آموزش طراحی و تولید محصولات صنعتی با استفاده از نرم افزارهای مهندسی
طراحی محصول صرفاً به شکل یا فرم یک محصول اشاره نمی کند. همه چیز مربوط به عملکرد، ایمنی، سهولت استفاده، دوام، پایداری و قیمت است. از نقطه نظر تولید کننده، محصول باید از نظر فنی با دوام باشد بدون این که سودآوری را به خطر بیندازد.
یکی از موثرترین راه ها برای دستیابی به این اهداف، کامپیوتری کردن فرآیند طراحی با استفاده از خدمات طراحی صنعتی است. امروزه صدها نرم افزار CAD (طراحی به کمک کامپیوتر) در بازار موجود است. برخی ساده هستند یا برای استفاده شخصی در نظر گرفته شده اند. در مقابل، برخی دیگر به عنوان مجموعه‌های نرم‌افزاری کاربردی متعدد در یک بسته هستند تا به شرکت‌ها کمک کنند با طراحی محصول در مقیاس صنعتی آشنا شوند.
در اینجا 10 نرم افزار برتر طراحی صنعتی به ترتیب محبوبیت نزد کاربران آورده شده است:
اتودسک اتوکد
نرم افزار CAD، Autodesk AutoCAD مسلماً محبوب ترین نرم افزار طراحی است. بیش از 35 سال است که وجود دارد و همچنین با ویندوز، مک، iOS و اندروید سازگار است. این یکی از معدود برنامه های CAD است که روی رایانه های مک به خوبی کار می کند. اتوکد به طور گسترده توسط حرفه ای ها و مبتدیان استفاده می شود. نه تنها به دلیل قابلیت های آزمایش شده آن در دنیای طراحی محصول، بلکه به دلیل رابط کاربری بصری نرم افزار. بسیاری از دبیرستان‌ها و کالج‌ها از اتوکد برای معرفی طراحی سه بعدی به دانش‌آموزان استفاده می‌کنند و آن را به یک انتخاب رایج در میان متخصصان جوان تبدیل می‌کنند.
Cad Crowd User Arquiespacios
خدمات طراحی اتوکد با این برنامه کار می کند زیرا دارای طیف گسترده ای از ویژگی ها برای پیش نویسی و ویرایش مدل دو بعدی و سه بعدی با استفاده از اشیاء مشبک، سطوح و جامدات است. همچنین می توانید نقشه ها را با متون، جداول، ابعاد و سایر اطلاعات مرتبط حاشیه نویسی کنید. این نرم افزار اگرچه ممکن است برای پروژه‌های طراحی پیچیده تر بهترین نباشد، اما همه ابزارهای موجود امکان معرفی یکپارچه برنامه‌های CAD را فراهم می‌کنند.
همچنین به کاربران امکان دسترسی به اسناد و کتابچه‌های راهنما داده می‌شود تا به طور مداوم مهارت‌های خود را تقویت کنند، حتی اگر به عنوان مبتدی شروع کنند. این نرم افزار شامل یک کتابخانه است که امکان می دهد نور را تنظیم کنید و رندرهای واقعی از مدل های ترسیم شده اعمال کنید.
داسو سیستمز
تمرکز اصلی Dassault Systèmes بر نرم افزارPLM (مدیریت چرخه عمر محصول) و ابزار ماکت دیجیتال سه بعدی است. این شرکت ادعا می کند 100 میلیون کاربر از 140 کشور و 210000 مشتری سازمانی دارد. نرم افزار PLM این امکان را می دهد داده ها را در کل چرخه عمر محصول به راحتی مدیریت کنید زیرا اطلاعات در یک مخزن مرکزی ذخیره می شود. به این ترتیب، می‌توانید افراد (مهندسان، طراحان و همه کسانی که در فرآیند طراحی دخیل هستند) را به روشی کارآمد به هم متصل کنید.
این یک برنامه شناخته شده در صنایع مختلف مانند نرم افزار کامپیوتر، خودرو، هوانوردی، هوافضا، ساخت و ساز و ماشین آلات است. برخی از شرکت‌های بزرگی که از داسو سیستمز استفاده می‌کنند شامل لاک هید مارتین و Aurora Flight Sciences، Honda Power Products، Safran Electronics & Defense و SkyWay Technologies Co هستند. شرکت در فرانسه مستقر است اما اکثر شرکت هایی که از این نرم افزار استفاده می کنند در ایالات متحده هستند. در آمریکای شمالی، این شرکت در والتام، ماساچوست مستقر است.
