La puissance de la modélisation et de la simulation 3D stimule les innovations en matière de processus de fabrication

Ingénierie de fabrication : Comment le logiciel de modélisation 3D SpaceClaim d'Ansys aide-t-il les fabricants à rationaliser les conceptions et à augmenter la productivité de la fabrication ?

John Graham : Lorsque vous pensez aux produits fabriqués, le point de départ est généralement un modèle 3D. À l'époque où les modèles 3D n'existaient pas toujours, un machiniste programmait un modèle 2D dans une machine, et les différents axes se déplaçaient et coupaient les pièces. Mais les choses sont et continuent de se complexifier à mesure que nous repoussons les limites des technologies. La géométrie est presque toujours nécessaire pour couper des pièces. Mais il a été découvert que la géométrie peut devenir un goulot d'étranglement dans la fabrication d'à peu près n'importe quoi. L'objectif de SpaceClaim en ce qui concerne l'espace de fabrication est de supprimer ces goulots d'étranglement géométriques. Cela n'a donc aucun sens si une entreprise passe du temps à manipuler un modèle 3D alors qu'une machine est inactive. Ils ne coupent pas de pièces. Vous n'avez pas besoin d'être un utilisateur CAO dédié pour modifier ou réparer un fichier dans SpaceClaim. Il donne aux utilisateurs la possibilité de modifier les fichiers comme ils le souhaitent. Le résultat est que les employés de l'atelier peuvent se concentrer sur la découpe et l'acheminement des pièces au lieu de s'occuper du nettoyage des fichiers.

MOI : Votre entreprise a acquis SpaceClaim il y a quelques années; comment s'est déroulée cette transition avec l'offre de modélisation 3D étendue aux clients de simulation d'Ansys ?

Graham : Même avant l'acquisition de SpaceClaim par Ansys, il existait un partenariat qui fonctionnait bien. Cependant, il n'y avait pas tout à fait la synergie qu'il y a maintenant. Il y avait une certaine confusion quant aux produits à vendre et à la place exacte de SpaceClaim. Beaucoup de gens en ont vu les avantages, mais à un moment donné, il était presque en concurrence avec un autre produit Ansys. Ansys s'est rendu compte que la technologie derrière SpaceClaim était révolutionnaire et pouvait soulager de nombreux goulots d'étranglement géométriques dans l'espace d'analyse. Le besoin d'une technologie comme SpaceClaim était énorme. Avance rapide jusqu'à aujourd'hui où il y a plus d'une stratégie unifiée derrière SpaceClaim qui s'intègre dans l'ensemble de l'espace de simulation. Il s'infiltre de plus en plus dans la simulation, et Ansys a adopté SpaceClaim comme technologie de géométrie frontale de choix pour manipuler et préparer tout type d'analyse de modèle. Pour cette raison, de plus en plus de personnes adoptent SpaceClaim et adoptent la simulation.

MOI : SpaceClaim aborde plusieurs domaines clés critiques pour les fabricants ; comment a-t-il aidé les utilisateurs dans la rétro-ingénierie ?

Graham : La rétro-ingénierie va de pair avec l'impression 3D. Il y a des années, les capacités d'ingénierie inverse de SpaceClaim étaient minimes. Vous pouvez ouvrir des fichiers de maillage, observer et peut-être référencer une facette donnée. Cependant, pour apprécier les capacités d'aujourd'hui, vous devez être conscient d'une idée fausse sur le marché selon laquelle l'ingénierie inverse est un simple transfert de fichier :cliquez sur quelques boutons, certaines traductions se produisent et un fichier CAO propre apparaît, semblable à la traduction d'une langue. Il se passe beaucoup plus de choses dans les coulisses que la personne moyenne qui a besoin de faire de l'ingénierie inverse ne comprend tout simplement pas. SpaceClaim a commencé à développer de merveilleux outils, où l'ingénierie inverse des fichiers est plus proche de quelques clics de bouton. De nombreuses fonctionnalités ont été regroupées dans un seul outil qui permet essentiellement d'autosurfacer les données de maillage. Les utilisateurs peuvent rapidement créer des surfaces propres et des corps solides pour les applications en aval.

MOI : Quels autres outils clés le logiciel fournit-il pour la fabrication additive, qui connaît une explosion d'intérêt dans le domaine de la fabrication ?

