A tervezés és a gyártás konvergenciája

Az emberi kreatív szabadság mindig is két alapvető korláttal nézett szembe: a tárgyak készítéséhez elérhető eszközök képességeivel és korlátaival, illetve az egyének kreativitása miatt korlátos megoldástartománnyal.

Ha például egy önvezető autóhoz fejlesztünk szoftvert, ugyanezt a megoldást igen nehéz alkalmazni lovaskocsira. Természetesen a lovaskocsi esetében sem a koncepció, sem a megoldás iránti igény nem merül fel problémaként, így jól látható a két korlát. Mindazonáltal egyre összetettebbek lesznek azok a problémák, amelyek megoldására felkérnek minket: az ipar olyan eszközökhöz szeretne hozzáférést, amelyek lehetővé teszik rövid idő alatt több ötlet megvizsgálását, a felesleges feladatok automatizálását vagy kiküszöbölését, valamint a korszerű gyártási módszerek nagyobb mértékű felhasználási lehetőségeinek tanulmányozását. A tervezéshez és gyártáshoz használt eszközök kialakításakor először azt kell figyelembe vennünk, hogy a termék gyártása hogyan történhet, így szerezhetünk pontos információt arról, hogy a terméktervekben mi lehetséges.

Ráadásul minden iparágban tapasztalható az innovációs nyomás, ami az összes felelőst, valamint a tervezési folyamathoz hozzájáruló összes személyt érinti. A kreativitás véges erőforrás. Nem lehet ütemezni. A legkreatívabbak az oktatás során megtanulták, hogy az ihlet pillanatában ragadják meg az ötleteket, amelyet azután fizikai valósággá fejlesztenek. Amint az IBM Watsonjához hasonló eszközökkel kiterjesztjük az adatelemzés folyamatát, az újítók a generatív tervezéssel és gyártással egy olyan megoldáshalmaz tanulmányozására lesznek képesek, amely sokkal nagyobb annál, mint amit egyetlen ember vagy akár emberek több csoportja képes lenne feltárni. Ráadásul mindez rövidebb idő alatt történhet meg, mint amennyi idő egyetlen koncepció kidolgozásához szükséges.

Az ilyen akadályok legyőzése az egész iparágban nagyobb nehézségeket okoz az új tervezési és gyártási módszerek bevezetésekor, mint a gyártás jelenlegi magasabb költségei.

Új és feltörekvő gyártási módszerek

A mérnökök és tervezők évtizedeken át azt tanulták, hogy az összetettség egyenlő a költségekkel. Ez valóban így is van a szubtraktív megmunkálás, a présgépek, az öntőformák és -szerszámok, valamint az egyéb szokásos gyártási módszerek esetében. Az összetettség egyenlő a költségekkel. A szubtraktív folyamatok azt sugallják, hogy az anyag eltávolítására irányuló minden megmunkálási művelet növeli a gyártási költségeket. Ennek épp az ellenkezője várható, ha gyártási módszerként tekintünk az additív gyártásra, hiszen a tervhez hozzáadott minden grammnyi anyag növeli a gyártási költséget.

Ha egy pillanatra elvonatkoztatunk attól, az additív fémgyártás piaci költségeitől a korai szakaszban, és azt valószínűsítjük, hogy a technológiai vívmányok révén a gyártási költségek megközelítőleg egyensúlyba fognak kerülni, az additív gyártással olyan termékeket lehet készíteni, amelyeket más módon nem lehetne előállítani. Éppen ezért, ha a tervezésnél figyelembe vesszük a gyártáshoz elérhető új módszereket, akkor a jelenlegi gyártási korlátokon túlmutató tervezési megoldások széles tárháza nyílik meg előttünk. Az új tervezési módszertanok bevezetése komoly időráfordítást jelent, hiszen át kell képezni a mérnököket, vagy a tervezők következő generációjának tantervébe be kell építeni ezeket az ismereteket. A technológiai fejlődés jelenlegi üteme mellett azonban bármilyen tanterv már a kinyomtatásakor elavultnak számít.

Ezeknek az akadályoknak a legyőzése az egész iparágban nagyobb nehézségeket okoz, mint a jelenlegi magasabb gyártási költségek.

