1

UVOD RACUNARI – A

Pregled

Današnje projektne i industrijske proizvodne aktivnosti nemogu preživjeti globalnu svjetsku konkurenciju ukoliko neuvode nove proizvode sa boljim kvalitetom ( Q – quality) , prinižoj cijeni ( C- cost), i u kraćem vremenu isporuke ( D-delivery). U skladu sa tim, one pokušavaju da koristeogromne memorijske resurse računara, veliku brzinuprocesiranja , i korisnički ugodne ( user friendly) interaktivnegrafičke mogućnosti da automatiziraju i uvežu inačeodvojene i komplikovane inženjerske i proizvodne zadatke, ina taj način smanjujući vrijeme i trošak razvoja proizvoda injegove proizvodnje. Računarski podržano projektovanje (computer aided design CAD ), računarski podržanaproizvodnja ( computer aided manufacturing – CAM ), iračunarski podržani inženjering ( computer aidedengineering – CAE ), su tehnologije koje se

2

UVOD RACUNARI – A

koriste za ovu namjenu za vrijeme proizvodnog ciklusa.

Zato, da bi razumjeli uloge CAD, CAM i CAE, moramo

ispitivati različite aktivnosti i funkcije koje se moraju postiči u

projektovanju i proizvodnji industrijskog proizvoda. Ove

aktivnosti i funkcije se nazivaju proizvodni ciklus ( product

cycle). Proizvodni ciklus opisan od strane autora Zeida

[1991] bit će i ovdje korišten sa manjim modifikacijama, i

prikazan je na narednoj slici.

Kao što se vidi sa slike, prateči kvadrate iscrtane punom

linijom, proizvodni ciklus se sastoji iz dva glavna procesa:

procesa projektovanja (design), i procesa proizvodnje (

manufacturing). Proces projektovanja starta od zahtjeva

kupaca koji se identificiraju od strane osoblja marketinga, i

završava se kompletnim opisom proizvoda, najčešće u

obliku crteža. Proces proizvodnje starta od projektnih speci-

3

UVOD RACUNARI – A

4

fikacija i završava se sa isporukom samog proizvoda.

Aktivnosti uključene u proces projektovanja se mogu

klasificirati u dva tipa: sinteza i analiza. Kao sto je pokazano

i na prethodnoj slici, početne aktivnosti projektovanja ( kao

što je identifikacija potreba dizajna, formulacija specifikacija

dizajna, fizibiliti studija ( studija opravdanosti ) sa

prikupljanjem relevantnih projektnih informacija, i

konceptualizacija dizajna su dio podprocesa sinteze. To

znači da je rezultat podprocesa sinteze konceptualni dizajn

mogućeg proizvoda u obliku skeč ili layout ( izgleda) crteža,

koji pokazuju relacije izmedju različitih komponenata

proizvoda. Glavni finansijski resursi potrebni za realizaciju

ideje se procjenjuju, kao i funkcionalnost proizvoda se

odredjuju u ovoj fazi proizvodnog ciklusa. Najveći broj

informacija koji su generisani i sa kojima se operiše u pod-

UVOD RACUNARI – A

5

procesu sinteze su kvalitativni, i kao posljedica toga, teško ih

je predstaviti u računarskom sistemu.

Nakon završetka konceptualnog dizajna, podproces analize

počinje sa analizom i optimizacijom dizajna. Model analize

se izvodi prvi, jer se podproces analize primjenjuje na model

a ne na sam dizajn. I pored brzog rasta i moći kao i

raspoloživosti računara u inženjeringu, apstrakcija analize

modela će još uvjek biti dio koji obavljaju razvojni inženjeri i

projektanti direktno, i u neposrednoj budučnosti.

