برای مهندسان و شرکت‌های طراحی، پیدا کردن یکپارچه طراحی به کمک رایانه و فناوری‌های تولید به کمک رایانه دشوار نیست. با این حال، اعلام SolidWorks CAM که در اکتبر به عنوان یک افزونه SolidWorks 2018 منتشر شد، سر و صدای کوچکی را در محافل فناوری مهندسی ایجاد کرده است.

کسب اطلاعات بیشتر: بهترین نرم افزار رایگان CAD در سال 2024 

چرا؟

بر کسی پوشیده نیست که مهندسان برای ایجاد طرح‌هایی که ساخت آن‌ها آسان باشد، تلاش می‌کنند در حالی که ماشین‌کاران از دریافت مدل‌های غیرقابل اجرا CAD شکایت دارند.

تناسب ناقص

نرم افزار CAM از مدل های CAD برای تولید مسیرهای ابزاری استفاده می کند که ماشین های تولیدی با کنترل عددی کامپیوتری را هدایت می کنند. مهندسان و طراحانی که از CAM استفاده می‌کنند می‌توانند طرح‌ها را زودتر در فرآیند طراحی ارزیابی کنند تا مطمئن شوند که می‌توانند تولید شوند، بنابراین از هزینه‌ها و تاخیر محصول جلوگیری می‌کنند.

بدون CAM، تولیدکنندگان می‌توانند هنگام برنامه‌ریزی ماشین‌ها برای ساخت مدل CAD به تنهایی عمل کنند. و همه کسانی که در CAD طراحی می کنند ویژگی های طراحی را در CAM برای کنترل ماشین ابزار وارد نمی کنند. بدون CAM، سازندگان از طراحی CAD برای برنامه‌ریزی ابزارها استفاده می‌کنند.

سندش جوشی می‌گوید: «ایده کلی این بود که مهندسان چیزی را طراحی می‌کنند و سپس افراد سازنده در نهایت نحوه ساخت آن را پیدا می‌کنند. با CAM یکپارچه، آنها به اندازه آن قطع نیستند، اما هنوز یک قطع ارتباط وجود دارد. این ابزار SolidWorks می تواند این قطع ارتباط را ببندد.”

بستن جداکننده CAD/CAM

جوشی مدیر اجرایی شرکت برون سپاری CAD Indovance است. پیش از این، او شش سال را در تیم تحقیق و توسعه SolidWorks گذراند.

Joshi می‌گوید که پیشنهاد SolidWorks می‌تواند با در دسترس قرار دادن این ابزار برای مهندسان و طراحان بیشتر، تعداد کاربران CAM را افزایش دهد. انتشار سالیدورکس 2018 اولین بار است که سالیدورکس محصول CAM را به عنوان بخشی از راه حل طراحی خود ارائه می کند.

نرم افزار SolidWorks CAM به زبان فروشنده، توسط CAMWorks ارائه می شود. قبل از انتشار اکتبر، CAMWorks، از HCL Technologies، یکی از بسیاری از ابزارهای CAM شخص ثالث بود که برای ادغام با برنامه CAD فروشنده در دسترس بود.

البته سایر فروشندگان CAD راه حل های CAD و CAM یکپارچه را ارائه می دهند.

به عنوان مثال، نرم افزار زیمنس PLM، CAMWorks را نیز به عنوان یک راه حل تعبیه شده در برنامه Solid Edge CAD خود ارائه می دهد. به گفته سازنده نرم افزار، NX CAM، همچنین از نرم افزار PLM زیمنس، با سایر راه حل های NX ادغام شده است، که به برنامه نویسان NC و مهندسان تولید اجازه می دهد تا به طور مشترک به ابزارهای طراحی، مونتاژ و پیش نویسی در یک محیط تولید یکپارچه دسترسی داشته باشند. و ویژگی های CAM در ابزار طراحی Fusion 360 از Autodesk یکپارچه شده است.

جوشی می گوید، اما به جای استفاده از دو راه حل نرم افزاری جداگانه، CAD و CAM می توانند به عنوان یک سیستم در SolidWorks CAM عمل کنند. این می تواند CAM را برای کاربران نرم افزار آسان تر و ساده تر کند.

Mike Buchli، مدیر ارشد محصولات و پورتفولیوی SolidWorks می‌گوید: این راه‌حل کاملاً با SolidWorks ادغام شده است، بنابراین کاربران نیازی به ترک محیط آشنای SolidWorks ندارند. از تشخیص ویژگی پشتیبانی می کند و می تواند عملیات ماشینکاری را مستقیماً از فایل های بومی SolidWorks یا از داده های وارد شده ایجاد کند. مسیرهای ابزار بر اساس تغییرات مدل به طور خودکار به روز می شوند.

او می افزاید، اگر مهندسان و طراحان سالیدورکس 2018 احساس کنند که در یک سیستم یکپارچه کار می کنند – به جای دو سیستم نرم افزاری مجزا اما متصل – ممکن است شروع به استفاده خودکار از CAM کنند و به طور مداوم در هنگام طراحی محصول، قابلیت تولید را در نظر بگیرند.