A munka természetének megváltoztatása

A terméktervező csapatokra folyamatos nyomás nehezedik, hogy több terméket dobjanak a piacra, és több problémát oldjanak meg ugyanannyi vagy még kevesebb erőforrással, mint akár 20 évvel ezelőtt. Az elöregedő munkaerő mellett a tervezési és gyártási folyamatok megismételhető „tudományának” hiánya azt jelenti, hogy az iparág dilemmával néz szembe: igény van az innovációra, egyre fontosabb a helyi gyártás, azonban a nyugdíjba vonuló munkavállalók távozásával az általuk birtokolt tudás is távozik.

A fejlődő munkaerő mellett a technológia az emberi tapasztalás szinte minden területét gazdagítja. A tervezés és gyártás az egyik olyan terület, amely elmarad ettől a tendenciától. A – nem negatív értelemben vett – protekcionizmus talán kulcsszerepet játszik a szövevényes kapcsolatokkal rendelkező gyártási piac fejlődésében. Egyre több szervezet hoz meg kritikus üzleti döntéseket mobileszközökön vagy Wi-Fi-re csatlakozó készülékeken, a bizalmas adatokat tartalmazó üzleti rendszerekhez pedig a levegőben jutnak el az adatok. A tervezés és gyártás területe is ugyanilyen szintű hozzáférést fog követelni a tervadatokhoz, mivel elfogadhatatlan lesz, hogy a termelési döntések vagy új tervjavaslatok jóváhagyása tovább tartson vagy kevésbé legyen hatékony, mint a pénzügyi, HR- vagy ügyfélszolgálati folyamatok.

Amikor ez bekövetkezik, a gyártók és a tervezéshez/gyártásához használt eszközök közötti kapcsolat új szintre lép: nem egyszerűen egy előre meghatározott kimenet dokumentálása fog történni egy ötlet bemutatásának céljával, hanem a technológiával ötletek sokaságát lehet majd meghatározni, majd azokat a döntéshozatal során leszűkíteni geometriával nem meghatározható feltételek mentén. Ha lehetőségük lesz arra, hogy az eredményt annak funkciója alapján érjék el, a mérnökök kevesebb időt fognak tölteni a tárgyak alakjának meghatározásával, és több idejük fog jutni a teljesítmény, a költségek vagy az anyagok elérhetősége közötti kompromisszumok kialakítására. A gépi tanulással és a mesterséges intelligenciával ötvözve az élmény még tovább javul, hiszen a mérnököknek nem a gyakori feladatok ismételt elvégzésével kell tölteniük az idejüket. Az eszközök megtanulják majd a döntési mintákat, így előre látható lesz az eszközökkel kialakított interakció, és a javaslatok a szerszámváltozásokat vagy akár a hasonló célú alkatrészek tönkremeneteli helyeit is figyelembe veszik.

A fizikai befektetés kombinálva a CAM-technológiák felvásárlásával a változás katalizátorává vált az Autodesknél: a termékekben új funkciók jelentek meg, és ami még fontosabb, változást hozott a gyártó ügyfeleinkkel kialakított kapcsolatban is.

Az alkotás jövője

Az Autodesk radikális lépéseket tesz annak érdekében, hogy az egyes iparágakra összpontosító iparági gyűjtemények előfizetésével az elérhető funkciók szélesebb köre felé terelje a már meglévő ügyfeleket, és a belépési küszöböt is csökkenti a felhőszolgáltatásokkal és a fejlett technológiák fogyasztáson alapuló hozzáférésével. Bár ezek a lépések a lehető legnagyobb nyilvánosságot kapják, és komoly hatást gyakorolnak ügyfeleinkre, csak egy részét képezik annak az átfogó válasznak, amelyet az Autodesk a technológiáival kapcsolatos jövőbeli piaci igényekre ad.