Model analize se dobije otklanjanjem iz dizajna nepotrebnih

detalja, reducirajući dimenzije, i prepoznavajući i koristeći

simetrije. Redukcija dimenzija, na primjer, implicira da se

tanki list nekog materijala predstavlja sa ekvivalentnm

površinom sa atributom debljine, a neki dugi komad

materijala se predstavlja kao linija sa definisanim atributima

UVOD RACUNARI – A

6

poprečnog presjeka. Tijela sa simetrijama u njihovoj

geometriji se obićno analiziraju posmatrajući samo dio

modela. U stvari, mo smo već prirodno koristili ovaj proces

apstrakcije kada smo analizirali strukture u kursevima fizike

ili dinamike. Podsjetimo se da smo uvjek počinjali sa

skiciranjem neke materijalne strukture kao jednostavnog

geometrijskog oblika prije provodjenja same analize. Tipični

primjeri analiza su : analiza stresa da bi se verifikovala

strukturna čvrstoča dizajna, provjera interferencije da bi se

otkrili sudari i kolizije izmedju komponenti dok se kreču u

sklopu nekog ansambla, i kinematska analiza da se provjeri

da li će mašina koja će se koristiti će obezbjediti potrebna

kretanja. Kvalitet rezultata dobijen iz ovih aktivnosti je u

direktnoj relaciji sa i ograničen je kvalitetom analize

izabranog modela.

UVOD RACUNARI – A

7

Jedanput kada je dizajn kompletiran, nakon optimizacije i

nekih kompromisnih odluka, počinje faza evaluacije dizajna.

U ovoj fazi je moguće da se izradi prototip. Nova tehnologija

koja se naziva brza izrada prototipa ( rapid prototyping i 3D

printing ) su postale popularne za konstrukciju prototipova.

Ova tehnologije omogućuje konstrukciju prototipa sa

depozicijom slojeva od dna do vrha. Na taj način omogućava

konstrukciju prototipa direktno iz njegovog dizajna, pošto

zahtjeva u suštini samo podatke o poprečnim presjecima

proizvoda. Ako evaluacija dizajna na prototipu indicira da je

dizajn nezadovoljavajući, opisani proces se ponavlja sa

novim dizajnom. Kada je rezultat evaluacije dizajna

zadovoljavajući, priprema se projektna dokumentacija. Ona

uključuje pripremanje crteža, izvještaja, i specifikacije

materijala ( BOM – bill of materials).

UVOD RACUNARI – A

8

Prikaz 3D modela projektnog rjesenja nove zgrade Rijaseta

IV u BiH dobijen tehnikom 3D printanja ( monohromatski)

UVOD RACUNARI – A

9Prikaz 3D modela projektnog rjesenja koncertnog i

konferecijskog centra u Rejkjaviku na Islandu

UVOD RACUNARI – A

10Prikaz 3D modela projektnog rjesenja saobracajnog cvora

UVOD RACUNARI – A

11Prikaz 3D modela projektnog rjesenja enterijera

UVOD RACUNARI – A

12

Prikaz 3D modela

prototipa industrijskog

izmjenjivaca toplote

UVOD RACUNARI – A

13

Uobičajeno je pravljenje kopija ove dokumentacije (

blueprint) i njeno slanje u proizvodnju.

Kao što je pokazano na ranijoj blok shemi, proces

proizvodnje počinje sa procesom planiranja, koristeći crteže

iz procesa dizajna, i okončava se sa stvarnim proizvodima.

Planiranje procesa je funkcija koja uspostavlja koji procesi i

sa kojim procesnim parametrima će se koristiti. Ovo

planiranje takodjer izabire i mašine koje će izvršavati

procese, kao napr. proces konverzije sirovog komada

metala ili mramora u finalni oblik koji je specificiran crtežom.

Rezultat planiranja procesa je plan proizvodnje, narudjba

materijala, i programiranje mašina. Drugi specijalni zahtjevi,

kao što je dizajn držača komada kod obrade ( fixtures and

jigs), se takodjer definišu u ovoj fazi.

UVOD RACUNARI – A

14

Pogledajmo ove pojmove na primjeru analize dizajna

poklopca mobilnog telefona koji se sprica iz plastike a

njegov model analize pokazan na narednoj slici i generisan

je pomoću CAE predprocesora. Predprocesor koji je

korišten u ovom primjeru je komercijalni softverski

predprocesor Pro/Mesh od Parametric Technology

Corporation.

