Производство с максимальной отдачей
Специалисты в области автоматизированного проектирования постоянно находятся в поиске новых возможностей для создания и запуска в производство своих проектов: бизнес требует инноваций, а рынок — разнообразия продукции и ее быстрого и качественного изготовления. О том, как в этом помогают решения Fusion 360 и Netfabb от Autodesk, нам рассказали эксперты компании «ПОИНТ» — директор по маркетингу Валентин Николаев и инженер-консультант по направлению «Машиностроение» Алексей Никулин.
— Валентин, Алексей, расскажите, пожалуйста, как аудитория приняла продукт Fusion360, и как он развивается сегодня?
Валентин Николаев: Fusion 360 – продукт достаточно молодой по сравнению с другими решениями линейки Autodesk. На российском рынке он заявил о себе только в прошлом, 2016, году. Ранее это решение представляло собой дополнение к Autodesk Inventor. Даже когда Fusion 360 выделился в отдельный продукт, у нас в России он не был известен, и о нем мало кто знал.
За год все серьезно изменилось. Сегодня уже многие специалисты знают, что Fusion 360 – комплексный облачный инструмент, сочетающий в себе три основные части САПР – CAD (все, то что связано с проектированием), CAM (подготовка к производству) и CAE (инженерные расчёты, анализ и симуляция физических процессов).
Fusion 360 имеет интересную лицензионную политику: бесплатная подписка на него доступна сразу для нескольких категорий пользователей (для стартапов, студентов и школьников, образовательных учреждений), а также для домашнего некоммерческого использования. Предъявлять особых доказательств принадлежности к этим группам не надо: политика основана на взаимном доверии вендора и клиентов. Бесплатно работать с продуктом можно в течение года. Стартапы имеют возможность продлить этот срок в случае, если их выручка не превышает $100 тыс. в год. Образовательным учреждениям и студентам предоставляется бесплатный доступ на три года.
Алексей Никулин: Fusion 360 развивается колоссальными темпами. Аналогов я, по крайней мере, не встречал. Небольшие обновления выходят раз в месяц, глобальные — раз в квартал. И в немалой степени на направления дальнейшего развития продукта влияют сами пользователи продукта: они общаются на специальных ресурсах, высказывают там свои пожелания, создают голосования, результаты которых видят разработчики. Лидирующие по итогам голосований запросы пользователей с большой долей вероятности затем реализуются в следующем обновлении Fusion 360.
— Есть ли статистика по количеству пользователей?
В.Н.: В России сегодня около 1300 постоянных пользователей Fusion 360. Широта использования продукта поражает: есть люди, которые проектируют титановые велосипедные рамы, кто-то моделирует картонные коробки на крупном заводе, кто-то готовит управляющие программы для производства уникальных деталей на станках ЧПУ и т.д. Но это еще не все. Интересно, что Fusion360 применяют и в производстве онлайн-игр – моделирование техники и амуниции персонажей.
А. Н.: Хочу подчеркнуть, что поскольку решение также входит в комплект поставки машиностроительной коллекции Autodesk, реальное количество пользователей Fusion 360 может быть гораздо большим. Точную статистику никто не ведет. А количество пользователей машиностроительной коллекции тоже заметно растет, сегодня их уже десятки тысяч.
— Какова стратегия развития продукта?
В.Н.: Roadmap на русском языке по развитию Fusion 360 находится в открытом доступе. Вы можете с ним ознакомиться. В целом, существует несколько концепций развития продукта. Недавно был реализован долгожданный функционал по работе с листовым металлом. Он появился в августе и был воспринят пользователями весьма положительно.
А.Н.: Еще одно направление — так называемый проект Leopard, функционал которого скоро станет доступен всем. Это полноценное проектирование в браузере под пользовательским ID от Autodesk. Работать можно будет из любой точки мира. Пока проект находится на стадии отладки и доступен в виде технического превью. Второй не менее интересный проект, EAGLE, добавит во Fusion 360 функционал для работы с электромеханикой – удобное и простое проектирование печатных плат, включая обширные библиотеки элементов.
— Несколько слов об аддитивных технологиях. Хочется узнать об их преимуществах и особенностях.
В. Н.: Под аддитивными мы понимаем любые технологии, в которых материал в процессе производства не отсекается, а наращивается/добавляется. Таким образом достигается минимизация издержек. Технология интересная и прогрессивная; ежегодный рост этого рынка в мире — около 20-30%, но так как он не имеет четких границ (что считать аддитивным производством — вопрос не для всех однозначный!), цифры пока «плавающие».