او گفت که ابزار فروشنده راه را برای فراگیر کردن CAM در دسکتاپ مهندسین باز می کند، همانطور که 3D CAD اکنون کم و بیش در صنعت استفاده می شود که زمانی به نقشه های دو بعدی متکی بود.

جوشی می‌گوید: فرآیند قطعه از CAD تا ماشین‌کاری هرگز یک «فرایند با یک کلیک» نخواهد بود. اما مطمئناً با استفاده از یک سیستم CAD و CAM مشترک می‌تواند کارآمدتر شود.

او می‌گوید: «تفاوت این است که مهندسان از CAM در طراحی خود استفاده می‌کنند، بنابراین تولید آسان‌تر است».

زمانی که ما مجموعه‌ها را می‌سازیم، تشخیص برخورد داریم. به طور مشابه، CAM دقیقاً در مرحله طراحی به ما پرچم‌های قرمز را برای تولید می‌دهد و در زمان و هزینه زیادی صرفه‌جویی می‌کند.» Joshi می‌گوید. «امروزه همه مهندسان طراح لزوماً با CAM سروکار ندارند، بنابراین دسترسی به آن به مهندسان کمک می‌کند تا برای تولید در چرخه طراحی محصول، طراحی کنند.

او می‌گوید: «نوعی ماشین‌کاری را نمی‌توان انجام داد، و اگر این درست باشد، بهتر است طرح را فوراً تغییر دهیم تا در طول فرآیند تولید».

بوچلی می‌گوید این سیستم ابزارهایی را برای اعتبارسنجی و بهبود طراحی قطعات و ابزار ارائه می‌دهد، از جمله بررسی‌های ساخت بخشی و شبیه‌سازی حرکت ابزار.

او در یک پست وبلاگی که این ابزار را معرفی می‌کند، مزایای دیگری مانند قابلیت زیر را بیان کرد:

– انواع خاصی از هندسه را بشناسید تا بفهمید آن ویژگی ها چگونه ساخته می شوند و هزینه ساخت آن چقدر است.

– تلورانس ها و پرداخت های سطحی را بخوانید و در مورد نحوه تولید محصول تصمیم بگیرید

– به‌طور خودکار بهترین استراتژی‌های تولید را اعمال کنید تا فرآیندهای تولید سریع‌تر و استانداردتر شوند.

– نقل قول به صورت خودکار و مقایسه آن با روش های سنتی برای اطمینان از اینکه تمام جنبه های قطعه از قبل در نظر گرفته شده است.

کدهای کمتر در آینده؟

Joshi می‌گوید که معرفی SolidWorks CAM پتانسیل یک مزیت بزرگ دیگر را هم برای طراحان و هم برای تولیدکنندگان دارد: امکان کلیدی برای جستجوی گریزان برای استانداردسازی CNC.

اگر ابزار CAM در بین کاربران SolidWorks محبوب شود، Joshi می‌تواند روزی را تصور کند که نرم‌افزار به طور خودکار کدهای G را تولید کند که ماشین‌های سازنده قطعه را هدایت می‌کنند.

در حال حاضر، تولیدکنندگان تلاش می کنند تا فرآیندهای ماشینکاری خود را مستقیماً از نرم افزار طراحی خود هدایت کنند. سیستم های CAD به زبان ماشین های مختلف مانند برش و برش لیزری، آسیاب CNC و ماشین تراش صحبت نمی کنند.

جوشی می‌گوید: بسته به کنترل‌کننده CNC، طعم‌های مختلفی از کدهای G وجود دارد. دستورات و عملیات اساسی به طور کلی روی همه ماشین‌ها کار می‌کنند، اما تخصص‌ها و تفاوت‌های خاصی وجود دارد.

جوشی اضافه می‌کند که اگر SolidWorks CAM در میان طراحانی که قبلاً از برنامه CAD فروشنده استفاده می‌کنند گسترده شود، فروشنده «به‌طور بالقوه می‌تواند کدهایی را برای ماشین نهایی مورد استفاده برای تولید ایجاد کند». طراح ممکن است از قبل نگران این موضوع نباشد، اما باعث می‌شود ساخت بسیار روان‌تر شود.»

او می‌گوید با محبوبیت کافی، دیگران همان کدهای ماشین نهایی را اتخاذ می‌کنند و یک کد برنامه‌نویسی ماشین‌های تولیدی کم و بیش استاندارد ایجاد می‌کنند.

و او از آنچه می گوید می داند. در حال حاضر، طراحان اغلب به ماشین‌کاران و مهندسان تولید برای توسعه استراتژی‌هایی برای ساخت مؤثر قطعه تکیه می‌کنند.

جوشی می‌گوید: «کارگاه‌ها و تولیدکنندگان، کد G را برای ماشین‌ابزارهای CNC خود بر اساس مدل‌های CAD که دریافت می‌کنند، تولید می‌کنند.