UVOD RACUNARI – A

15

FEM model poklopca mobilnog telefona.

a) mreža konačnih elemenata(meshes),

b) uslov opterećenja, slučaj 1,

c) uslov opterećenja, slučaj 2

UVOD RACUNARI – A

16

Slika 1a) pokazuje elemente tetrahedra koji su

automatski generisani, a slike 1 b) i 1 c) pokazuju dva

različita seta vanjskih opterećenja primjenjenih na zonu

zakački ( hinges).

Provodeći analizu konačnih elemenata na FEM modelu,

možemo verificirati da li je dizajnirani poklopac dovoljno

čvrst. Naredna slika pokazuje rezultate, prikazujući

distribuciju stresa na dijelu sa bojnim mapiranjem kada

se primjene vanjska opterećenja na dijelove ovješenja.

Primjetimo da veći stresovi postoje u zoni zakački,

rezultat koji koincidira i sa našom intuicijom. Možemo

takodjer provesti i simulacioni program da provjerimo da

li će rastopljena plastična masa kod popune školjke

livenja ( molde) propagirati i u šupljinu školjke kalupa.

UVOD RACUNARI – A

17

Distribucija stresa na detalju primjera:

a) rezultat za slučaj 1, b) rezultat za slučaj 2

UVOD RACUNARI – A

18

Izrada alata za spricanje poklopca iz plastike

Slika br. 6

UVOD RACUNARI – A

19

Kada je dizajn dijela odobren, crteži dijela , prikazani na

slici se generišu ako su potrebni za izradu prototipa

UVOD RACUNARI – A

20

Relacija izmedju planiranja procesa i procesa proizvodnje je

analogna onoj izmedju sinteze i procesa dizajna, i uključuje

znatan obim ljudskog iskustva i donošenja kvalitativnih odluka.

Ovaj opis implicira da bi bilo teško komjuterizirati planiranje

procesa. Nakon što je planiranje procesa okončano, stvarni

proizvod se proizvodi i kontroliše na zahtjeve kvalitete. Dijelovi

koji prodju inspekciju kontrole kvaliteta se asambliraju,

funkcionalno testiraju, pakuju , označavaju i otpremaju do

kupaca.

Ovim je opisan tipičan proizvodni ciklus. Sada ćemo ponovno

proći kroz ovaj opis da bi vidjeli kako računar, ili CAD, CAM i

CAE tehnologije se mogu koristiti u ovom ciklusu. Kao što je

pomenuto ranije, računar se ne koristi intenzivno u fazi sinteze

procesa dizajna, jer računar ne može da obradjuje dobro

kvalitativne informacije. Medjutim, u podprocesu sinteze,

naprimjer, dizajner može prikupljati relevantne podatke za

UVOD RACUNARI – A

21

izradu studije fizibiliteta, koristeći komercijalne baze

podataka i sakupljajući kataloške informacije na isti način.

Takodjer, nije lako zamisliti kako računar može biti korišten

u fazi konceptualizacije dizajna pošto računar još uvjek nije

dovoljno moćan alat za proces intelektualne kreativnosti.

Računar može doprinjeti u ovoj fazi tako da efikasno fizički

generiše različite konceptualne dizajne. Parametarsko

modeliranje ili makro programske mogućnosti računarski

podržanog crtanja ili geometrijsko modeliranje mogu biti

korisni za ovaj zadatak.

Ovi softverski paketi su tipični primjeri CAD softvera.

Možemo zamisliti sistem geometrijskog modeliranja koji je

trodimenzionalni ekvivalent sistema crtanja crteža, tj. to je

softverski paket pomoću kojeg se manipulira sa

trodimenzionalnim oblicima umjesto sa dvodimenzionalnim.

UVOD RACUNARI – A

22

Podproces analize procesa dizajna je oblast u kojoj računar

otkriva svoju punu vrijednost. U stvari, postoji veliki broj

softverskih paketa za analizu stresa, provjeru interferencije, i

staticku analizu nosivosti ili kinematsku analizu. Ovi

softverski paketi se kvalificiraju kao CAE. Jedan od

preduslova njihovog korištenja je postojanje modela analize.