سالید ورکز
سالید ورکز توسط داسو سیستمز توسعه یافته است، سالید ورکز ممکن است پر استفاده ترین نرم افزارCAD باشد که عمدتاً به دلیل قابلیت های رندر قدرتمند، رابط کاربر پسند و هزینه نسبتا مقرون به صرفه است. این نرم افزار بین بسیاری از کاربران که در صنایع مهندسی و طراحی به خصوص معماری فعال هستند، محبوبیت کمتری دارد. بسیاری از مؤسسات دانشگاهی نیز از سالید ورکز به عنوان ابزار یادگیری طراحی سه بعدی استفاده می کنند.
سالید ورکز اغلب برای کاربران متوسط در مقایسه با سایر نرم افزارهای پیچیده طراحی صنعتی طبقه بندی می شود. تنها دلیل این طبقه بندی این است که بسیاری از کاربران می‌توانند با ویژگی ها آشنا و نسبتاً سریع در طرح بندی ماهر شوند. این یکی از نرم‌افزارهای CAD آسان برای استفاده بدون ساده سازی است. به همین دلیل است که طراحان آزاد سالید ورکز، فراوان هستند.
سالید ورکز کمک می کند اشیاء دو بعدی و مدل های سه بعدی کاملاً دقیق ایجاد کنید. می توانید به کتابخانه دسترسی داشته باشید. نمونه‌سازی مجازی نیز در دسترس است که امکان می‌دهد کیفیت را حتی زمانی که محصول هنوز به شکل مجازی است، بهبود ببخشید. قابلیت‌های رندر آن پیشرفته ترین نیستند، اما هنگام کار با اجسام کوچک تر به اندازه کافی چشمگیر هستند.
لب ویو
میز کار مهندسی ابزار مجازی آزمایشگاهی که معمولاً LabVIEW نامیده می شود، یک پلت فرم طراحی است که عمدتاً برای ایجاد اتوماسیون صنعتی، برنامه های اتوماسیون داده ها و کنترل ابزار استفاده می شود. این نرم افزار با ویندوز، سیستم عامل مک، نسخه های مختلف یونیکس و لینوکس سازگار است. بر خلاف تمامی نرم افزارهای طراحی فوق الذکر، لب ویو برای ایجاد مدل های دو بعدی و سه بعدی روی کامپیوتر نیست. شرکت ها از این نرم افزار برای پیکربندی نحوه تعامل سخت افزار یا تجهیزات آن ها با یکدیگر و استفاده از داده های موجود استفاده می کنند.
هر برنامه مهندسی که نیاز به آزمایش، اندازه گیری و کنترل دارد می‌تواند از ادغام سخت افزاری گسترده و رویکرد گرافیکی لب ویو برای برنامه نویسی تجسم آسان استفاده کند که این امکان را به مهندسان می‌دهد تا برنامه ای طراحی کنند و هر اشتباه کدنویسی را به محض وقوع تشخیص دهند. مهندسان، محصولات نهایی واقعی طراحی نمی کنند، بلکه تجهیزات مورد استفاده در فرآیند تولید را طراحی می کنند.
لب ویو که در ابتدا در سال 1986 برای مکینتاش اپل منتشر شد، بسیار پیشرفته تر شده است. اکنون می تواند داده‌ها را تقریباً از هر دستگاه ورودی یا خروجی طراحی کند. کار با رابط کاربری نسبتاً آسان است حتی افرادی که برنامه نویس نیستند نیز می توانند به لطف مستندات و مثال های ارائه شده، برنامه های کوچک یاد بگیرند و ایجاد کنند. برخی از شرکت های بزرگی که از لب ویو استفاده می کنند عبارتند از : TESLA، Northrop Grumman و KLA-Tencor
کتیا
برنامه تعاملی سه بعدی به کمک کامپیوتر است که بیشتر با نام CATIA شناخته می شود یک مجموعه نرم افزار طراحی دیگر از داسو سیستمز است. سرویس‌های طراحی CATIA که به زبان C++ نوشته شده‌اند عملکردهای رندر قدرتمندتری نسبت به SolidWorks هستند. با این حال، این نرم افزار ممکن است در بازاری که پر از رابط های کاربری گرافیکی سنگین است، کمی قدیمی به نظر برسد.
کاتیا با توجه به عملکرد مدل سازی سه بعدی، یکی از بهترین های موجود در بازار است در عین حال چیزی بیش از یک نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر است. دامنه برنامه شامل توابع تولید، مهندسی و مدیریت چرخه عمر محصول می شود.
