Autodesk Inventor

Široké nasazení nových aplikací není samozřejmě možné bez vysoké úrovně znalostí. Výpočetní technika se stává opravdovým nástrojem pro podporu lidského myšlení. Vracíme se tak do dob, kdy bylo létání považováno za nemožné a spojení mezi světadíly za několik sekund bylo pouze snem.

Moderní technologie nám umožňují se stále častěji vracet k podstatě prostorového myšlení, které je pro navrhování daleko přirozenější a efektivnější. Samozřejmě že klasická koncepce 2D výkresové dokumentace ještě zůstane v některých oborech dlouho základním zdrojem informací, ale i zde může znamenat využití prostorových modelů urychlení a zkvalitnění vývoje. Potenciálem znalostí konstruktérů, technologů a návazných oborů nemusí být plýtváno v oblastech, které dokáže zpracovat výpočetní technika v podstatně kratším čase a vyšší kvalitě.

Dostupnost kvalitní a dostatečně výkonné výpočetní techniky v posledních letech umožňuje využívat efektivnější postupy v oblasti počítačového navrhování a přípravy výroby. Nový výrobek se stává virtuálním prototypem v elektronické podobě, který může být kompletně navrhnut a zkontrolován včetně simulace jeho výroby na osobním počítači.

Cestou k adaptivitě

Výrazný podíl složitých sestav ve strojírenství s efektivní aplikací nakupovaných dílců a minimalizací vlastní výroby tvarově náročných součástí určuje v současné době trend ve vývoji nových výrobků. Právě v této oblasti je nutné uvažovat nejen se specifickými požadavky na zvolený CA systém, ale s minimalizací času nutného pro zaškolení a ovládnutí nového produktu. Svou pozornost zaměřil Autodesk v několika letech vývoje Inventoru především na:

Cíle adaptivního modelování

Single-Day Productivity, rychlé seznámení s aplikací Komplexní popis virtuálního prototypu nikoliv pouze jednotlivých částí Maximální podpora spolupráce při tvorbě výrobku v rozsáhlém týmu Zachycení inženýrského záměru již ve fázi tvorby náčrtů jednotlivých součástí, podsestav a sestav Vytvoření podmínek pro opakované použití modelů, zajištění informací o možnostech jejich úprav Podpora efektivní práce na sestavách o desítkách tisíc součástech Kompatibilita s existujícími formáty včetně dwg

Nasazení nových technologií v masovém měřítku a převratné změny myšlení proti zaběhlým tradicím samozřejmě vyžaduje nejen propracovanou metodiku, ale musí vždy vycházet z produktu samotného. Při vývoji Inventoru sledoval Autodesk jediný cíl: osvobodit strojírenské konstruktéry od omezení, na která narážejí při práci se současnými CAD systémy.

Intuitivní ovládání

Uživatelské rozhraní je vybaveno přímočarými inteligentními příkazy, které reagují interaktivně na pohyb kurzoru po obrazovce. Stačí jen naznačit prováděnou operaci a program ihned zobrazí její důsledek ještě před vlastním provedením a usuzuje, co budete chtít udělat dál.
Systém ovládání je navíc doplněn multimediálními nástroji Design Support a DesignProof, což jsou interaktivní výukové prostředky pro modelování součástí. Design Doctor navíc diagnostikuje problémy vašeho modelu a prostým a srozumitelným jazykem doporučuje jejich řešení. Funkce How To, je kdykoliv přístupná prostřednictvím pravého tlačítka myši. Ta nabízí animace a nápovědu týkající se právě dostupných možností a voleb.

Jednoduchá a přehledná nápověda

V Autodesk Inventoru se můžete v řadě případů obrátit s požadavkem na pomoc s řešením problému v průběhu modelování nejen na běžnou aplikační nápovědu, ale přímo na názorné postupové příklady, které stručným, ale přehledným způsobem charakterizují jednotlivé kroky realizované v průběhu modelování: Obsluha a popis pracovního prostředí produktu Součástí a jednotlivých jejich prvků Tvorby sestavení součástí a jejich analýzy Modelování plechových dílců Vytváření výkresové dokumentace Práce s adaptivními prvky v sestavách

Přehled v každém směru

Autodesk Inventor přináší do klasických technologií parametrického modelování řadu intuitivních nástrojů, které umožňují výrazně zvýšit přehlednost při vytváření modelů a sestav. Tyto funkce jsou soustředěny v inženýrském zápisníku, pomocí kterého lze k libovolným prvkům tvorby modelu přidat jednoduchou poznámku, popis nebo obrázek.