To ne bi bio problem ako bi se model analize izvodio

automatski iz konceptualnog dizajna. Medjutim, kao što je

već ranije objašnjeno, model analize nije isti kao

konceptualni dizajn, nego je izveden kroz eliminiranje

nepotrebnih detalja iz dizajna da se smanje njegove

dimenzije. Pravi nivo apstrakcije zavisi od tipa analize i

željene tačnosti riješenja. Dakle, teško je automatizirati ovaj

proces apstrakcije, i u skladu sa tim, model analize se često

kreira odvojeno. Opšte primjenjena praksa je da se kreira

apstraktna forma dizajna redundantno, koristeći računarski

UVOD RACUNARI – A

23

podržavano crtanje ili sistem geometrijskog modeliranja, ili

ponekad koristeći ugradjene mogućnosti samog paketa za

analizu. Paketi za analizu obićno zahtjevaju strukturu od

interesa da se predstavi sa agregacijom ( objedinjavanjem )

povezanih mreža ( meshes), koji tada dijele problem u

manje blokove koje računar može obradjivati. Ako paket

analize koji se koristi ima mogućnost automatskog

generisanja ovih mreža , biće potrebno kreirati samo

apstraktne granice izmedju pojedinih blokova. U suprotnom,

moraju se generisati i mreže bilo interaktivno od strane

korisnika ili automatski od strane odgovorajućeg softvera.

Ova aktivnost generisanja mreža ( meshes) se naziva

modeliranje sa konačnim elementima ( finite-element

modeling - FEM). Modeliranje konačnim elementima

takodjer uključuje aktivnosti specificiranja graničnih uslova i

vanjskih opterećenja.

UVOD RACUNARI – A

24

Podproces analize se može uroniti ( imbedirati ), u

optimizacionu iteraciju da da optimalni dizajn. Različiti

algoritmi za nalaženje optimalnog riješenja su razvijeni, i

mnoge optimizacione procedure, su i komercijalno

raspoložive.

Optimizacione procedure se mogu posmatrati kao

komponenta CAD softvera, ali je prirodnije da se posmatraju

i tretiraju odvojeno.

Faza evaluacije dizajna se takodjer može olakšati

korištenjem računara. Ako mi trebamo prototip dizajna za

evaluaciju samog dizajna, mi možemo konstruisati prototip

datog dizajna koristeći softverske pakete koji automatski

generiraju program koji vodi i upravlja sa mašinom za brzu

izradu prototipa.

UVOD RACUNARI – A

25

Ovi paketi se klasifikuju kao CAM softver. Naravno, oblikprototipa koji će se napraviti treba biti unaprijed odredjen utipu podataka. Podaci koji korespondiraju sa oblikom sukreirani pomoću geometrijskog modeliranja. Mada prototipse može pogodno konstruisati pomoću brze izrade prototipa( rapid prototyping), bilo bi čak i bolje ako bi mogli koristitivirtualni prototip, koji se često naziva i digitalni surogat(digital mock-up) , koji daje mnogo vrijednih informacija.

Kako alati analize koji se koriste da evaluiraju digitalnisurogat postaju moćno sredstvo da daju rezultate analizekoji su tako tačni kao i kod eksperimentalnog stvarnogfizičkog prototipa, digitalni surogati ( mock-up), će ubudućnosti postepeno zamjeniti realne fizičke prototipove.

Ova tendencija će se povećavati kako tehnologijavirtualne realnosti ( virtual reality technology), nam budeomogućavala da dobijemo isti osjećaj od digitalnogsurogata kao što dobijamo i sa pravog prototipa.

UVOD RACUNARI – A

26Primjer virtualnog dizajna unutrasnjosti automobila

UVOD RACUNARI – A

27Primjer virtualnog dizajna industrijskog postrojenja

UVOD RACUNARI – A

28

Aktvnost gradnje digitalnih surogata ( mock-ups) se nazivaizrada virtualnog prototipa ( virtual prototyping). Virtualniprototip se takodjer može generisati pomoću vrstegeometrijskog modeliranja koje je specijalizirano za ovunamjenu.

Finalna faza procesa dizajna je dizajn dokumentacija. Uovoj fazi, računarski podržano crtanje ( CAD ) je vrlo moćanalat. Mogućnosti rada sa fajlovima jednog CAD paketa namtakodjer omogućavaju sistematsko objedinjavanje,arhiviranje i dobijanje dokumenata.