ابزارهای موجود در CATIA برای مهندسی پیشرفته، هوافضا، قطعات الکتریکی، اجزای موتور و سیستم‌های ژنراتور برق طراحی شده‌اند. این یک نرم افزار پیچیده است که برای کاربران متخصص ساخته شده است. رابط کاربری بهترین نقطه قوت آن نیست اما دستورات زیادی برای کنترل کامل مدل ها در اختیار کاربران قرار می دهد. خوشبختانه، می‌توانید با ادغام توابع پرکاربرد، ماکروهایی ایجاد کرده تا گردش کار را آسان تر کنید.
مبتدیان باید زمان زیادی را صرف چگونگی کار با این نرم افزار کنند اما با استفاده از خدمات طراحی CATIA می توانند برخی از بهترین اشیاء را ایجاد کنند. Goken America، Cyient و Triumph Group شرکت های بزرگی هستند که از CATIA استفاده می کنند.
اتودسک اینونتور
با وجود سازگاری محدود، اتودسک اینونتور یکی از شناخته شده ترین نام ها در صنعت است و توسط شرکت های بزرگی مانند Aerotek، Flowverse و ABEC استفاده می شود. برخی از ویژگی‌های کلیدی شامل مدل سازی فرم آزاد و پارامتریک، تحلیل تنش، شبیه سازی دینامیک و اتوماسیون طراحی قطعات است. تطبیق پذیری مهم ترین نقطه قوت Inventor است. این نرم افزار در صنایع مختلف از جمله طراحی گرافیک، معماری، مهندسی، ماشین‌آلات، خودروسازی و تولید، رایج است.
ویژگی شبیه سازی بالاتر از میانگین، امکان می‌دهد طرح محصول مجازی ایجاد کنید و آن را برای استحکام و عملکرد با استفاده از چندین نقطه داده مانند بارهای اصطکاک، تنش یا وزن آزمایش کنید. این نرم افزار، شبیه‌سازی، پالایش و بهبود بسیاری از ویژگی‌های محصول را قبل از مرحله تولید، زمانی که برای آزمایش ایده‌های محصول استفاده می‌شود، آسان تر می‌کند.
ادغام داده های دو بعدی و سه بعدی در یک محیط واحد به همان اندازه مفید است. طراحان می توانند جزئیات کوچک محصول را در شکل دیجیتال آن تأیید کنند و بهره وری را افزایش دهند. می توانید آن را به عنوان یک برنامه نرم افزاری سه بعدی CAD همه کاره در نظر بگیرید که به طور قابل توجهی به تحقق ایده ها و به حداقل رساندن خطاها در فرآیند کمک می کند.
PTC شرکت فناوری پارامتریک
یک نرم افزار طراحی سه بعدی CAD سازگار با سیستم عامل ویندوز است که با مدل سازی جامد و مستقیم پارامتری و انواع توابع تجسمی از جمله تصاویر فنی، طراحی شماتیک، نماهای 2 بعدی، شبیه‌سازی و تحلیل عناصر ارائه می‌شود. این مجموعه از چندین برنامه تشکیل شده است که هر کدام قابلیت های متفاوتی را برای بهبود نقش و عملکرد کاربران در توسعه محصول ارائه می دهند.
خود شرکت نرم افزاری چیزهای بیشتری برای ارائه دارد. از سال 1985 که این شرکت تأسیس شد ده ها شرکت را خریداری کرده است که عمدتاً در صنعت فناوری نرم افزار هستند.
انسیس
در صورت نیاز به شبیه سازی، ANSYS نام مناسبی برای این کار است. نرم افزار تحلیل المان محدود، محیط شبیه سازی شده دیجیتالی برای مدل هایی مانند محصولات، سازه ها، ماشین آلات یا قطعات الکترونیکی ایجاد می کند. کاربران می‌توانند از ویژگی ها یا نقاط داده مختلف استفاده کنند تا ببینند مدل ها تحت شرایط استفاده واقعی خاص چگونه رفتار می‌کنند.
به عنوان مثال، زمانی که محصول (خودرو یا هر وسیله نقلیه دیگری) هنوز در مرحله توسعه است به طراح خودرو کمک می کند تا تست تصادف در دنیای مجازی انجام دهد. اگرچه تست تصادف واقعی هنوز ضروری است مهندسان و طراحان می توانند از قبل به هر مشکل احتمالی رسیدگی کنند.