Inženýrský zápisník pro zvýšení přehledu

Přehled v tvorbě modelu a jeho topologii je nutné považovat za velmi důležitý prvek při návrhu nových výrobků. Modely často obsahují stovky parametrů a prvků, které je nutné přesně charakterizovat a popsat. Často se tak stává, že vlastní model je pochopitelný pouze pro jeho autora, což může mít na týmovou spolupráci katastrofální dopad. Inženýrský zápisník je základním prostředkem pro komunikaci v týmu při tvorbě složitých modelů, ale také při výměně dalších informací nutných pro výrobu a kontrolu výrobku. Lze tak například technologovi zdůraznit, které plochy mají být opracovány nebo tepelně zpracovány. Při tvorbě poznámek pracujeme s inženýrským zápisníkem obdobně jako s běžným textovým editorem. Navíc jsou do textu automaticky převzaty aktuální zobrazení, které je možné doplnit grafickými symboly.

Vývoj v prostoru již ve fázi náčrtu pomocí adaptivních náčrtů

Ať již vytváříte prvotní koncept, nebo řešíte komplexní projekt, je přirozené nakreslit si nejdříve přibližný náčrtek a teprve potom vytvořit finální 3D model. Takže nejdříve se zabýváte otázkou funkčnosti výrobku, a teprve pak se snažíte najít ideální tvar jednotlivých součástí.

Ostatní technologie pro navrhování ve 3D nutí uživatele vytvářet objemový model dřív, než si mohou funkci jednotlivých součástí nebo celku ověřit. To ale obrací přirozený proces tvorby návrhu.

S Autodesk Inventorem můžete kreslit inteligentní adaptivní 2D náčrty, které se stávají základem pro pozdější vytvoření 3D objemových modelů. Díky unikátnosti adaptivních náčrtů, které se vzájemně jeden druhému přizpůsobují, což zatím žádná jiná 3D technologie neumožňuje, můžete výrazně zredukovat náklady na dokončení návrhu a zkrátit vývojový cyklus výrobku dříve, než začnete řešit tvarové podrobnosti jednotlivých 3D těles. Finální výrobek sestavíte v Inventoru tak, že určíte, kde se mají jednotlivé součásti dotýkat a jejich tvary a poloha se automaticky přizpůsobí.

Adaptivní sestavy, základní stavební kámen programu Autodesk Inventor, můžete vytvářet a modifikovat mnohem snadněji, než ryze parametrické modely. V nich musíte vytvářet a udržovat řadu nepřehledných parametrických rovnic a vztahů, abyste je mohli naplno využít.

Návrh ojnice pomocí adaptivního náčrtu (čáry)

Finální konstrukce ojnice přímo v sestavě

Naproti tomu můžete v Inventoru vytvořit mnoho 3D adaptivních sestav, aniž byste specifikovali jedinou parametrickou rovnici nebo vazbu. Takže 3D modely a sestavy vytvoříte velice rychle a stejně rychle můžete kdykoliv změnit i jejich vnitřní závislosti. U ryze parametrických systémů je v řadě případů rychlejší součást znovu namodelovat, než ji s odstupem času upravovat. Ale adaptivní sestavy můžete modifikovat v kterémkoliv okamžiku práce, v libovolném pořadí a bez ohledu na to, jaké vztahy byly mezi součástmi definovány původně.

Konstrukční prvky a sdílení vytvořených dat

Zapracování odpovídajících návrhářských a výrobních zkušeností do objemového modelu není jednoduchá věc, ale mnohem náročnější je pozdější opakované využití tohoto modelu pro jiný výrobek. Proto jsme vybavili Autodesk Inventor konstrukčními elementy.

Při práci s ostatními 3D modelovacími systémy ví často jen konstruktér, který součást navrhoval, jaké rozměry lze na modelu změnit a jak tato změna ovlivní ostatní součásti. To značně omezuje možnost sdílet nejlepší pracovní postupy a zaručit vyrobitelnost nových výrobků.