В России множество предприятий машиностроительного профиля либо планируют в ближайшем будущем запускать проекты с использованием аддитивных технологий, либо уже используют их.
А.Н.: По большому счету, к аддитивному производству можно отнести и одну из старейших областей машиностроительного производства – литье, когда материал заливается в форму, и ничего лишнего тоже не отсекается. Но чаще всего под термином АП сегодня подразумевается трехмерная печать. Методов 3D-печати сегодня существует множество, как и материалов для нее – пластик, металлы а даже иногда бетон, стекло, керамика и множество других.
Одни из основных преимуществ аддитивного производства – экономия материалов и скорость запуска производства. Но, что еще важнее, с помощью АП можно сделать то, что невозможно произвести другими методами! Так, при изготовлении детали методом фрезерования мы ограничены такими рамками, как поднутрения, минимально допустимые радиусы, литейные уклоны и пр. А 3D-печать дает полную свободу: у изделия может быть сложнейшая внутренняя структура, множество полостей. Мы можем даже напечатать сразу несколько деталей в сборе (неразбираемой связке). В аэрокосмической отрасли, например, аддитивные технологии применяют для производства сложнейших деталей вроде турбинной лопатки. В медицине – бионических протезов и имплантов. В автомобилестроении уже даже печатают части двигателей, радикально облегченные за счет наличия внутренних полостей. Кроме показателя массы, у них также повышаются и термодинамические свойства - двигатель лучше охлаждается за счет резко увеличившейся площади эффективной поверхности.
— Как подготовить модель к процессу трехмерной печати?
А.Н.: Для проектирования под 3D-печать не нужно никакого специального САПР, подходит любое средство трехмерного моделирования. А вот решения, которые помогают подготовить модель к передаче на принтер — особые. В линейке Autodesk это Netfabb. Продукт не так давно появился в портфеле Autodesk и представляет собой комплекс решений из разных областей, соединенных в единый полнофункциональный пакет.
В.Н.: Netfabb — мощное комплексное решение, которое содержит средства для доработки и оптимизации моделей под аддитивное производство с точки зрения массы при сохранении прочностных характеристик. В целом, продукт уже сейчас имеет очень богатый функционал, но продолжает постоянно развиваться. Например, в модуле оптимизации вскоре ожидается появление функции порождающего проектирования (generative design) для создания оптимальной топологии детали, путем перебора сотни и тысячи всевозможных вариантов, которые способна создать программа.
А.Н.: Для компаний, которые только начинают внедрять у себя технологии АП, особенно для производства из металлов, Netfabb — настоящая находка, поскольку к нему можно подключить отдельный специализированный модуль для виртуальной имитации процессов печати, благодаря которой можно предсказать и предотвратить множество ошибок печати и сократить количество дорогостоящих неудачных попыток. 3D-печать из металла – недешевый, длительный и физически очень сложный процесс, который в случае ошибки может привести к дорогостоящим потерям. Бывает, что деталь, в процессе печати не только необратимо деформируется сама, но даже может повредить и сам принтер. Модуль имитации трехмерной печати в Netfabb позволяет еще до первой отправки детали на принтер исследовать все потенциально опасные моменты и заранее внести корректировки в модель. В некоторых случаях решение даже может само предложить изменения формы детали для компенсации деформаций в процессе печати.
С помощью Netfabb американская компания Under Armour производит кроссовки для эффективных тренировок спортсменов. Трехмерная модель обуви адаптируется под параметры каждого конкретного покупателя: размер ноги, вес, специфику будущих тренировок. По всем этим данным в модели кроссовок программно генерируется особая структура подошвы, которая будет пружинить определенным образом. Затем обувь печатается и выдается покупателю.
В.Н.: Одна из европейских компаний, которая занимается производством скейтбордов и лонгбордов, с помощью Netfabb внесла ряд инноваций в технологию изготовления своих «досок». Они стали легче, прочнее, улучшились скоростные характеристики. Клиенты это, разумеется, оценили.
— Есть ли минусы у технологии аддитивного производства?
А.Н.: Если сломалась деталь, напечатанная на 3D-принтере, ее проще полностью перепечатать, нежели чинить.
В.Н.: Обычное серийное производство чаще оказывается дешевле при производстве больших партий. Здесь аддитивные технологии проигрывают по себестоимости. Но для производства единичных экземпляров или уникальных продуктов они незаменимы!
