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Est-ce que 3D-conception pour l'organisation du projet: les coûts et avantages
Le but de cet article – aider les compagnies utilisant encore 2D, décider: si a pour eux le sens traduire la partie (ou la plupart) les travaux d'étude sur les 3D-méthodes. Dans elle on discute aussi la question comment justifier les moyens dépensés au déplacement à la 3D-conception, si une telle décision est acceptés.         

Si étrange que, plusieurs compagnies éprouvent jusqu'ici les doutes – passer ou non aux méthodes en trois dimensions et les systèmes CAD. La conception assistée par ordinateur en deux dimensions était utilisée dans certaines sociétés à la longueur de 10-20 ans. Assez beaucoup de compagnies ont élaboré les applications personnelles d'utilisateur pour l'automatisation des diverses fonctions du 2D-dessin technique. Certaines applications, tels que les systèmes de l'élaboration des schémas électriques, – traditionnellement en deux dimensions, de sorte que les 3D-systèmes ne peuvent pas remplacer entièrement tout.

Nous examinerons le déplacement vers 3D.

Une des raisons du déplacement lent de 2D vers 3D consiste en complexité de cette augmentation. En effet, l'entreprise se trouve dans les conditions de la production agissant, quand il est impossible de passer le remplacement instantané du logiciel, puisque l'on demande pour cela les investissements, rééducation le personnel, la reconstruction des procès commerciaux, le changement de la psychologie des ingénieurs. Comment il faut organiser le procès donné ? Les fournisseurs et les analystes proposent une série de recommandations.

Il ne faut pas oublier que l'implantation des systèmes en trois dimensions entraîne d'habitude les changements dans les organisations du travail à l'entreprise. Bien que certains fournisseurs du système de CAD assurent que le déplacement sur 3D ne demande pas les changements des procès commerciaux, des meilleurs résultats qui apporte les perfectionnements c'atteignent. Notamment ainsi, selon l'étude Aberdeen, entrent les compagnies avancées. En tâchant de presser le maximum de 3D, eux parallélise le procès de la conception, en entraînant à lui les technologues, testeurs, estimateur et d'autres spécialistes, et par cela réduisent les dépenses pour l'élaboration des produits et accélèrent leur émission en vente.

Mais obtenir c'est difficile. À l'avis de certains spécialistes, les difficultés du déplacement sur 3D sont liées non à la complexité du produit ou son haut coût, mais avant tout avec le changement de l'approche traditionnelle vers le travail des subdivisions design-technologiques, c'est-à-dire avec le changement des règles du travail de l'entreprise. C'est le problème plutôt d'organisation, que technique. Malheureusement, les chefs ne comprennent pas souvent que, ayant dépensé les moyens définis sur 3D-SAPR, il faut prévoir la reconstruction d'organisation, réfléchir à l'implantation du traitement des documents électronique, échanger l'ordre de l'approbation des documents, faire d'autres changements. En d'autres termes, il est impossible de se servir des avantages 3D sans implantation compétente.

D'abord il est recommandé de réaliser le projet pilote pour comprendre, quels changements il faut apporter aux procès commerciaux et l'organisation du travail à l'entreprise.

Ici aux clients les spécialistes conseillent de ne pas poursuivre le bas prix et se servir de l'implantation payante. Certainement, on peut étudier la LD selon la documentation, cependant une telle “l'économie” se tournera en fait par les pertes du temps, la réduction de la qualité de l'enseignement et l'implantation, puisque dans ce cas le client ne peut pas se servir de l'expérience il y a longtemps du fournisseur qui a maîtrisé le système.

En outre il est désirable de ne pas forcer le procès du déplacement, mais accomplir graduellement, bien que ne pas étendre à l'infini.