Az Autodesk 2013-ban a San Franciscó-i Pier 9 megnyitásával megkezdte az alkotás jövőjének feltérképezését. Ez a projekt gyorsan kiterjedt a bostoni BUILD Space-re és nemrégiben az egyesült királyságbeli Advanced Manufacturing Facilityre. Az Autodesk ezen technológiai központjai (Autodesk Technology Center – ATC) biztosítják azt, hogy tervezésközpontú technológiai szolgáltatóból valódi tervezési és gyártási partnerré váljon. Közel 30 éven át az Autodesk tervezőeszközeivel dokumentált tervek gyártása más technológiai szolgáltatók területének számított. A gyártás új és feltörekvő módszerei mellett ez a struktúra már nem képes ellátni az ügyfeleket azokkal az eszközökkel, amelyek a tervezés és a gyártás konvergenciájának megvalósításához szükségesek. A fizikai befektetés kombinálva a CAM-technológiák felvásárlásával a változás katalizátorává vált az Autodesknél: a termékekben új funkciók jelentek meg, és ami még fontosabb, változást hozott a gyártó ügyfeleinkkel kialakított kapcsolatban is.

Az ATC-k olyan központokká váltak, ahol az Autodesk más iparági kockázatvállalókkal, startup cégekkel és a tudományos közösséggel együtt kísérletezik és tesz felfedezéseket, ahol kigondolja, ellenőrzi és teszteli a jövőt formáló ötleteket, és információkat kínál az Autodesk-termékekkel és üzleti stratégiával kapcsolatban. A legújabb felfedezéssorozat a generatív tervezési és gyártási technológiát használta fel: a felhő teljesítménye az alternatív gyártási módszerek, anyagok, teherbírási és teljesítménykritériumok, esztétikai szempontok és költséghatások felfedezését támogatja. Egyáltalán nem arról van szó, hogy kis lépések, apró változások történnek: minden egyes kritériumot tekintetbe véve bocsátottak több termékalternatívát a mérnöki csapat rendelkezésére, ez pedig jóval több, mint amire bárki vagy bármilyen csapat képes lett volna ilyen megdöbbentően kevés idő alatt.

Az Autodesk olyan, tervezéstől gyártásig terjedő platformot mutat be, amelyben a tervezés rálát a gyártásra, és a gyártás pontosan ugyanúgy rálát a tervezésre. Ha egyetlen, felhőhöz kapcsolódó platformon kapcsoljuk össze az összes információt, több tervezési információ érhető el még több szolgáltatáshoz a feladatok automatizálása érdekében, és akár előre láthatók a gyárthatósággal vagy egy termék teljesítményével kapcsolatos eredmények. Kevesebb idő vész kárba a termékek megtervezése és legyártása során a szakágak közötti fájlcsere miatt, és soha nem sérül az adatok digitális folytonossága. Ez az első kritikus lépés afelé, hogy a tervezők és a tervezési folyamat során használt eszközök között szorosabb kapcsolat alakuljon ki, ne csupán egy előre meghatározott kimenet dokumentálására használják a tervezőeszközöket.

Ugyanakkor a generatív tervezési technológiákat és az ezekből származó előnyöket nem lehet teljes mértékben realizálni anélkül, hogy először figyelembe ne vennénk a gyártás új és feltörekvő módszereit, a felhőalapú számítás mérnöki csapatok számára nyújtott előnyeit, valamint az ezen csapatok technológiával kapcsolatos elvárásainak változó természetét, miközben a technológia kiterjeszti a tervezési és gyártási folyamatot. Ezt a három tendenciát, a termelési módszereket, a felhőre kapcsolódást és a munka változó természetét nem lehet egymástól elszigetelve mérlegelni, ehelyett párhuzamosan kell őket figyelembe venni a lehetőségek teljes körű számbavétele érdekében.

Forrás: Autodesk

Specialistákból álló csapatunk bármikor rendelkezésére áll, hogy segítsen Önnek a legtöbbet kihozni szoftveréből. Amennyiben szakmai ismereteit bővítené és elsőként szeretne hozzáférni a legfrissebb újdonságokról szóló hírekhez vagy cikkekhez, elég egyetlen lépés. Legyen tagja Facebook közösségünknek vagy iratkozzon fel Hírlevelünkre!

Kapcsolattartó:

Sebők Róbert
CAD üzletág igazgató
+36 1 273 3413
+36 30 977 1824
sebok@varinex.hu