او می‌گوید، فن‌آوران شرکت او به تفسیر نحوه ماشین‌کاری طرح‌های CAD کمک می‌کنند. او مشکلاتی را که تولیدکنندگان با طراحی های CAD دارند می بیند.

این شرکت‌ها مدل‌هایی را از هر کس و هرکسی دریافت می‌کنند و لزوماً انواع نرم‌افزارهای CAD را ندارند. بنابراین آنها به جای مدل‌های پارامتریک فراگیر، داده‌های خام را وارد می‌کنند.» “این هنوز هم کار می کند، اما کار بیشتر است.

او می‌افزاید: «اگر این فرآیند از پایان به انتها یکپارچه‌تر باشد، به احتمال زیاد یکپارچه خواهد بود. “اگر چیزی باید تغییر یا اصلاح شود، می توان آن را به سرعت انجام داد نه اینکه به مهندسی برود و برگردد و برای ماشینکاری اصلاح شود.”

در SolidWorks World 2017، که در فوریه گذشته برگزار شد، و در آن SolidWorks CAM مورد بررسی قرار گرفت، Buchli به مزایای CAD و CAM یکپارچه می‌تواند برای یک شرکت، به ویژه CP-Carillo، از ایروین، کالیفرنیا، که پیستون‌ها و میله‌های اتصال تولید می‌کند، اشاره کرد. خودروهای مسابقه عملکردی بوچلی در ماه فوریه گفت که این شرکت با استفاده از SolidWorks و CAMWorks که در آن زمان یکپارچه شده بودند، شاهد “افزایش قابل توجهی در توان عملیاتی” بود.

قبل از استفاده از CAMWorks، سازنده هندسه مدل SolidWorks را در برنامه Mastercam برای ایجاد مسیرهای ابزار و تولید کدهای G وارد می کند.

کارل رام، مدیر ارشد فناوری سابق CP-Carillo و توسعه‌دهنده پروژه، می‌گوید: «ما هر سفارش پیستون سفارشی را به‌صورت دستی برنامه‌ریزی کردیم و سرعت تولید را کاهش دادیم.

رام می افزاید: “هر کار برای پیستون های غیر پیچیده حدود 10 دقیقه و برای پیستون های پیچیده تا 40 دقیقه طول می کشد – و این به تنهایی زمان برنامه ریزی است.”

رام می‌گوید زمانی که شرکت راه‌حل یکپارچه CAD و CAM را ارائه کرد، «سفارش‌های سفارشی که طراحی و برنامه‌نویسی آن‌ها روزها طول می‌کشید، به ساعت‌ها کاهش یافت. «آنچه قبلاً پنج تا 15 دقیقه طول می‌کشید، اکنون چند ثانیه طول می‌کشد.»

صرفه جویی در زمان به این دلیل است که فرآیند خودکار است. طراحان معیارهای سفارشی را در یک پایگاه داده بارگذاری می کنند و SolidWorks را راه اندازی می کنند. برنامه طراحی به طور خودکار آن معیارها را مشخص می کند و سپس طراح می تواند قطعه جدید را ایجاد کند که آن را به CAMWorks منتقل می کند. رام می گوید، برنامه CAM سپس به طور خودکار مسیرهای ابزار جدیدی را تولید می کند و آنها را به ماشین های CNC در فروشگاه ارسال می کند.

بوچلی می‌گوید، توانایی به اشتراک گذاشتن آن نوع دانش طراحی و برنامه‌نویسی بین مهندسی و تولید، یکی از بزرگترین مزایای سیستم CAD و CAM یکپارچه را نشان می‌دهد.

مزیت دیگر ثبات گردش کار است. در CP-Carillo، سفارشات سفارشی همیشه یک مسیر را دنبال می کنند. بوچلی می افزاید: مهندسان طراح و تولیدکنندگان می دانند که هنگام ایجاد و تولید سفارشات سفارشی از آنها چه انتظاری می رود.

SolidWorks CAM بسیار جدیدتر از آن است که ببینیم آیا هیچ یک از پیش‌بینی‌های Joshi درباره استانداردسازی و محبوبیت اجرا می‌شود یا خیر.

اما شرکت مشاوره مدیریت چرخه عمر محصول CIMdata Inc. می گوید که از تصمیم بسته بندی و ارائه SolidWorks CAM استقبال می کند.

طبق بیانیه CIMdata، “این از سرمایه گذاری کاربران CAMWorks محافظت می کند و قابلیت های CAM اثبات شده را به SolidWorks اضافه می کند.”

در حالی که باید دید آیا SolidWorks CAM یک گام فراتر از نوع سیستم‌های CAD و CAM یکپارچه است که امروزه وجود دارد، Joshi و CIMdata مطمئن هستند که فروشنده نرم‌افزار مهندسی قدمی در مسیری برداشته است که صنعت باید برای تکمیل آن حرکت کند. قطع ارتباط بین مهندسی و ساخت و صرفه جویی در هزینه تولید کنندگان و زمان توسعه در آینده.