Graham : Il y a environ une décennie, lorsque SpaceClaim est apparu, c'était révolutionnaire. Il a amené une nouvelle technologie appelée modélisation directe à un tout autre niveau et a rendu la modélisation 3D accessible à tout ingénieur. Aujourd'hui, vous voyez des capacités de modélisation solide faire leur chemin dans la sphère des données à facettes, un peu comme cela s'est produit il y a dix ans. Par exemple, vous pouvez saisir quelques facettes et les déplacer, ou tirer sur ce qui ressemble à un trou et augmenter ou diminuer le diamètre. Vous pouvez utiliser SpaceClaim pour réparer ou effectuer des opérations booléennes sur des données à facettes, de la même manière que les fichiers CAO. D'une certaine manière, je compare le travail dans SpaceClaim au travail dans l'argile numérique. N'importe qui peut visualiser ce qu'il veut, et SpaceClaim fait de la numérisation de cela une réalité.

Un autre aspect important de SpaceClaim dans le domaine de l'impression 3D est l'optimisation. SpaceClaim a la capacité de décortiquer n'importe quel type de fichier et d'y ajouter un remplissage. Cela équilibre le rapport résistance/poids. Il peut également lisser une STL, avec un outil appelé emballage rétractable, en enroulant essentiellement une couverture dessus et en ignorant les petites irrégularités ou les pointes du modèle.

MOI : Le logiciel comporte plusieurs liens avec des outils de fabrication largement utilisés, tels que des logiciels de FAO tels que Mastercam, Esprit et GibbsCAM. Pouvez-vous décrire comment cela fonctionne ?

Graham : Une partie importante de l'intégration de SpaceClaim avec les outils de FAO est la rationalisation du flux de données. Les traductions d'un système à un autre posent souvent des problèmes. L'intégration de SpaceClaim avec les systèmes CAM élimine essentiellement les problèmes de traduction des données. Une fonctionnalité que les gens adorent dans les intégrations est la réparation de fichiers. Quelqu'un peut ouvrir un fichier client dans un CAM et ne peut pas créer de parcours d'outil. Grâce à ces intégrations, ils peuvent instantanément envoyer le fichier à SpaceClaim et non seulement le réparer, mais supprimer de petites fonctionnalités ou des rondes. Les intégrations entre ces systèmes ouvrent les possibilités de ce que les gens peuvent faire avec les fichiers STL. Certains produits CAM exportent des fichiers STL après différentes étapes. Avec SpaceClaim, vous pouvez utiliser ce fichier et créer des appareils ou l'utiliser avec des systèmes de détection de crash.

MOI : Quelle est l'importance de la modélisation 3D pour les utilisateurs dans l'espace de fabrication ?

Graham : En raison de la situation actuelle de la technologie de fabrication, vous avez généralement besoin d'un modèle 3D. Et pas n'importe quel modèle, mais un modèle propre pour éviter l'entrée/la sortie des déchets.

MOI : Quelles synergies SpaceClaim a-t-il avec la richesse des offres de simulation disponibles d'Ansys, y compris les outils CAE avec la dynamique des fluides computationnelle (CFD) et même l'analyse par éléments finis (FEA) ?

Graham : Même avant l'acquisition de SpaceClaim, il existait une relation de travail avec SpaceClaim et l'espace CAE. Depuis l'acquisition, il n'a fait qu'augmenter. L'épine dorsale de tous les produits Ansys s'appelle Ansys Workbench. Chaque produit se branchera sur Workbench, et ce n'est pas une exception avec SpaceClaim. Si vous avez un modèle à partir duquel vous essayez d'extraire une surface moyenne ou d'extraire un volume à des fins de CFD, tout ce qui est produit sera transféré dans Workbench pour les opérations de simulation ultérieures.

Ansys a un produit relativement récent appelé Ansys AIM, dans lequel SpaceClaim est l'épine dorsale de la géométrie. Il est optimisé pour les ingénieurs concepteurs et ne possède qu'une seule interface utilisateur. Vous pouvez commencer avec n'importe quel outil de CAO de votre choix, puis passer directement à la simulation. Ou commencez avec un fichier SpaceClaim, puis simulez. Vous pouvez également importer un modèle, utiliser SpaceClaim pour le modifier, puis le simuler. Cet outil a été conçu en pensant aux ingénieurs de conception et peut certainement être utilisé dans l'espace de fabrication. Cela montre en outre l'importance de SpaceClaim pour la simulation dans les produits Ansys.

