Wykorzystanie komputera

w przemyśle

wstęp

• Od czasu pierwszych zastosowań

komputerów w przemyśle stworzono bardzo
szeroki wachlarz programów
wspomagających pracę inżyniera, robotnika,
czy specjalisty d/s kontroli produkcji. W
chwili obecnej praktycznie każda część
procesu wytwórczego - od powstania idei w
głowie inżyniera - aż po dostarczenie
gotowego produktu do klienta może być
usprawniona przy użyciu komputera, i tak:

projektowanie

• tworzenie rysunków technicznych - a

najprościej mówiąc narysowanie
wymyślonego przez inżyniera detalu
wspomagają programy typu CAD
(Computer Aided Design - komputerowo
wspomagane projektowanie).
Aktualnie wszystkie szanujące się
systemy CAD pozwalają na:
- tworzenie projektów w trzech
wymiarach,
- tworzenie rysunków złożeniowych z kilku
osobnych elementów, sprawdzenie czy do
siebie pasują,
- pracę nad jednym dużym projektem
przez wiele osób,
- automatyczną aktualizację wszystkich
rysunków złożeniowych po dokonaniu
zmiany na pojedynczym detalu
- automatyczne tworzenie listy detali,
kosztorysowanie, współpracę z
magazynem itd.

obliczenia teoretyczne

• dziś nikt nie wydaje pieniędzy na

tworzenie modelu zanim nie wykona
różnego rodzaju obliczeń i symulacji
przy użyciu komputera. Przy
projektowaniu auta sprawdza się
teoretyczną wytrzymałość konstrukcji,
wylicza się przewidywany opór
aerodynamiczny i szereg innych
rzeczy, o których mają pojęcie tylko
konstruktorzy aut. Im więcej wykona
się symulacji komputerowych, tym
więcej pieniędzy zaoszczędzi się
później.
Do wszystkich dużych systemów
CADowskich można dokupić
specjalistyczne nakładki obliczeniowe,
które często tworzone są na specjalne
potrzeby wielkich firm.

wizualizacja

• to już właściwie osobna

dziedzina nauki. A może
sztuki? W każdym razie,
mając gotowy trójwymiarowy
model w komputerze można
zdecydować, z jakiego
materiału ma być zrobiony,
jak ma świecić światło, jak
ma być ustawiona kamera i
wykonać proces
Renderingu. Często tworzy
się filmiki reklamowe nie
istniejących jeszcze
produktów

programowanie

obrabiarek

• większość maszyn w zakładach

przemysłowych starowana jest komputerem.
Wystarczy przejść się w czerwcu po Targach
Poznańskich, żeby zobaczyć, że wszystko, co
się w przemyśle rusza, ma już ekran i
klawiaturę, a konwencjonalną obrabiarkę
(taką z korbami) można spotkać z rzadka,
zakurzoną, gdzieś w kącie. Jeśli inżynier
przygotuje i sprawdzi projekt przy użyciu
komputera, może także w dużym stopniu
automatyczne wygenerować program
obróbczy. Oczywiście nic nie zastąpi
technologicznej wiedzy i wyczucia inżyniera,
ale jeśli się tylko wie, co i jak zrobić, to
reszta jest samą przyjemnością.
Systemy, które potrafią na podstawie
rysunku stworzonego w CADzie
wygenerować program NC - czyli do
obrabiarki noszą nazwę CAM (Computer
Aided Manufacturing - komputerowo
wspomagane wytwarzanie).

wykonanie przedmiotu

• większość obrabiarek przemysło0wych jest

sterowanych w systemie CNC (Computer Numerical
Control - komputerowe sterowanie). Praktycznie
każdy producent ma swój dialekt programowania
maszyn, jednak wszystkie one opierają się na
pewnej ogólnej normie. Najprościej rzecz biorąc,
program maszynowy wygląda jak instrukcje dla
pracownika - idioty:
- weź narzędzie nr 1
- dźwignię "kierunek obrotów" przestaw w położenie
"w lewo"
- dźwignię "posuw" ustaw na pozycji 0,15 mm/obrót
- przestaw narzędzie na 2 mm nad przedmiot
- skrawaj pionowo w dół, aż do osi przedmiotu itd
itd.
Oczywiście obrabiarki programuje się specjalnym
kodem i powyższy program może wyglądać np. tak:

N0000 G56 G53 T0000
N0010 G54 G57
N0020 T0101 G95 F150 G96 S150 M04
N0030 G92 S2500
N0040 G00 X32. Z0.
N0050 G01 X-0.5
itd. itd. ....

pomiary

• po wykonaniu przedmiotu należy

sprawdzić, czy wyszło to, co
zamierzaliśmy. W tej chwili wszystkie
narzędzia pomiarowe posiadają
odczyt cyfrowy i możliwość
połączenia z komputerem. Systemy
pomiarów wspomagane komputerem
oznaczane są skrótem CAQ
(Computer Aided Quality -
Komputerowe systemy utrzymania
jakości). Zaawansowane centra
obróbcze i elastyczne linie
produkcyjne potrafią automatycznie
wykonać niezbędne pomiary i
zdecydować czy dany detal mieści się
w założonej klasie dokładności, czy
też należy go odrzucić. W tego
rodzaju sprzęcie specjalizuje się np.
firma MAZAK.

• Istieje wiele dużych systemów, które integrują

w sobie wszystkie powyższe komponenty, np.
CATIA czy ProEngineer. Mają tylko jedną wadę.
Stać na nie tylko największe przedsiębiorstwa,
gdyż ich ceny kształtują się w setkach tysięcy
dolarów. Na cały system składają się dziesiątki
komponentów, które można dokupywać
osobno. Komputerowe sterowanie całym
zakładem często nazywa się skrótem CIM
(Computer Integrated Manufacturing -
Wytwarzanie zintegrowane komputerowo).

• Prezentacja możliwości

zintegrowanego systemu
CATIA
Projekt, wizualizacja,
obliczenia
wytrzymałościowe,
programowanie obrabiarek,
symulacja obróbki,
sterowanie maszynami,
magazynem, i jakością
przepływ informacji w
przedsięboirstwie -
wszystko pod kontrolą
jednego systemu.

• Co chwila pojawiają się nowe

zastosowania komputerów.
Powstają nowe nazwy, nowe
skróty. Np. Reverse
engineering - ktoś wpadł na
pomysł, że skoro można
kserować kartki papieru,
dlaczego by nie "skserować"
trójwymiarowych przedmiotów?
Istnieje wiele systemów
digitalizacji to jest skanowania
brył trójwymiarowych, można
nawet kupić końcówkę i
oprogramowanie do zwykłej
frezarki CNC pozwalające na
skanowanie i kopiowanie
trójwymiarowych powierzchni.

Końcówka do
skanowania 3D