10 - 2008

Лучшие изобретатели определены

Эллиптический поляризованный ондулятор

Гоночные автомобили

Решение для сортировки почты MAIL MATRIX

Двигатели для легких самолетов

Культиваторы

Восьмидорожечный цифровой магнитофон

Деревянные доски для серфинга

Водочерпательная система гидросамолета

Специалисты различных отраслей машиностроения — от автомобильной промышленности и товаров народного потребления до промышленного оборудования и механизмов — сегодня стремятся максимально оптимизировать рабочие процессы и более эффективно решать поставленные задачи. Мы продолжаем серию публикаций о лидерах технологии цифровых прототипов, которая позволяет инженерам и конструкторам испытывать изделие, работать с информацией о нем, проверять результаты работы с помощью средств анализа, симуляции и визуализации еще до этапа построения физических образцов, что помогает в достижении намеченных целей.

Являясь основным вдохновителем этой концепции, Autodesk организовал программу под названием «Изобретатель месяца» (Inventor of the Month) — в ней на конкурсной основе участвуют предприятия, чьи инновационные решения созданы с помощью Autodesk Inventor. Критериями отбора являются инженерное мастерство и новаторские идеи, которые удалось реализовать в проекте. Каждый месяц жюри выбирает лучшего изобретателя из более чем 700 тыс. пользователей, а в дальнейшем по результатам этих конкурсов определяется изобретатель года.

Эллиптический поляризованный ондулятор

Победителем 2007 года компания Autodesk назвала научно-исследовательский центр Министерства науки и технологий Бразилии (LNLS). LNLS — это одна из 50 синхротронных световых лабораторий мира, где используются мощные рентгеновские и ультрафиолетовые лучи, способные проникать в атомную и молекулярную структуры различных материалов. Титул «Изобретатель года» LNLS получила за создание эллиптического поляризованного ондулятора (Elliptically Polarizing Undulator, EPU). Этот электромеханический прибор позволяет записывать на движущейся бумажной ленте знаки телеграфного кода Морзе в виде зигзагообразной линии. Ондулятор состоит из более чем 15 800 деталей, и включает 5560 унифицированных компонентов, 453 уникальных сборочных узла и другие повторяемые элементы. Благодаря 3D-визуализации инженеры центра LNLS могут анализировать проект до его реализации. Это позволяет убедиться в правильной сборке изделия еще до запуска в производство. Благодаря этому больше времени и ресурсов можно потратить на разработку инновационного функционала, поддерживающего научные исследования и открытия.

В начало В начало

Гоночные автомобили

Программное обеспечение Autodesk Inventor облегчает жизнь проектировщикам и разработчикам в различных отраслях. Например, компания Triple Eight Race Engineering Australia, которая стала победителем в номинации «Изобретатель месяца» в январе этого года, специализируется на изготовлении гоночных машин. Triple Eight Australia — одна из самых успешных компаний в мире автогонок. Автомашины компании участвуют в известном австралийском чемпионате V8 Supercars. С помощью Autodesk Inventor Professional компания Triple Eight Australia создает модели, благодаря которым можно согласовывать форму, компоновку и дизайн гоночных машин до этапа производства. Точные 3D-модели позволяют специалистам компании определить, как будет работать машина на трассе, и не тратить время и ресурсы на строительство дорогостоящих физических прототипов. Triple Eight Australia удалось оптимизировать проектирование и производство каждой детали машины — от педалей до поршней. В итоге вышла серия новых машин, многие из которых уже два года являются лидерами чемпионата V8 Supercars.

В начало В начало

Решение для сортировки почты MAIL MATRIX

Компании OPEX Corporation, разработчику оборудования для скоростной автоматической обработки корреспонденции, присвоено звание «Изобретатель месяца» в феврале этого года.

С помощью Autodesk Inventor компания OPEX разработала инновационное решение для сортировки почты Mail Matrix. Установка позволяет за восьмичасовую смену обрабатывать до 25 тыс. писем, сортируя их по 1020 различным контейнерам с помощью беспроводных интеллектуальных роботов iBOT, которые определяют нужный контейнер и доставляют в него письмо. Такие возможности Inventor, как создание производного изделия и настраиваемые параметры, позволили OPEX обеспечить точную подгонку более 15 тыс. компонентов и деталей Mail Matrix и создать первый функционирующий опытный образец системы всего за полтора месяца.