En planifiant le déplacement sur 3D, il faut accorder l'attention à la question de la gestion des données de projets. En effet, la capacité du modèle en trois dimensions à garder la masse de l'information sur le produit a positif, ainsi que les parties négatives. Difficilement diriger la masse des informations inscrites dans un tel modèle. Non par hasard 39% des répondants Aberdeen ont sélectionné la complexité de ce procès. Les entreprises les plus fructueuses appliquent beaucoup plus activement les possibilités des systèmes de gestion les données (les stockages des fichiers, la scrutation et l'utilisation multiple de l'information), que les compagnies avec le niveau moyen de l'efficacité. Mais l'essentiel, les analystes, soulignent “les hommes d'avant-garde” réalisent les fonctions de la gestion des configurations du produit. En général, les systèmes de CAD en trois dimensions créent les fichiers séparés pour chaque détail et pour tout l'assemblage. Aux utilisateurs il arrive difficilement comprendre avec les versions de ces fichiers et avec les corrélations entre eux, nommément quand il s'agit d'un grand assemblage coupant plus de centaine des éléments. Les aider peuvent les systèmes de gestion les données, qui contiennent d'habitude les fonctions spéciales délivrant les projeteurs du travail à la main avec les fichiers.

Nous examinerons le procès de la 3D-conception.

Les procès 3D – et la 2D-conception se distinguent beaucoup. À la conception à 2D les plans sont de principaux documents définissant la structure de chaque détail et reflétant, comment ces détails doivent être collectés. Ces plans peuvent être élaborés sur la planche à dessin, ainsi qu'à l'aide des CAD-systèmes (tels qu'AutoCAD, CADAM, Medusa ou ME-10), au fond aussi étant l'équivalent de la planche à dessin.

L'inconvénient principal des méthodes de la 2D-conception est que selon les plans il est difficile de s'imaginer souvent, comme le produit a l'air réellement dans l'espace. C'est pourquoi les ingénieurs sont obligés d'accompagner parfois les plans par les prototypes réels. Dans la construction mécanique le premier produit produit ou même le premier parti souvent sert du prototype. Il faut corriger les bogues dans les plans, de même que les bogues provoquées par l'interprétation incorrecte des plans, sur le produit réel – le procès, qui peut être non seulement lent, mais aussi coûteux.

Au contraire, les systèmes en trois dimensions les solid simulations créent le modèle spatial du produit avant que l'on fait quelques plans ou les modèles expérimentés. Le document principal dans ce cas est non le plan, mais le 3D-modèle informatique.

Les 3D-modèles faits à Pro/E, peuvent aider l'ingénieur dans la vérification de la justesse des montants avant que l'on fabrique les modèles expérimentés


Les modèles en trois dimensions peuvent être utilisés pour de divers buts, tels que:
- l'analyse des efforts, les navigations, les fluctuations, débit ou la transmission de la chaleur;
- la préparation des programmes de gestion pour le fraisage, les forages, l'étampage ou le coupage laser sur les machines-outils avec NC;
- la préparation des représentations spatiales du produit pour la documentation technique et les ordonnances de l'assemblage;
- le contrôle qualité des produits à l'aide des dispositifs laser de mesure, les scanneurs optiques ou les ordinateurs gigue-de mesure;
- la création des modèles physiques par les méthodes rapide prototypage;
- la création des spécifications pour l'estimation du coût, les achats et la planification des ressources de la production.

Pour l'aide aux ouvriers et les managers dans le 3D-système peuvent être reçus et les plans. Les générer du 3D-modèle il est beaucoup plus rapide et il est plus facile, que créer à la main ou même à l'aide 2D CAD. Les bogues dans les plans, ordinaire à la 2D-conception, ne peuvent pas apparaître à la création des aspects à dessin du modèle absolument défini du produit. En outre tous les changements des plans à l'utilisation de la 3D-conception peuvent être faits beaucoup plus vite, puisque n'importe quel changement du 3D-modèle principal se reflète absolument exactement sur tous les aspects à dessin.

