POČÍTAČEM PODPOROVANÉ SYSTÉMY - CA SYSTÉMY
SYSTÉMY CAQ – počítačem podporovaná (řízená) kvalita. Počítačové řízení kvality se prolíná všemi CA systémy, protože řízení kvality se nechápe jen jako ”výstupní kontrola”, ale jako neustály proces ovlivňování a zlepšování kvality ve všech úrovních realizace výrobku.
databáze
řídící počítač
CAQ počítač pro CAQ
vstupní kontrola zboží
vstup vstup zboží zboží
průběžná kontrola procesů (on-line)
výroba výroba
ruční kontrola jakosti (of-line)
montáž montáž
vstupní kontrola zboží
výstupní výstupní přejímka přejímka
Aplikace CAQ: Palstat CAQ, CAQ AG Factory Systems…
Jde o soubor datově provázaných programových modulů sloužících pro počítačovou podporu řízení kvality, pro pořizování a vyhodnocování dat (z konstrukce, oddělení technologie, v samotné výrobe ale i průběhu montáže a jiných činnostech) podporující oběh dokumentů a umožňující napojení na podnikové informační systémy standardních způsobem. Kromě sledování parametrů vyráběných výrobků slouží také i pro sledování parametrů výrobních strojů a nástrojů. Základem CAQ jsou statistické metody. Jde o komplexní starostlivost o kvalitu výrobku.
PLM – Product Life Management systém pro správu dat a dokumentace výrobku ¾ systémy pro podporu řízení životního cyklu výrobku, zahrnující efektivní sdílení a poskytování informací všem zainteresovaným pracovníkům (včetně spolupracujících organizací) podílejícím se při vývoji, návrhu, realizaci a servisu nových výrobků,, tak aby s požadovanou flexibilitou optimálně vyhověli konkrétním požadavkům zákazníka ¾ cílem systémů PLM je razantní zkrácení vyhledávacích časů a zefektivnění činnosti pracovníků různých oddělení pomocí kontrolovaného a rychlého přístupu k již jednou vytvořeným a uloženým datům. V jednom systému jsou uchovány úplné informace o výrobku po celý jeho “život” (model, výkres, skica, protokoly o zkouškách, změny, včetně jejich odůvodnění, výsledky testů, informace z dílny, atd.) ¾ PLM mají silnou integrační vazbu na primární systémy typu CAD, CAD/CAM ¾ předchůdce PLM jsou systémy PDM (Product Data Management) – výrobkový management s podporou počítače, tj. systémy pro správu produktových dat Datový model popisuje produkt (výrobek) pomocí datových souborů geometrický model sestavy a modely jednotlivých dílů kusovníky výrobní programy s NC - daty a programy pro roboty údaje o materiálech a testovací programy montážní postupy
prezentace produktu pro zákazníky kalkulace nákladů programy pro marketing a odbyt data pro údržbu a servis data pro recyklaci
PLM – Product Life Management
ČÍSLICOVĚ ŘÍZENÉ STROJE USA 1954 – první číslicově řízený obráběcí stroj Číslicové řízení (NC - Numerical Control) – automatické řízení chodu stroje, parametry pracovních operací (otáčky vřetena, velikost posunu) jsou reprezentovány čísly v řídícím programu (NC programu). Tato čísla jsou do programu zadána a pak transformována na řídící signály pro NC stroj (tzv. strojový kód). Programování NC strojů – tvorba tzv.partprogramu, přeložení do strojového kódu pro daný NC stroj Programovací systémy disponují simulátory pro ověření postupu obrábění, zabránění kolizí (nástroj – obrobek-stroj). CNC stroje (Computerized Numerical Control), počítačové číselné řízení - 70. léta, výrobní stroj je napojen přímo na lokální řídící mikropočítač, kde je uložen vlastní program DNC (Distributed Numerical Control) – pružné distribuované číslicové řízení několika výrobních strojů z jednoho centra, nadřízený CNC strojům. File-server, ve kterém jsou uloženy všechny potřebné NC programy. Server rozesílá aktuální programy řídícím systémům strojů, sleduje pohyb obrobků, tj. řídí vybrané oblasti výroby na základě dat z CAD/CAP systémů.
Oblast využití Výrobky popsány technickými výkresy nebo modely vytvořené v CAD systémech.
ČÍSLICOVĚ ŘÍZENÉ STROJE
PRŮMYSLOVÉ ROBOTY A MANIPULÁTORY ROBOTY Programovatelné víceúčelové manipulátory určené pro transport výrobku, materiálu, dílu, nástrojů nebo speciálních zařízení pomocí variabilně programovatelných pohybů. Roboty (manipulátory) jsou převážně konstruované jako „kloubové roboty“ s ramenním, loketním a zápěstním kloubem. manipulátor = ruka
Složení – manipulátor, pohony, řídící systém a efektor, tj. koncové zařízení určená pro provedení určité speciální operace (svařování, nástřik barvy).