Računarske tehnologije se takodjer koriste i u procesuproizvodnje. Proces proizvodnje uključuje aktivnostiplaniranja proizvodnje, dizajna i nabavke novih alata,naručivanje materijala, NC i CNC programiranje (programiranje numerički tj. računarski kontrolisanih alatnihstrojeva : strugova i glodalica), kontrola kvaliteta,pakovanje.

Sve ove računarske tehnologije za pobrojane aktivnosti seklasifikuju kao CAM.

UVOD RACUNARI – A

29

Naprimjer, softver za računarski podržano planiranje

procesa ( computer aided process planning- CAPP ), da

podrži aktivnosti planiranja procesa , je jedan tip takvog

CAM softvera.

Ovaj tip mašina kreira dati oblik kada taj oblik postoji u

računaru u obliku podataka. Ovo je slično upravljanju

mašine za brzu izradu prototipa. Nadalje, pripadaju

takodjer CAM-u i softverski paketi za programiranje

kretanja robota da asambliraju komponente ili isporučuju ih

u različitim proizvodnim aktivnostima, ili da programiraju

mašinu za mjerenje koordinata

UVOD RACUNARI – A

30

Kao što je već ranije rečeno, računarski podržano

projektovanje ( computer aided engineering- CAD), je

tehnologija koja se bavi korištenjem računarskih sistema da

asistiraju u projektovanju, kreiranju, modifikacijama, analizi,

i optimizaciji dizajna [Groover i Zimmers 1984].

Dakle, bilo koji računarski program koji uključuje

računarsku grafiku kao i aplikacioni program koji olakšava

inženjerske funkcije u procesu dizajna se klasificira kao

CAD softver.

Drugim riječima, CAD alati mogu varirati od geometrijskih

alata za manipulaciju sa oblicima na jednom kraju, do

kastomiziranih aplikacionih programa, kao što su oni za

analizu i optimizaciju, na drugom kraju palete [ Zeid 1991].

Izmedju ova dva ekstrema, tipični alati koji su raspoloživi ,

uključuju analizu tolerancija, programe za izračunavanje

osobina masa, i modeliranje sa konačnim elementima kao i

UVOD RACUNARI – A

31

i vizuelizaciju rezultata analize.

Osnovna uloga CAD-a je da definira geometriju dizajna –

mehanički dio, arhitektonsku strukturu, elektronska kola,

layout gradjevine, itd, pošto je geometrija dizajna suštinska

za sve naredne aktivnosti u ciklusu proizvoda. Računarski

podržavano crtanje i geometrijsko modeliranje se tipično

koriste za ove namjene. Ovo je razlog zašto ovi sistemi se

smatraju kao CAD softver.

Nadalje, geometrija koja je kreirana sa ovim sistemima se

može koristiti kao osnova za izvršavanje drugih funkcija u

CAE i CAM. Ovo je ujedno i jedna od najvećih beneficija

korištenja CAD-a, jer se može uštediti značajno vrijeme i

smanjiti greške uzrokovane time što bi se morala

redefinisati geometrija dizajna od početka, svaki put kada bi

to bilo potrebno.

UVOD RACUNARI – A

32

Zbog toga možemo reći da računarski podržavani sistemicrtanja i sistemi geometrijskog modeliranja su najvažnijekomponente CAD sistema.

Računarski podržavana proizvodnja ( computer aidedmanufacturing – CAM) , je tehnologija koja se bavikorištenjem računarskih sistema za planiranje, upravljanje ikontrolu proizvodnih operacija kroz bilo direktni ili indirektniračunarski interfejs sa proizvodnim resursima postrojenja.Jedna od najzrelijih oblasti CAM-a je numeričko upravljanje,ili NC. Ovo je tehnika korištenja programskih instrukcija dabi se kontrolirali alati na mašini koja vrše obradu grickanjem(grinding), sječenjem, struganjem ( milling), udarima,savijanjem pretvarajući sirovi komad metala mramora ilikamena u finalni komad spreman za asambliranje.Računar može sada da generiše značajan obim NCinstrukcija na bazi geometriskih podataka iz CAD bazepodataka, plus dodatnih informacija koje unosi operator.