В начало В начало

Двигатели для легких самолетов

В марте нынешнего года звание «Изобретатель месяца» получила компания ADEPT Airmotive, производитель двигателей для легких самолетов. ADEPT использовала Autodesk Inventor при разработке двигателя 320T мощностью 320 лошадиных сил — революционной модели общего назначения для воздушных судов. При всей компактности дизайна двигатель обеспечивает низкий уровень вибрации и высокую степень конструктивной целостности. Этот двигатель массой 127 кг легче традиционного поршневого двигателя такой же мощности, что позволяет значительно сократить расходы топлива и существенно уменьшить ущерб, наносимый окружающей среде.

Всего три штатных инженера-конструктора ADEPT создали в Inventor точные 3D-модели двигателя 320T и запустили его в производство. Процессы, на которые раньше требовалось несколько часов (например, изменение толщины стенки двигателя), в Inventor выполняются практически мгновенно. Благодаря этому инженерам удалось реализовать новаторские идеи, смоделировать поведение своих разработок в реальных условиях, свести к минимуму количество потенциально дорогостоящих изменений и ошибок. Компания ADEPT смогла создать работающую модель двигателя 320T, открыв дорогу новому поколению современных авиационных двигателей.

В начало В начало

Культиваторы

Unverferth Manufacturing Company, производителю сельскохозяйственных машин и оборудования, присвоено звание «Изобретатель месяца» в апреле 2008 года. Применяя Autodesk Inventor, Unverferth испытывает проектируемые культиваторы в действии. Inventor помог компании Unverferth, которая поставила перед собой задачу расширения модельного ряда, добиться уменьшения выделения углекислого газа в атмосферу в процессе обработки земли. Это важная составляющая в ограничении вредного влияния сельскохозяйственной деятельности на окружающую среду.

Кроме того, технология цифровых прототипов помогает компании с минимальными затратами времени и средств приспосабливать свою продукцию к почвам различных географических регионов. Инженеры проектируют компоненты машин, задают их номинальные перемещения, а затем, используя средства кинематического анализа, исследуют поведение машин в реальной обстановке. Проверяя компоненты на вероятность пересечений, конструкторы имеют возможность своевременного выявления проблем. После того как компоненты скорректированы и проблема устранена, проводится повторный кинематический анализ.

При подготовке почвы к использованию в сельскохозяйственных целях, в атмосферу из почвы выделяется углекислый газ, а это, как известно, негативно влияет на окружающую среду. Культиваторы, которые проектирует компания Unverferth, сохраняют, насколько это возможно, целостность верхнего слоя почвы, поэтому в них высока потребность там, где ведется так называемая экологичная вспашка, при которой выделение углекислого газа стараются свести к минимуму. Благодаря инновационному проектированию Unverferth увеличила номенклатуру новых моделей на 50%, сократив при этом количество опытных образцов на 75%. Теперь у хозяйств, исповедующих идеологию экологичной вспашки, есть надежный поставщик машин.

В начало В начало

Восьмидорожечный цифровой магнитофон

Победителем программы в мае текущего года стала компания Sound Devices, которая специализируется на изготовлении профессионального оборудования для аудиозаписи и микширования. Продукция Sound Devices используется во всем мире для создания полнометражных художественных фильмов, телефильмов, документальных лент, новостных программ. Кроме того, компания проводит акустические измерения и тестирования.

Для создания модели 788T — восьмидорожечного цифрового магнитофона — использовался программный продукт Autodesk Inventor. Аппарат 788 Т — это мощное и компактное устройство, которое позволяет профессионалам более эффективно записывать и обрабатывать аудиосигналы в самых различных случаях — от документальных фильмов и телевизионных передач до музыкальных концертов и трансляций спортивных соревнований.

Создавая 788T, компания Sound Devices руководствовалась следующими техническими требованиями: устройство с полнофункциональным микрофоном и восемью дорожками должно весить не более 1,8 кг, а его размеры не должны превышать размеров книги в переплете. Используя цифровой прототип изделия, компания заранее выявила несовместимость между компонентами и разработала варианты дизайна магнитофона, сократив время разработки изделия приблизительно на 50%. От первоначальных набросков до запуска серийного производства 788T прошло всего шесть месяцев. Точные трехмерные модели гнутых металлических листов позволили легко и быстро исследовать различные конфигурации продукта и в результате создать портативный магнитофон, отличающийся высоким качеством записи при приемлемых размерах, весе и стоимости.