Využití manipulátorů s různým stupněm automatizace: monotónní činnosti s vynakládáním určité fyzické námahy, práce v nezdravém prostředí, práce kladoucí značné nároky na svědomitost, pečlivost
KLASIFIKACE MANIPULAČNÍCH SYSTÉMŮ PROGRAMOVÁNÍ VÝROBNÍCH ROBOTŮ klasický způsob - učením robota, kdy robot je nejprve veden ručně po jednotlivých krocích výrobního postupu off-line, kdy program pro robota je vytvářen mimo něj a ve vhodném prostředí odsimulován (speciál CAM systémy).
Teleoperátory- manipulační zařízení ovládané člověkem, účel - zesílení síly, momentu a pohybových možností Mikrooperátory
FORMÁTY UKLÁDÁNÍ OBRAZOVÝCH INFORMACÍ
VÝMĚNA DAT MEZI CAD SYSTÉMY
FORMÁTY UKLÁDÁNÍ OBRAZOVÝCH INFORMACÍ
VEKTOROVÁ GRAFIKA Obraz reprezentován pomocí geometrických objektů (body, přímky, křivky, polygony).
RASTROVÁ (BITMAPOVÁ) GRAFIKA Obraz definován sítí bodů (pixelů)
METAFORMÁT (VEKTOROVÁ+RASTROVÁ) Kombinace více typů informací.
BITMAPOVÁ GRAFIKA Obraz popsán pomocí jednotlivých barevných bodů (pixelů). Body jsou uspořádány do mřížky. Každý bod má určenou svou přesnou polohu a barvu (RGB, CMY, …). Kvalitu obrázku ovlivňuje především rozlišení a barevná hloubka.
Převod obrazu do rastrové grafiky
Nevýhody • velké nároky na zdroje (při velkém rozlišení a barevné hloubce může velikost obrázku dosáhnout několika megabytů • změna velikosti (zvětšování nebo zmenšování) vede ke zhoršení obrazové kvality obrázku • zvětšování obrázku je možné jen v omezené míře, neboť při větším zvětšení je na výsledném obrázku patrný rastr Formáty Obsahují definici rozložení bodů (pixelů) v nějaké matici, jejich barevný odstín a jas. • BMP, GIF, HDP, JPEG, MNG, PCX, PNG, TIFF, WBMP, XPM, PNG
VEKTOROVÁ GRAFIKA VG definována pomocí vektorů (směr a velikost). Pierre Bézier – popis libovolného úseku křivky pomocí čtyř bodů. Tvar Bézierovy kubiky je dán řídicím polygonem, který je tvořen čtyřmi body: • kotevními body – body P0 a P3, tj. základními určujícími prvky, které definují počáteční a koncové body jednotlivých segmentů křivky. • koncovými body směrových vektorů (tzv. kontrolní body) – body P1 a P2, které definují intenzitu a směr zakřivení. V případě, že jsou totožné s kotvícími body (vektor s nulovou délkou), bude mít bézierova křivka podobu úsečky. Spojnice mezi kontrolním bodem a kotevním bodem je tečnou k výsledné křivce.
Výhody • možnost libovolného zmenšování nebo zvětšování obrázku bez ztráty kvality • možnost pracovat s každým objektem v obrázku odděleně • výsledná velikost obrázku je obvykle mnohem menší než u rastrové grafiky Formáty • IGES, DXF ,DWG, SLD, SVG, SHP, HPGL, CDR,, PostScript,, DXB, AI
METAFORMÁTY Sdružené informace uložené ve formě rastrů, vektorové grafiky a formátovaných řádkových i odstavcových textů. Formáty • WMF (Windows Metafile), EMF (Enhanced Windows Metafile), CGM (Computer Graphics Metafile), PostScript, PDF – Portable
Document Format,
VRML (Virtual Reality Modeling Language) popis jednotlivých prostorových těles i celých rozsáhlých scén v aplikacích virtuální reality
EFEKTIVITA VEKTOROVÉ A RASTROVÉ GRAFIKY PŘI ZVĚTŠOVÁNÍ
originální vektorový obrázek
zvětšeno 8x jako vektorový obrázek
zvětšeno 8x jako rastrový obrázek
VÝMĚNA DAT MEZI CAD SYSTÉMY PROBLÉM CAD systémy pocházejí od různých výrobců, používají různou prezentaci konstrukčních modelů ⇒ potřeba přenositelnosti dat geometrického modelu mezi jednotlivými CAD systémy informační sladěnost CAD = export/import výkresu do/z obecního formátu NEJROZŠÍŘENĚJŠÍ FORMÁTY PRO VÝMĚNU DAT Z CAD IGES, VDA, SET, STEP, DXF, STL, NFF, OFF, SAT, ..