Nommément l'application 3D des CAD-systèmes pour la conception des produits des matériaux en feuilles est effective. Le 3D-modèle formé du matériel en feuilles peut être utilisé à 3D-cborke pour la vérification de sa justesse. Puis le CAD-système peut automatiquement créer le balayage du détail, qui sera utile pour les plans de travail, et à la création du programme de gestion pour la presse avec NC.

Sont irremplaçables les 3D-modèles et pour la création rapide des représentations photoréalistes du produit, qui peuvent être utilisés pour les présentations commerciales ou pour la discussion avec le service du marketing. Ayant reçu les 2D-plans, le peintre doit commencer par l'écran propre ou la feuille du papier. Trouvant à 3D les CAD-systèmes de la fonction rendu permettent aux peintres d'utiliser la géométrie déjà les modèles existant du produit. Pour la réception de la représentation finie il reste seulement à choisir les textures souhaitées de la surface, les effets de la lumière et le fond. Si la géométrie du produit change par la suite, sur la rénovation de la représentation on demandera seulement quelques minutes. En travaillant avec le 2D-système ou c par les plans en papier, il faut créer le dessin de nouveau après chaque changement important dans le projet.

Dans cet exemple le trafic de l'énergie et la distribution de température au refroidissement du détail créé à CATIA V5, sont modelé à l'aide du système Visual Nastran V5i


Aujourd'hui on vend beaucoup de systèmes de CAD en trois dimensions. Et bien que les dignités principales de la 3D-technologie leur soient inhérentes, ils se distinguent selon fonctionnelle, les moyens de l'implantation, l'interface d'utilisateur et, certes, le coût. C'est pourquoi le choix dépend des exigences concrètes de l'entreprise.

Nous examinerons les gains économiques de 3D.

Le modelage en trois dimensions est devenu la méthode courante à l'élaboration des produits et les systèmes dans les branches d'automobile et spatiales, puisqu'il donne la retombée économique convaincante. À la conception à 3D les bogues peuvent être trouvées et corrigées avant que le produit arrive à la production. Le diagnostic précoce sur l'ordinateur de tels problèmes, comme les montants incorrects, les intersections des détails estompés pour le service les composants, les noeuds, qu'il est impossible de collecter, – tout cela réduit considérablement le cycle total de la conception et, donc, diminue son coût.

L'application des mêmes 3D-modèles prêts dans les systèmes des comptes de génie, diminue les préparations des programmes de gestion pour les machines-outils avec NC le contrôle qualité le temps et le coût de la décision de ces objectifs. Cela fait le produit plus économe à l'augmentation simultanée de sa sécurité et l'efficacité. En outre la présence du 3D-modèle diminue les dépenses pour l'élaboration des plans aux frais de l'automatisation du procès de la création des aspects et la réduction de la quantité de coupes et les sections, qui seraient nécessaires à l'approche purement en deux dimensions.

Avant tout, se trouve définir, s'il faut en général faire une telle augmentation. En effet, les investissements ont le sens seulement alors, quand le profit reçu justifiera les dépenses. Si, nous admettrons, la production de l'entreprise non subit souvent les changements, peut être entièrement reflété avec l'aide de deux-trois plans, ne demande pas les comptes de génie ou la création des programmes pour les machines-outils avec NC, probablement, le 3D-système ne faut pas du tout. À l'avis des spécialistes, ne se trouve pas passer sur 3D seulement pour la simplification de la préparation des plans, puisque cela apporte peu probablement le gain économique.

Malheureusement, compléter ces estimations empiriques avec les données plus exactes difficilement. En plus les avantages reçus de l'implantation 3D, dans un fort degré dépendent de la spécificité de l'entreprise et d'autres conditions. À l'avis de certains spécialistes, la création du 3D-mercredi pour la gestion de part en part par les procès de la conception et la fabrication permet beaucoup de réduire la quantité des situ essais, le temps de la fabrication de la production et le volume du mariage qu'assure la retombée économique sensible déjà dans les premiers six mois de l'utilisation de la nouvelle technologie.