В начало В начало

Деревянные доски для серфинга

Технология цифрового прототипа применяется не только в промышленной сфере. В июне этого года компания Autodesk признала «Изобретателем месяца» компанию 42 Surfboards, изготовляющую классические доски для серфинга. Компания использовала Autodesk Inventor в разработке экологически чистых деревянных досок для серфинга, отличающихся высокими эксплуатационными характеристиками. 42 Surfboards отказалась от применения пеноматериала и пробкового дерева из-за их негативного влияния на окружающую среду и предложила любителям серфинга альтернативу, минимально воздействующую на экологию. Считается, что для достижения необходимой плотности досок для серфинга производители могут использовать лишь пеноматериал и пробковое дерево. К сожалению, оба материала не отличаются высокой прочностью: выполненные из них доски, как правило, ломаются в первые месяцы эксплуатации. Древесина твердых пород значительно прочнее, и некоторые производители уже давно применяют ее для изготовления стильных досок для серфинга. Однако данный материал имеет существенный недостаток — он слишком тяжелый. Этот фактор значительно снижает скорость и маневренность изделий.

Autodesk Inventor помог компании 42  Surfboards создать новое поколение деревянных досок для серфинга, совмещая прочность древесины (сосна и тополь) с легкостью и высокими эксплуатационными качествами пеноматериала и пробкового дерева. Была создана деревянная поверхность, толщина которой полностью соответствует необходимым требованиям. Цифровая модель помогла компании 42 Surfboards сделать общий вес готового изделия минимальным, добившись при этом максимальной прочности, высокой скорости и маневренности. Сейчас компания предлагает покупателям семь различных моделей досок для серфинга, полностью выполненных из дерева. Каждая модель рассчитана на длительную эксплуатацию. Это в корне изменило формировавшееся десятилетиями мнение, что доски для серфинга — продукт одноразовый.

В начало В начало

Водочерпательная система гидросамолета

В августе текущего года компания Wipaire, производитель поплавков для гидросамолетов, использовала Autodesk Inventor для проектирования водочерпательной системы самолета FIRE BOSS, предназначенного для борьбы с лесными пожарами и их последствиями. Так же, как и другие пожарные самолеты, FIRE BOSS может переносить антипирены из резервуара к месту пожара. Однако, в отличие от других, он может оставаться в зоне бедствия, забирая воду из близлежащих водоемов, до тех пор, пока другие самолеты не вернутся с очередным грузом антипиренов.

Несмотря на то что такой тип пожарных самолетов существует уже несколько десятков лет, компании Wipaire удалось улучшить некоторые аспекты базовой технологии. Наиболее примечательно, что Wipaire создала уникальный дизайн корпуса и водочерпательную систему, позволяющую более эффективно закачивать воду в емкости самолета. Новая разработка позволяет сократить количество времени, затрачиваемого на заполнение резервуара, что очень важно в условиях сложной оперативной обстановки. Возможности Autodesk Inventor в работе с листовым материалом и анализом метода конечных элементов помогли Wipaire всего за два месяца создать работающий образец водочерпательной системы.

С помощью технологии цифровых прототипов компании Wipaire удалось сократить производственный цикл на 200 часов, а это значит, что пожарные могут быстрее получить необходимый им самолет. В настоящее время различными организациями в Европейском Союзе и странах Северной Америки используется более 20 самолетов FIRE BOSS.

 

Технологию цифровых прототипов успешно применяют в известных компаниях по всему миру, и уже сегодня эти компании на шаг впереди конкурентов. Развитие самой технологии цифрового прототипа — это их развитие. Отечественные компании также могут принять участие в конкурсе, прислав свои заявки и проекты по адресу 3dprof@autodesk.com. Технология позволяет создавать не просто современные, но по-настоящему инновационные продукты. За ними будущее — высокотехнологичное и рациональное.

В начало В начало

САПР и графика 10`2008