IGES - Initial Graphics Exchange Specification (USA) 2D výkresy + 3D modely • přenos negeometrických informací - definice kótovacího stylu, přenos pojmenovaných pohledů, atributy hladin, … • přenos sítí, pro analýzu modelů s využitím metody konečných prvku (MKP). Omezení a nevýhody převodu 3D geometrie: • nelze přenést objemový model (Solid), pouze modely složené z ploch • nepřenáší se stromová struktura modelu • dochází k poruše návaznosti ploch • ↑ paměťová náročnost.
VÝMĚNA DAT MEZI CAD SYSTÉMY STEP (Standard for the Exchange of Product Model Data) • nejprogresivnější mezinárodní standard pro převod grafických dat mezi CAD systémy, • schopnost přenosu uzavřených povrchů 3D tělesa složeného z ploch ⇒ eliminace problémů s nespojitostí přeneseného povrchu tělesa, • problém s návazností těles uvnitř modelu.
DXF (Drawing Exchange Format) • formát vyvinutý firmou Autodesk (AutoCAD) pro převod 2D výkresů, • jeden z nejpoužívanějších vektorových formátů, • přenos 2D geometrie výkresu nebo pro 3D geometrii - drátové modely (wireframe).
HPGL (Hewlett-Packard Graphics Language) • tzv. tiskový (plotovací) formát fy. Helwet Packard (komunikační formát pro plottery), • využití: v případech kdy je požadován dokonalý přenos výkresu do posledního detailu (tj. včetně značek, kót, šrafování, …) • nevýhoda: nemožnost dalšího zpracování výkresu
SYSTÉMOVÉ POŽADAVKY CAD SYSTÉMŮ software ¾ operační systém – Windows® XP, Windows® Vista™, Windows 7®
hardware ¾ procesor – minimum: 800 MHz nebo ekvivalentní (Intel® Pentium III ), doporučeno 2GHz procesor a lepší ¾ operační paměť – minimum: 256 MB RAM, doporučeno 1 až 2 GB RAM ¾ grafická karta – minimum: rozlišení 1024x768 s barevnou hloubkou True Color (16,7 milion barev),
další hardware tablet, digitizér, scanner, plotr, tiskárna,specialní polohovací zařízení test HW - testy na ověření výkonnosti HW (např: VariCAD View) Hardwarové požadavky AutoCADu 2010 (32bitová nebo 64bitová verze) • Windows Vista (Home Premium, Ultimate, Business, Enterprise), Windows 7, Windows XP Pro+Home (sp2) pro 32bitové i 64bitové veze - (starší verze též Win2000/NT4/Win98) • CPU Pentium-4 nebo Athlon 2GHz nebo vyšší (pro 3D a Vista/Win7: 3GHz a výše) • 2GB RAM, 1.5GB diskového prostoru (2GB pro 3D/Vista/64bit) • grafika min. 1024x768 truecolor (pro 3D: 1280x1024 128MB VRAM),
VYUŽITÍ CA SYSTÉMŮ V KONFEKČNÍ VÝROBĚ (software)
OBLASTI APLIKACE CA SYSTÉMŮ V KONFEKČNÍ VÝROBĚ ¾ design tkanin, pletenin, tisků, jejich aplikace v rámci 2D skic ¾ konstrukce, modelování a stupňování střihových dílů ¾ tvorba střihových poloh ¾ řízení výřezu materiálu, optimalizace výřezu materiálů (speciál se vzorem) ¾ virtuální prototypování, tzv. 3D vizualizace a 3D fiting – převod 2D střihů do 3D a naopak, modelování oděvů ve 3D, virtuální realistická simulace padnutí oděvu, simulace splývavosti oděvu (v statickém postoji i při pohybu), simulace různých variant texturového (materiálového) řešení oděvu, 3D prezentace výrobku ¾ komplexní módní návrhářství: od procesu návrhu modelů až po samotný prodej v obchodě: tvorba a vizualizace kolekce v 2D, prezentace módních přehlídek ¾ podpora zakázkové výroby oděvů ¾ tvorba technologické dokumentace – pracovní předpisy, výrobní postupy ¾ podpora PDM, PLM - integrované řízení a sdílení veškerých technických výrobních informací v multimediální databázi ¾ řízení a plánování výroby s využitím identifikačních systémů typu RFID, čárové kódy
CA SYSTÉMY V KONFEKČNÍ VÝROBĚ
MACENAUER
AUDACES
OPTITEX
GERBER
LECTRA CLASSICAD
GEMINI TUKATECH
ASSYST
OPTITEX
C-DESING
TEXDESIGN ® produkt fy. KOPPERMANN (Německo) – tvorba nákresů, skic modelů, design tkanin, pletenin, potisků a jejich prezentace na 2D modelu