Quant aux investissements dans les nouveaux ordinateurs, ils sont justifiés aux frais de la productivité augmentant.

Nous examinerons la compétition comme la motivation du déplacement sur 3D.

Maintenant, quand l'économie de marché se développe, mais la compétition devient plus rigide, les entreprises doivent plus activement incorporer les nouvelles filières informatiques, passer sur les moyens modernes de la conception, en particulier sur 3D-SAPR.

Un de principaux résultats de l'implantation des 3D-systèmes est l'accélération de l'émission des nouveaux produits en vente. On sait que la compagnie, qui premier commence les livraisons de la production novatrice, prend 40-70% du marché, en laissant les adversaires loin derrière. Mais si se rappeler l'amélioration de la qualité et les caractéristiques de design de la production produite, sur la réduction de la quantité des situ essais, amenant vers l'économie sur les modèles expérimentés, et la réduction rude du volume du mariage dans les ateliers, il est clair, pourquoi l'application 3D-CAD conduit à l'augmentation de la compétitivité de l'entreprise.

La signification de cet avantage augmente encore plus maintenant, quand notre pays entrera dès le 1 janvier 2010. En effet, comme on le sait, après l'entrée de la Russie dans cette organisation nos entreprises seront obligées de travailler dans les conditions de la compétition réelle. Il leur faut augmenter l'efficacité de l'activité, et alors le 3D-système de CAD se transformera de l'outil simplement utile en moyen irremplaçable, sans laquelle il est difficile de survivre sur le marché.

Nous examinerons les dépenses pour l'implantation des méthodes de la 3D-conception.

La plupart 3D des CAD-systèmes utilisent soi-disant les solid modèles informatiques. C'est tels systèmes, comme CATIA V5, Pro/ENGINEER, Unigraphics NX, SolidWorks, Solid Edge, Autodesk Inventor, CoCreate Solid Designer, CADKEY Workshop, VX CAD (l'ancien Varimetrix).

Les différences entre ces systèmes les solid simulations et de plus vieux systèmes comme AutoCAD étaient un peu rongées par ce fait que les 2D-fonctions étaient intensifiées par la suite par les possibilités de carcasse, superficiel et du solid 3D-modelage. Cependant, malgré ces perfectionnements, compagnies non plusieurs ont pu avec succès incorporer les méthodes de la 3D-conception, en utilisant les systèmes primordialement créés pour l'élaboration des plans à la fin des années 1970 et le début de 80 années.

Les projeteurs les plus fructueux travaillant à 3D, appliquent le logiciel plus moderne élaboré à la fin des années 80 et dans les années 90. À ces compagnies, qui s'appuient jusqu'à présent, particulièrement, sur les 2D-systèmes, il faut mettre presque sans faute les moyens à nouveau la LD, moderniser les postes de travail et passer l'enseignement du personnel pour utiliser dans les intérêts la technologie du 3D-modelage. Mais même après l'enseignement sera fini, les ingénieurs auront besoin des mois, si non les années pour acquérir l'expérience du 3D-modelage. à la fois après l'implantation des nouvelles méthodes il faut attendre et planifier une certaine dégradation de la productivité.

Certaines compagnies se heurteront, probablement, encore et à la nécessité les rénovations du personnel. Non tous les ingénieurs peuvent venir à bout du 3D-modelage. Les dépenses pour la scrutation et la location des hommes nouveaux peuvent être comparées tout à fait avec le coût de matériel et le logiciel, nommément pour les systèmes bon marché.