نرم افزار شبیه سازی مهندسی انسیس در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوافضا، صنایع دفاع، مراقبت های بهداشتی، انرژی، الکترونیک و محصولات مصرفی استفاده می شود. این شرکت همچنین ادعا می کند که 96 شرکت در لیست FORTUNE از انسیس استفاده می کنند.
شبیه سازی فقط به محصولات تولیدی محدود نمی شود بلکه عناصر طبیعی مانند سیالات، نور و الکترومغناطیس را نیز شامل می شود. در صنعت تولید، شبیه‌سازی دقیق احتمالاً مقرون به صرفه ترین راه برای تعیین نحوه عملکرد هر محصول است. این می تواند قبل از شروع تولید یا حتی قبل از مرحله نمونه سازی انجام شود. چند نام بزرگ که از انسیس استفاده می کنند Blue Origin و Aerojet Rocketdyne هستند.
نرم افزار CNC
مسترکم برنامه اصلی CAD ارائه شده توسط CNC Software است. این شرکت یکی از اولین شرکت هایی است که نرم افزار طراحی و تولید مبتنی بر کامپیوتر را ارائه می کند که به طور خاص برای مهندسان و طراحان است.
مجموعه نرم افزار ترکیبی از یک پلت فرم مدل سازی دو بعدی و سه بعدی، ابزارهای پیکربندی برای ماشین، ابزارهای کنترل عددی کامپیوتری است. نسخه جدید Mastercam مدل‌سازی وایرفریم سه بعدی (برخلاف مدل‌سازی دو بعدی فقط در نسخه اصلی) عملکرد و سازگاری گسترده با فایل‌های CAD رایج را به ارمغان می‌آورد.
نرم افزار CNC همچنین تجهیزات تولید زیادی را ارائه می دهد که با Mastercam کار می کنند، بنابراین مجموعه کاملی از راه حل ها را برای استفاده در مراحل طراحی و تولید ارائه می دهد. کاربران قادر خواهند بود شکل مجازی یک شی را ایجاد کنند و سپس آن شی یا بخش هایی از آن را به مدل های جامد تبدیل کنند. نرم افزار CNC همچنین Mastercam را برای سالید ورکز می سازد تا بتوانید قطعات را مستقیماً روی رابط آن طراحی کنید.
AutoCAD Civil 3D
همان طور که از نام آن پیداست Civil 3D بخشی از سری AutoCADاست که بیشتر برای پروژه های مهندسی عمران طراحی شده است که در سه دسته بزرگ شامل توسعه زمین، حمل و نقل و آب قرار می گیرند. این نرم افزار به طور گسترده توسط متخصصان برای انواع مختلف پروژه های زیرساختی استفاده می شود و امکان مدل سازی سه بعدی اشیاء را با روابط پویا با چندین نقطه داده مرتبط، به عنوان مثال خطوط یا درجه بندی، فراهم می کند.
مهندسان عمران یا سایر متخصصانی که زیرساخت‌های عمرانی را طراحی می‌کنند می‌توانند از توانایی این نرم افزار برای پشتیبانی از BIM (مدل‌سازی اطلاعات ساختمان) برای مستندسازی بهره ببرند و تحلیل دقیق تری از داده ها انجام داده و به لطف گردش کار قابل مدیریت تر، از همکاری سازنده بین چندین تیم یا افراد اطمینان حاصل کنند. ابزارهای تجسم و شبیه سازی با فرآیند طراحی ادغام شده اند.
اتوکد 3D
همه برنامه‌های کاربردی طراحی و مجموعه‌های نرم‌افزاری دلیل محکمی است که صنایع طراحی و مهندسی امروزی به شدت دیجیتالی شده‌اند. تقریباً همه چیزهایی که امروز می بینید و استفاده می کنید به عنوان فایل های دیجیتالی که روی صفحه نمایش کامپیوتر کشیده شده بودند شروع شد. برخی از برنامه های ذکر شده در بالا بسیار گران هستند و بهترین استفاده را برای شرکت های تجاری به جای اهداف شخصی دارند.
شرکت ها باید قبل از این که بتوانند هر محصولی را با اطمینان به بازار عرضه کنند، مدیریت چرخه عمر محصول و آزمایش کامل را با شبیه سازی پیاده سازی کنند. فرآیند تولید باید مقرون به صرفه باشد تا از سود آوری معقول اطمینان حاصل شود.
برگردان به فارسی: سولماز همدانی
کاری از تیم تولید محتوای مجتمع فنی تهران نمایندگی ونک
برای دیدن دوره های نرم افزارهای طراحی صنعتی کلیک کنید
