............................ 37 Obr.: 22 – Model se skrytými neviditelnými hranami.................................................... 37 Obr.: 23 – Drátové zobrazení.......................................................................................... 38 Obr.: 24 – Základní rozměry........................................................................................... 38 Obr.: 25 - Vizualizovaný pohled modelu úložného nábytku City .................................. 39 Obr.: 26 - Model se skrytými neviditelnými hranami .................................................... 39 Obr.: 27 - Drátové zobrazení ......................................................................................... 40 Obr.: 28 - Základní rozměry ........................................................................................... 40
49
Obr.: 29 – Výstup vizualizačního programu s vyobrazením výrobku Expedit .............. 44 Obr.: 30 – Zobrazení modelu v pracovním prostředí bez aplikovaných materiálů a textur ........................................................................................................................................ 44 Obr.: 31 - Výstup vizualizačního programu s vyobrazením výrobku City..................... 45 Obr.: 32 - Zobrazení modelu v pracovním prostředí bez aplikovaných materiálů a textur ........................................................................................................................................ 45
50