Pour la description complète de la forme du détail complexe fondu il faut deux feuilles des plans et 8 aspects. Au changement du 3D-modèle tous les aspects sont mis à niveau pendant quelques secondes


Mettre les moyens à 3D les CAD-systèmes aux producteurs il faut seulement dans le cas où les profits de leur implantation justifieront les dépenses. Pour l'estimation des profits possibles il est recommandé de répondre aux questions suivantes:
- Combien de moyens sont dépensés sur les corrections des plans en train du changement de la structure ?
- Quel coût du mariage industriel provoqué par les plans incorrects ou ambigus ?
- Si les dépenses augmentent du produit (y compris en cours d'exploitation) à cause d'excessivement comptes inadéquats ou simplifiés de la structure ?
- Quel coût des modifications du modèle expérimenté et l'équipement pour sa production, provoqué par les changements faits après le début des livraisons ?
- Il y avoir créer vos ingénieurs les plus bons produits, s'ils avaient la possibilité d'accorder aux clients supposés les modèles expérimentés à plus de termes courts ?
- Si moins de changements ultérieurs faisait le personnel du service du marketing, si avait les modèles expérimentés et les 3D-modèles déjà à la période initiale de l'élaboration du produit ?
- Les fournisseurs de l'équipement pourraient accélérer la fabrication, si votre compagnie leur donnait le 3D-modèle au lieu des plans ?
- Si vos clients pour que votre société conduise la conception à 3D souhaitent ou accordait 3D le CAD-modèle des produits et les noeuds en complément des modèles expérimentés ?
- Combien d'argent votre compagnie pourrait épargner, en utilisant les 3D-modèles pour le contrôle qualité ?
- Si peut la présence spatial et des aspects (faits sauter) reçus des 3D-modèles, épargner le temps sur la préparation de la documentation technique et les descriptions ?

La définition de l'économie selon chacun des points mentionnés – l'objectif complexe, qui demande la réception de l'information à de divers services. Chaque compagnie est unique, et rien moins que l'on pourra recevoir toujours l'économie absolument en tout point.

Si, par exemple, la production de votre compagnie subit assez rarement les changements, si elle peut être entièrement reflétée avec l'aide de deux-trois aspects à dessin, ne demande pas les CAE-comptes, il ne faut pas à l'automatisation du contrôle qualité ou rapide prototypage, probablement, 3D CAD à vous et.

En outre malgré le perfectionnement de l'interface d'utilisateur, les 3D-systèmes restent assez complexes. L'ingénieur peut dépenser plusieurs heures, en tentant de comprendre, pourquoi on ne réussit pas à lier deux éléments constructifs, ou pourquoi le système ne peut pas construire le détail physiquement possible. Le coût du travail avec ce complexe et pas toujours par le logiciel sûr doit être remboursé par les profits des 3D-modèles, qu'il crée.

Certains utilisateurs expérimentés des 2D-systèmes affirment que faire le plan dans ce système eux peuvent plus vite, qu'à l'aide des 3D-méthodes. En effet, il est plus rapide de faire dans certains cas le plan par le crayon, que construire le 3D-modèle. le déplacement à l'utilisation des 3D-systèmes peut être justifié rarement seulement par le confort de la préparation des plans. Si votre compagnie ne peut pas tirer quelques autres gains économiques de la 3D-conception, probablement, à celle-ci il vaut mieux rester sur 2D.

Il est évident qu'avec le temps les CAD-systèmes deviendront de plus en plus confortables et simple dans l'utilisation. La réduction du temps de la mise en valeur diminuera les dépenses et les risques liés au déplacement aux méthodes de la conception en trois dimensions.


Les sources:
1. Si se trouve passer sur 3D ?//CAD/CAM/CAE Observer, #4 (17), 2004 [http://www.cadcamcae.lv/hot/3d-perehod_n17_p04.htm]
2. Goretkina E. Qu'est-ce que nous choisissons de CAD: 2D ou 3D ?//PC Week, #19 (577), 2007 [http://www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=82569&THEME_ID=13893]
3. Kazakov M. Le déplacement à la conception en trois dimensions – la nécessité délibérée//le système de CAD et le graphique, #7, 2006 [http://www.sapr.ru/article.aspx?id=16189&iid=760]

L'auteur: Челябэнергопроект
La date: 22/07/2009

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