MOI : À quoi ressemble le climat commercial actuel pour les utilisateurs manufacturiers de votre secteur de l'industrie du logiciel ?

Graham : L'espace de fabrication est en constante évolution depuis des années. Au début de ma carrière, je créais des représentations de conception détaillées et j'étais quelque peu limité à la fabrication de pièces qui seraient usinées CNC, mais rien de trop complexe. Mais les choses évoluent de plus en plus. Pensez à l'usinage cinq axes. Cela a poussé ce qui se fait dans l'espace de fabrication et de conception. Vous pouvez créer des pièces beaucoup plus complexes et contenant des courbes d'ordre supérieur. Ensuite, vous ajoutez l'impression 3D dans le mélange. Pour toutes ces raisons, les logiciels de CAO et les éditeurs de géométrie ne peuvent pas être statiques. Si tel est le cas, ils ne répondront pas aux besoins du marché. Tout comme les technologies changent, il doit y avoir une évolution des outils que les gens utilisent. Je pense qu'avec l'augmentation de la demande et les améliorations technologiques de l'impression 3D, vous allez voir la fabrication additive augmenter et la demande de fabrication soustractive diminuer. Un équilibre stable sera atteint à un moment donné. Et non seulement les gens essaient d'imprimer des choses en 3D, mais l'allégement devient de plus en plus important grâce à des technologies telles que l'optimisation de la topologie. Les outils doivent suivre la demande. Je pense que SpaceClaim a fait un excellent travail à cet égard, et vous allez voir plus de fonctionnalités attachées à SpaceClaim à mesure que les demandes du marché changent.

Nouvelles versions

Le développeur d'inspection Verisurf Software Inc. (Anaheim, Californie) a annoncé la disponibilité de sa suite d'inspection de qualité, une combinaison de modules d'application Verisurf configurés pour fournir une solution efficace d'inspection et de rapport de qualité. Quality Inspection Suite offre un package économique et des options d'achat flexibles pour répondre aux besoins de chaque client, y compris des options de licence de site et d'abonnement.

La suite d'inspection de la qualité de Verisurf est composée de modules d'application sélectionnés parmi les meilleurs de leur catégorie, y compris Verisurf CAD, capable de lire tous les formats de fichiers CAO natifs permettant aux clients de travailler avec n'importe quel modèle CAO - solide, surfacique ou filaire. La définition basée sur le modèle (MBD) permet aux utilisateurs de définir des identifiants uniques, des tolérances et des contraintes GD&T dans le modèle pour toute surface, caractéristique ou autre élément d'inspection critique. Verisurf Device Interface (VDI) assure la compatibilité des appareils et contrôle tous les appareils de mesure numériques.

La suite comprend également Verisurf Measure, qui permet de mesurer des caractéristiques à partir de points uniques précis jusqu'à des nuages ​​de points numérisés ; Verisurf Automate, qui programme et exploite tous les types et toutes les marques de CMM avec une expérience 3D intuitive, une programmation visuelle orientée objet et des normes ouvertes ; et Verisurf Validate, qui fournit une validation précise de la traduction du modèle CAO en comparant le modèle CAO d'autorité au modèle CAO traduit, ce qui permet aux clients d'identifier rapidement toute erreur de traduction.

Offres

Le développeur de surveillance des actifs Smartware Group (Center Harbor, NH) et 5ME (Cincinnati) ont créé un partenariat visant à offrir une visibilité et une automatisation améliorées des actifs dans l'entreprise de fabrication pour la maintenance prédictive, en tirant parti de l'Internet industriel des objets (IIoT).

Freedom eLog de 5ME, un système de surveillance des actifs dans le cloud, fonctionne en conjonction avec la GMAO Bigfoot basée sur le cloud de Smartware pour assurer la surveillance de l'état des actifs et l'automatisation des activités de maintenance. En déployant Freedom eLog avec la suite d'intégration Bigfoot, les utilisateurs de Bigfoot peuvent capturer des données d'actifs en temps réel et des analyses à valeur ajoutée, des performances de chaque machine à l'activité de production totale, à l'aide de n'importe quel navigateur Web.

Software Update est édité par le rédacteur en chef Patrick Waurzyniak.