آموزشگاه علوم فنون کادوس رشت - نرم افزارهای کاربردی مهندسی مکانیک

6 سال پیش

>> معرفی نرم افزار Catia

قوی ترین نرم افزار طراحی، مهندسی ( تحلیل ) و تولید با کمک کامپیوتر

نرم افزار کتیا نرم افزاری قوی برای طراحی به کمک کامپیوتر (CAD)، مهندسی (تحلیل) به کمک کامپیوتر (CAE) و ساخت به کمک کامپیوتر (CAM) از سیستمهای مطرح روز دنیا در صنایع هوافضا (هواپیما سازی)، دریائی، عمران (ساختمانی)، خودرو سازی، طراحی سازه، ادوارات صنعتی، کارخانجات لوازم خانگی و ... که از این نرم افزار در پرسه های طراحی صنعتی خود استفاده می کنند. از نتایج استفاده این نرم افزار میتوان کاهش زمان طراحی، کاهش خطا در طراحی، بهینه کردن طرح کاهش زمان تولید، افزایش کیفیت محصول و افزایش سود دهی را نام برد.

در ایران این نرم افزار ابتدا توسط شرکتهای خودروسازی ایران خودرو (IRAN Khodro) و سایپا (SAIPA) خریداری شد. پس از یاد گیری این نرم افزار توسط مهندسین این شرکتها این نرم افزار به محبوب ترین نرم افزار مهندسی کشور در میان مهندسین و دانشجویان مبدل شد به طوری که هم اکنون از این نرم افزار در صنایع مختلف در ایران استفاده می شود.

در تولید سنتی وقتیکه یک طرح تعریف می شود، ابتدا باید یک طراحی مقدماتی صورت بگیرد تا یک نمونه اولیه از آن در کارگاه ساخته شود و بعد این طرح باید چندین بار دوباره طراحی و بهینه و . . . روی آن صورت گیرد تا رضایت مشتری یا نیاز بازار تأمین شود؛ که این سیکل زمان و هزینه زیادی را در برخواهد داشت. اما با استفاده از راه حل PLM می توان کل سیکلها را به دو سیکل رساند. چون کل طرح را میتوان در نرم افزار پیاده کرد و با امکاناتی که نرم افزار در اختیار میگذارد یکبار از ابتدا مطرح شدن طرح، طراحی، بهینه سازی و . . . حتی بازاریابی محصول را در دنیای مجازی نرم افزار با دقت و سرعت بالا انجام گیرد و بعد از جلب رضایت مشتری یا رفع نیاز بازار، طرح را برای ساخت به خط تولید واقعی ارسال نمود؛ حتی میتوان مشکلات حین طراحی و ساخت محصول و حتی خط تولید آن و تبلیغات و . . . را در این نرم افزار یافت،و نیز برای کاهش هزینه، وزن ، کاهش ضایعات و طراحی نسل بعدی محصول را برنامه ریزی نمود. در کل کاهش زمان طراحی و ساخت، عرضه سریع محصول به بازار رقابت از اثرات مهم این روش میباشد.

3 تعریف:

CAD : طراحی و مدلسازی به کمک کامپیوتر. در اختیار قرار دادن ابزارهای بسیار قدرتمند مدلسازی احجام (Solid) و رویه (Surface) و . . .

CAM : ساخت به کمک کامپیوتر. تهیه برنامه های ماشینکاری برای انواع ماشینهای CNC در محیطی سه بُعدی و قدرتمند و . . .

CAE : مهندسی به کمک کامپیوتر. ارائة ابزارهای شبیه سازی و رفتارهای فیزیکی محصول، خط تولید و مونتاژ و تحلیل های مهندسی آنان و . . .

ویژگیهای اصلی نرم افزار:

نگهداری تاریخچة تهیة مدل (History) : این امر سبب می گردد تا بتوان با حداکثر قدرت به ساخت و مدیریت مدلها پرداخت (می توان مکان عملیات را جابجا و یا آنان را موقتاً بی اثر نمود. بعنوان مثال می توان اثر یک فیلد را خنثی کرد.)
برخورداری از قابلیت پارامتریک و فرمول پذیری (Parametric): با این خاصیت میتوان ابعاد یک مدل را بصورت وابسته به مقادیر دیگر ترسیم نمود و در صورت تغییر در پارامترهای اولیه مدل بهنگام میگردد.
سرعت بالا (Real Time): مشاهده شدن تغییرات بصورت همزمان. بعنوان مثال تغییر در سایز یک مکعب و یا دوران آن در حالت Shade در هنگام اجراء سایر دستورات.
هوشمندی (Intelligent): سبب می گردد تا با بکارگیری الگوریتمهای پیشرفته کمک شایانی به کاربر نماید تا با حداقل عملیات به هدف مورد نظر دست یابد.
گرافیک بسیار بالا (Advance Interface): یکی از ایرادهای اصلی اکثر نرم افزارها، نداشتن محیط راحت و قوی گرافیکی است. محیط راحت و کاربرپسند کتیا سبب می گردد تا کاربر براحتی خواسته های خویش را مهیا سازد.
از دیگر ویژگیها میتوان قابلیت جابجائی آسان و سریع بین محیط ها، سرعت بالای واکنش نرم افزار در برابر عملیات صورت گرفته، مدیریت بر فعالیتهای مربوط به طراحی، خروجی با فرمتهای مختلف، قابلیت تبادل اطلاعات بین دیگر نرم افزارهای CAD و حتی کاربر میتواند یک محیط دلخواه کاری با آیکونهای مورد نیاز خود، طراحی کند.