Všechny tyto nevýhody odstraňují konstrukční prvky. Aniž byste napsali jedinou řádku programu nebo potřebovali speciální licenci k tomu určených modulů, můžete svůj model snadno zapouzdřit do jednoduchého rozhraní, které umožňuje jejich opakované využití kdykoli v budoucnu. Můžete také specifikovat rozměry, které je možné změnit, nebo definovat, které hodnoty parametrů jsou pro daný model přípustné.

Opakované využití konstrukčních elementů nemůže být jednodušší. Stačí příslušný element vyhledat, pomocí myši přetáhnout na modelovanou součást, určit jeho polohu a jste hotovi. Všechny povolené modifikace můžete provést ve stejně jednoduchém prostředí, v jakém byl původní model autorem vytvořen.

Součástí Autodesk Inventoru je také stále narůstající databáze normalizovaných součástí a dílců, které lze vkládat do sestav přímo pomocí jednoduchého dialogu vazeb.

Sada konstrukčních prvků se dá jednoduše rozšiřovat

Vkládání normalizovaných součástí pomocí vazeb

Adaptivní architektura rovněž umožňuje připojit přímo ke 3D modelu řadu dalších informací. Tuto jedinečnou vlastnost Autodesk Inventoru, Inženýrský zápisník, můžete použít pro uchování svých myšlenek, vysvětlení záměru návrhu a sdílení informací s ostatními členy týmu; to vše přímo v prostředí 3D modelu, protože zde jsou doplňující informace nejlépe srozumitelné, jsou každému k dispozici a nemohou se ztratit. Tyto technologie výrazně podporují výkon systému při kolektivní spolupráci na rozsáhlých i menších projektech.

Vysoký výkon aplikace i v extrémních sestavách

Autodesk Inventor využívá unikátní technologii 3D segmentované databáze, pojmenovanou Adaptive Data Engine, která umožňuje rychlé a snadné otevírání, prohlížení, modifikaci a ukládání modelů sestav obsahujících 10 000 a více součástí. Adaptive Data Engine postupně načítá pouze ta data, která momentálně potřebujete. Pracuje s vysoce optimalizovaným grafickým subsystémem na bázi technologie OpenGL a zobrazuje pouze ty součásti, které můžete vidět - a ne ty, které jsou mimo obrazovku nebo zůstávají skryty za ostatními, případně se nacházejí uvnitř modelu. V kontextu sestavy můžete pracovat rychle a efektivně, bez ohledu na to, o jak rozsáhlý nebo komplexní model se jedná. A na rozdíl od některých 3D systémů, jejichž "odlehčené" zobrazení na obrazovce se liší od skutečnosti na disku, zobrazuje Autodesk Inventor vždy aktuální data.

Inventor není jen na sestavy

Řadou uživatelů je považován Autodesk Inventor jako určitý nástroj pro vytváření sestav. Je nutné si ale uvědomit, že se jedná v první řadě o špičkový modelář. Nedávno jsem se setkal s názorem, že parametrizace je dnes překonaná. Tento produkt je názornou ukázkou toho, kudy se bude ubírat směr vývoje CA technologií v příštích několika letech. Pozornost se soustředí nejen na funkčnost programu, která je uživateli považována za základ úspěchu libovolného produktu v praxi, ale především na extrémně snadné osvojení modelování běžnými uživateli 2D systémů a vysoce propracované a intuitivní nástroje. 

Autodesk Inventor při modelování odlitků

Závěrem bych Vás chtěl seznámit s našim oblíbeným testem modelovacích systémů, který prošel na Inventoru opravdu na jedničku.Problém generování přechodových rádiusů je velmi známým především při konstrukci tvarově složitých odlitků. Otázkou tzv. blendu se zabývá řada vývojářů modelovacích systémů na celém světě.V prvních verzích Inventoru díky modelovacímu jádru objevovali jisté nedostatky v této "černé můře" modelovacích systémů. Ve verzi Inventor 4 Autodesk provedl výrazné vylepšení "blednícího" algoritmu včetně všech niancí nutných pro tvorbu neuzavřených rádiusů.Výsledek je opravdu skvělý a dokazuje, jak skvěle pracuje technický uživatelský support firmy

Poznámka: Produkt využívá maximálně funkcí grafického ovladače a proto je extrémně důležitá správná volba grafického subsystému.