UVOD RACUNARI – A

33

CNC masina je koristena

za reprodukciju skulpture

kod arhitektonskog

rijesenja atrija sa frizom

UVOD RACUNARI – A

34

Istraživački napori su koncentrisani na minimizaciju

instrukcija od strane operatora.

Druga značajna CAM funkcija je programiranje robota, koji

mogu raditi u aranžmanu radne čelije ( workcell),

selektirajući i pozicionirajući alate i radne komade za NC

mašine. Ovi roboti mogu izvršavati individualne zadatke

kao što je zavarivanje ili asambliranje ili pak prenositi

opremu ili dijelove po pogonu, odnosno proizvodnoj liniji.

Planiranje procesa je takodjer cilj računarske

automatizacije, procesni plan može odrediti detaljnu

sekvencu proizvodnih koraka koji je zahtjevan da se

fabricira jedan sklop od starta do finiša kako se kreće od

jedne radne stanice do druge u proizvodnom pogonu.

Mada je kompletno planiranje procesa praktično

nemoguće, plan procesa za dio se može generisati ako

UVOD RACUNARI – A

35

procesni planovi za slićan dio već postoje. Za ovu namjenu,

razvijena je grupna tehnologija da organizira slićne dijelove

u familiju. Dijelovi se klasificiraju kao slićni ako imaju

zajedničke proizvodne karakteristike kao što su : isječci (

slots), djepovi, skidanja ivice ( chamfers), rupe, itd. Zbog

toga, da bi automatski otkrili slićnost izmedju dijelova, CAD

baza podataka mora sadržavati podatke o ovim

karakteristikama. Ovaj zadatak se ostvaruje koristeći

modeliranje bazirano na karakteristikama ( feature based

modeling), i prepoznavanju karkateristika ( feature

recognition).

Nadalje, računar se može koristiti da se odredi kada treba

naručiti sirovine, i kupiti dijelove koji se rade vani, kao i

koliko treba biti narućeno da se postigne planirani tajming

proizvodnje ( production schedule). Ova aktivnost se naziva

planiranje zahtjeva za materijalom ( material requirement

UVOD RACUNARI – A

36

planning ( MRP). Računar može biti takodjer korišten da

nadzire status mašina u pogonu i da im šalje korektne

narudjbe.

Računarski podržani inženjering ( Computer aided

engineering – CAE ) je tehnologija koja se bavi korištenjem

računarskih sistema da analiziraju CAD geometriju,

dozvoljavajući dizajneru da simulira i studira kako će se

proizvod ponašati tako da dizajn se može rafinirati i

optimizirati.

CAE alati su raspoloživi za vrlo široki opseg analiza. U

arhitekturi i gradjevinarstvu napr. za analizu naprezanja i

nosivosti konstrukcija. Kinematski programi, se mogu

koristiti da odrede stazu kretanja i brzine spojnih elemenata

( linkages) u mehanizmima. Programi analize dinamike

velikih pomjeraja ( large-displacement dynamic), se mogu

koristiti da se odrede opterećenja i pomjeraji u

UVOD RACUNARI – A

37

kompleksnim sklopovima kao što su automobili

Vjerovatno, najšire korišteni metod računarske analize u

inženjerstvu je metod konačnih elemenata ( finite element

method- FEM). Ovaj pristup se koristi da se odrede stres,

deformacije , prenos toplote, raspodjela magnetnog polja,

tok fluida, kao i drugi problemi kontinualnih polja, koje bi

bilo nepraktično riješavati sa bilo kojim drugim pristupom.

Kod analize metodom konačnih elemenata, struktura se

predstavlja sa modelom analize koji se sastoji od

medjusobno povezanih elemenata koji dijele problem u

male upravljive blokove ( chunks) za računare.

Kao što je ranije pomenuto, zahtjeva se korektan nivo

apstraktnog modela kod ove metode, umjesto same

geometrije dizajna. Apstraktni model je različit od

geometrije dizajna po tome što se dobije eliminacijom

UVOD RACUNARI – A

38

nepotrebnih detalja iz geometrije dizajna ili sa reduciranjem

dimenzija same geometrije dizajna.