قابلیت های نرم افزار کتیا شامل:

· طراحی قطعات

· مونتاژ قطعات

· طراحی سطوح

· نقشه کشی

· شبیه سازی

· ورق کاری

· طراحی سازه

· قالب سازی

· ماشین کاری

· تهویه مطبوع

· ایجاد روابط ریاضی

· برنامه نویسی

· لوله کشی

· مدیریت پروژه ها

· مدیریت کارخانجات

· و ...

برای آشنائی بیشتر با قابلیت های نرم افزار باید با محیط های این نرم افزار آشنا شوید:

محیطهای نرم افزار CATIA را میتوان به دسته بندیهای اصلی زیر تقسیم نمود :

· Mechanical Design

· Shape Design & Styling

· Product Synthesis

· Analysis

· Equipment & Systems Engineering

· NC Manufacturing

· Plant

>> معرفی نرم افزار Solid Work

طی چند سال اخیر شاهد پیشرفت های گسترده ای در زمینه های اتوماسیون طراحی و GUI (رابط گرافیکی کاربر) در دنیای نرم افزار های صنعتی بودیم. طراحان نرم افزار ها مهندسی مکانیک با قرار دادن امکانات بیشتر و قویتر برای استفاده از نرم افزار ها موجب تسریع در امر طراحی و رسیدن به هدف نهایی به شکلی بهینه شدند. در گذشته برای استفاده از این نرم افزار ها , باید شخص دوره کامل تکنسینی این نرم افزار ها را طی می کرد ,ولی بر عکس امروزه می توان به راحتی و با صرف کمترین زمان, نحوه استفاده از این نرم افزار ها را آموخت و از آنها استفاده کرد.

یکی از این نرم افزار های مطرح که تقریبا به تمامی نیازهای یک مهندس طراح جامه عمل پوشانده ,SolidWorks ساخت شرکتی به همین نام است که البته چند سالی است که زیر مجموعه Dassault System ,سازنه CATIA قرار گرفته است. می توان به جرئت ادعا کرد که قویترین نرم افزار مهندسی در دو زمینه RealTime و GUI است. در زمینه اتوماسیون طراحی تقریبا همرده CATIA قرار دارد ,در دنیای نقشه کشی برای مهندسان مکانیک از MDT کاملا برتر است و Help آن نیز تقریبا به گستردگی و کارایی Help MATLAB می باشد و به راحتی به نرم افزار های دیگری مثل ANSYS, Visual NASTRAN, CATIA , EXCEL و ... ارتباط برقرار می کند.در اینجا برای بررسی جزئی تر و آشنایی بیشتر با این نرم افزار به بررسی چند موضوع انتخابی می پردازیم:

در اینجا برای بررسی جزئی تر و آشنایی بیشتر با این نرم افزار به بررسی چند موضوع انتخابی می پردازیم:

1- رابط گرافیکی کاربر یا GUI : به معنای رابط گرافیکی قوی میان کاربر و نرم افزار است و همانطور که گفته شد مقوله Interfacing در این نرم افزار به بهترین نحو ممکن طراحی شده است. وجود کادر های مهاوره ای که با قرار گرفتن روی هر آیکون برای کاربر ظاهر می شود, با توضیحی مختصر و مفید کاربر را از عملکرد آن آگاه می سازد. قرار گرفتن تمامی Dialog Box ها در قسمت سمت چپ پنجره نرم افزار ,که از سال 2003 به بعد شاهد آن بودیم نیز به مرتب شدن پنجره ها , رعایت مناسب مراحل کاری هر فرآیند (Wizard) و عدم گیج شدن کاربر بسیار کمک می کند. امکان وارد کردن اندازه ها به صورت مستقیم در محیط سه بعدی به هر واحدی که مایل باشید نیز باعث تسریع در عملکرد طراحی می شود, حتی در قسمت های وارد کردن اندازه تدابیری فراهم شده است تا کاربر بتواند از عبارات و توابع ریاضی نیز استفاده کند.MDT کاملا خارج شده و به یک محیط جذاب برای کاربر تبدیل شود.

Graphical User Interfacing

مواردی مانند پشتیبانی بیش از 10 زبان و وجود اشکال و آیکون های مناسب و هدفمند و پس زمینه آبی رنگ این نرم افزار باعث شده است تا ظاهر این نرم افزار از شکل یک نرم مهندسی خشک مانند خارج می کند.

2- MDA :باز هم می توان SolidWorks را نرم افزاری دانست که با قرار دادن دو مقوله PDM و PLM و همچنین نرم افزار های تحلیلگر آن و ماژول های قدرتمند, به تمامی این مباحث جامه عمل پوشانده است. مبحث MDA امروزه مهمترین و رقابت برنگیزترین بحث میان طراحان اینگونه نرم افزار ها می باشد.

سیستمی که از طراحی و ساخت تا مونتاژ و تولید , از سفارشات تا بازاریابی و .. را شامل می شود, سیستمی که با کوچکترین تغییری در هر مرحله مانند یک موج به تمامی قسمت های دیگر انتقال می یابد. به این مکانیزم, سیستم اتوماسیون طراحی مکانیکی گفته می شود. امروزه نرم افزار های طراحی تنها برای ساخت یک مدل سه بعدی در کامپیوتر به کار نمی رود بلکه به منظور طراحی یک قطعه مکانیکی در چارچوب یک سیستم فعال و شناور و کاملا متغیر با معادلات مکانیکی استفاده می شود و قابلیت اعمال تمامی فاکتور های اصلی و جانبی محیطی رار روی سیستم داراست.