• redukce barev • opakování vzoru • barevné variace
VISION FASHION STUDIO produkt fy. GERBER (Německo)– návrh tkanin, pletenin, potisků , vizualizace kolekce, tvorba reklam. katalogů
KALEDO produkt fy. LECTRA (Francie) – návrh tkanin, pletenin, potisků, jejich aplikace v rámci 2D skic, tvorba prezentací kolekcí, katalogů
C - DESIGN FASHION® produkt fy. C-DESIGN (Francie) - komplexní řešení módního návrhářství a výroby, poskytuje ucelený soubor nástrojů, zahrnujících vše od procesu návrhu modelů až po samotný prodej v obchodě
¾ tvorba modelu (skic) s možností aplikace různých designu tkanin, potisků, výšivek atd ¾ tvorba tzv. technical packages, které usnadňují předávání technických informací: například velikosti, značky výrobce, podklady pro šití, švy, atd. ¾ vizualizace kolekcí, tvorba grafiky pro výlohu, dekorace v obchodě, prezentace módní přehlídky
INVESMARK FUTURA produkt fy. do roku 2004 fy. INVESTRONICA, od 2004 fy. LECTRA systém pro konstrukční přípravu oděvní výroby ¾ navrhování modelů – úprava skic ¾ digitalizace - modul LECT ¾ konstrukce, modelování, stupňování střihů - modul PGS ¾ tvorba střihových poloh - modul MARKA ¾ výstup střihových dílů a poloh na tiskárnu, plotr- modul PLOTWIN
MODARIS produkt.fy. LECTRA - systém pro konstrukční přípravu oděvní výroby (digitalizace, konstrukce, modelování, ..
PDS TAILOR XQ (ČR) produkt fy. CLASSICAD (ČR) - systém pro automatizovaný návrh střihových dílů
¾ automatická konstrukce oděvních vzorů na základě typové databáze střihů, z níž je možno definováním několika parametrů vytvořit celou škálu konfekčně i modelově vyráběných oděvů ¾ stupňování metodou opakované konstrukce
ACCUMARK V- STITCHER produkt fy. GERBER - realistická 3D vizualizace padnutí oděvu na virtuálním těle včetně simulace chování materiálu (z hlediska jeho splývavosti) a simulace daného oděvu v různých texturách ¾ vstup do Vstitcher - 2D střihové díly z Acccumark Patern Design, transformace 2D do 3D ¾ simulace změny virtuálního těla
proporcí
¾ analýza komfortu (diskomfortu) padnutí oděvu
¾ tvorba 3D katalogů ¾ produkt řady PLM
MODARIS 3D FIT produkt fy. LECTRA - 3D simulace padnutí oděvu na virtuálním těle včetně simulace chování materiálu z hlediska jeho splývavosti. ¾ transformace standardních 2D informací z CAD systému Modaris přímo na 3D oděv ¾ funkce oboustranné asociativity (změny z 3D do 2D a naopak). ¾ aplikace vybraného designu materiálu ve 3D ¾ analýza padnutí oděvu
e FIT Simulator produkt fy. TUKATECH (USA) - 3D simulace padnutí oděvu na virtuálním těle ( v statickém postoji, nebo při pohybu ) včetně simulace splývavosti materiálu.
3D RUNWAY produkt fy. OPTITEX (Izrael) - 3D simulace padnutí oděvu na virtuálním těle ( v statickém postoji, nebo při pohybu ) včetně simulace splývavosti materiálu.
OPTIPLAN produkt fy. Lectra -kompletní plánování a řízení výstřihu včetně kalkulace nákladů a spotřeby materiálu.
¾ plánování poloh a náloží, kalkulace nákladů a spotřeby materiálu. ¾ řízení výstřihu zahrnuje tvorbu instrukcí pro nakládací zařízení
MACENAUER (ČR) tvorba technologické dokumentace: pracovní předpis, výrobní postup, tvorba technických nákresů ¾ pracovní předpis – databáze pracovních operací, které jsou definované časem, textem, číslem operace a třídou obtížnosti. popis výrobku + technický nákres,technické a ekonomické údaje – pracnost, mzdový podklad, pracovní třída. ¾ výrobní postup – rozpis časově vyvážených operací na jednotlivá pracoviště doplněný třídou, sazbou a jednotlivým časem, plánem rozmístění a uspořádáním prostředků a vyjádřením výrobního taktu. Výsledný protokol převážně udává počet pracovních míst s údaji o času pracovního místa a mzdy.
TAJIMA DGML by PULSE produkt fy. Tajima - software pro programování výšivek