Naprimjer, trodimenzionalni objekat koji ima tanku debljinu

može postati dvodimenzionalni model školjke ( shell model)

, kada se konvertuje model analize [Armstrong 1994 ].

Dakle, potrebno je generirati apstraktni model bilo

interaktivno ili automatski da bi se koristio metod konačnih

elemenata. Kada je apstraktni model razvijen, konačni

elementi se generišu da daju model analize. Softverski alati

koji omogućavaju konstrukciju apstraktnog modela i

generaciju konačnih elemenata se nazivaju pred-procesori (

pre-procesors). Nakon provodjenja analize na svakom

elementu, računar asamblira rezulte i prikazuje ih vizuelno.

Oblasti velikog stresa se naprimjer mogu pokazati u

crvenom. Softverski alati za vizualizaciju se zovu

UVOD RACUNARI – A

39

post- porcesori ( post-processors).

Mnogi softverski alati su takodjer raspoloživi za optimizaciju

dizajna. Mada alati za optimizaciju dizajna se mogu

posmatrati kao CAE alati, oni se najčešće posebno

klasifikuju. Postoji mnogo istraživačkih aktivnosti koje se

odvijaju u pravcu automatskog odredjivanja oblika dizajna (

design shape), integrišući optimizaciju dizajna i analizu.

Kod ovakvih pristupa, početni oblik dizajna se predpostavi

da je jednostavni, kao što je napr. pravougaoni oblik za

dvodimenzionalni detalj, sastavljen od malih elemenata

različite gustine. Nakon toga, optimizaciona procedura se

provodi da izračuna optimalne vrijednosti ovih gustina da bi

se zadovoljili neki ciljevi, dok su istovremeno zadovoljena i

ogranićenja koja postavlja analiza stresa. Cilj koji se često

postavlja je napr. dostizanje minimalne težine. Bazirani na

optimalnim vrijednostima gustina, optimani oblik dizajna se

UVOD RACUNARI – A

40

izvodi eliminiranjem elemenata nižih gustina.

Ljepota analize dizajna i optimizacije je u tome da ona

dozvoljava projektantu i inženjeru da vidi kako će se

proizvod ponašati i omogućava inženjeru da uoči bilo koje

greške prije nego što predje na slijedeći korak izrade i

testiranja fizičkog prototipa što odnosi vrijeme i povećava

troškove.

Pošto troškovi inženjeringa eksponencijalno rastu u

kasnijim etapama razvoja proizvoda i njegove proivodnje,

rana optimizacija i rafinacija koje omogućava CAE analiza

se isplaćuje time što su značajno smenjeni i vrijeme i

troškovi razvoja proizvoda.

Dakle CAD, CAM i CAE se bave automatiziranjem

specifičnih funkcija u okviru ciklusa proizvoda i čine ih

mnogo efikasnijim. Pošto su svaki od ovih alata nezavisno

razvijani, još uvjek nije ostvaren puni potencijal integracije.

UVOD RACUNARI – A

41

razvojnih i proizvodnih aktivnosti proizvodnog ciklusa.

Da bi se riješio ovaj problem, nova tehnologija koja se

naziva računarski integrirana proizvodnja ( computer

integrated manufacturing – CIM ) je uvedena. CIM ima za

cilj da uveže odvojena ‘’ ostrva automatizacije ‘’ ( island of

automation) u cjelinu koja će biti efikasan i gladko

izvršavajući sistem. CIM se bavi sa korištenjem

računarskih baza podataka kao metodom da cijelo

preduzeće ( enterprise) ili projektni biro se efikasnije vodi,

što ima uticaj i na računovodstvo (accounting), planiranje i

rasporedjivanje, otpremu i druge menadjment funkcije kao

dopune uz funkcije inženjerskog dizajna i proizvodnih

funkcija koje su predmet CAD/CAM/CAE softvera. Za CIM

se često kaže da je više poslovna filozofija nego računarski

sistem.

UVOD RACUNARI – A

42

UVOD RACUNARI – A