Przemysł lotniczy na całym świecie ewoluuje i rozwija się pod kątem technologicznym, bazując obecnie w dużej mierze na wykorzystaniu nowoczesnych rozwiązań informatycznych. To z jednej strony niesie za sobą szereg korzyści – zarówno w obszarze przyspieszenia procesów, jak i redukcji kosztów, ale rodzi dodatkowe bariery. Jak systemy CAD/CAM mogą pomóc rozwiązaniu tych ograniczeń?

Wyzwania branży lotniczej w zakresie projektowania konstrukcji z użyciem nowoczesnych technologii

Zastanawiając się głębiej nad procesem konstrukcji każdego komponentu i podzespołu maszyn stosowanych w branży lotniczej, z pewnością zdamy sobie sprawę z podstawowej bariery, jaką są różnice w kwestiach prezentacji pewnych rozwiązań.

Konstruktorzy, którzy zajmują się projektowaniem danych elementów z wykorzystaniem nowoczesnych rozwiązań, bardzo często borykają się z problemem wymiany informacji, szczególnie w postaci graficznej, pomiędzy różnymi podmiotami, które stosują różne standardy i formaty. Przez wiele lat, gdy zaawansowane systemy informatyczne dopiero zaczynały realnie wspierać pracę inżynierów, ciężko było poradzić sobie z tym ograniczeniem. Obecnie, dzięki ingerencji i dalszym postępom w zakresie technologii komputerowo generowanych modeli, opracowano uniwersalne formaty, które integrują różne formaty pozwalając na przesyłanie modeli między nimi. Są to między innymi modele w formacie STEP, SET, VDA-FS, DXF oraz IGES.

Oprogramowanie CAD/CAM, a numeryczne bazy danych wyrobu

Jakie technologie znalazły szczególnie przydatne zastosowanie w branży lotniczej? Oczywiście zaawansowane systemy CAD/CAM, które na przestrzeni lat zostały rozwinięte do takiego poziomu, że przetwarzanie nawet ogromnych ilości danych nie stanowi dużego problemu. Takie dane źródłowe wspierają proces projektowania i produkcji komponentów do urządzeń lotniczych na praktycznie każdym etapie. Dane źródłowe czytane za pomocą systemów CAD/CAM przybierają kilka form, spośród których najpopularniejsze to:

• modele 3D z uwzględnionymi wymogami technicznymi w postaci tekstu,
• modele 3D i dodatkowy arkusz rysunkowy 2D,
• modele 3D i kompletny arkusz rysunkowy 2D.

Każdy ten wariant wchodzi w skład DPD – Numerycznej definicji wyrobu, który pozwoli na unifikację sposobu dostarczenia danych elektronicznych o wszelkich konstrukcyjnych wymogach danego produktu. Istnieją jednak inne formy, takie jak RDD (Reduced Dimension Drawing), czy MBD (Model Based Definition), które z wykorzystaniem oprogramowania klasy CAD/CAM zapewnia zwiększenie efektywności przepływu informacji, a dodatkowo zapewnia możliwość przeprowadzenia łatwej symulacji komputerowej i przygotowania części w maszynach CNC.

Najważniejsze korzyści wykorzystania modelu MBD

Wykorzystanie systemów CAD/CAM oferowanych przez CAM Technology pozwala w praktyce na całkowite wyeliminowanie rysunków 2D z modelu i zastąpienie ich modelami 3D. To z kolei zapewnia szereg korzyści, które być może nie są oczywiste na pierwszy rzut oka, ale z czasem zostaną szczególnie docenione.

Wdrożenie systemów CAD/CAM w celu tworzenia modeli w 3D znacznie skraca czas na zaprojektowanie konkretnych komponentów, ale też zapewnia wyższą szczegółowość wykonywanych obiektów.

Konstruktorzy, którzy pracują w CAD/CAM nie muszą już szkolić się w zakresie tworzenia dodatkowej dokumentacji 2D, która sprawiała znacznie więcej trudności, chociażby w zakresie wprowadzania modyfikacji konstrukcyjnych. W przypadku modeli 3D nie sprawia to praktycznie żadnych problemów.

Jak system CAD/CAM jest stosowany w systemie zapewnienia jakości

Jedną z istotniejszych zmian, które na przestrzeni lat wprowadzono w branży produkcyjnej skupiającej się na lotnictwie, jest wprowadzenie procedury Zapewnienia Jakości dla Numerycznej Definicji Wyrobu. To zbiór wszelkich wymagań, które muszą zostać spełnione, by móc dostarczać podzespoły jako kwalifikowany dostawca jednego z największych na świecie producentów samolotów – Boeinga.

Niektóre z zasad odnoszą się do oprogramowania CAD/CAM. Każde oprogramowanie CAD biorące udział w systemie zapewnienia jakości jest zobowiązane do uwidocznienia poziomu zmiany, a także niezbędne jest powiązanie go ze zbiorem danych stanowiących źródło do dalszego modelowania. Podobna mechanika działania dotyczy także systemów CAM. Każdy poziom wersji oprogramowania, wraz ze zbiorami danych muszą być zapisywane w raportach testowych. Z punktu widzenia złożoności procesu produkcji w branży lotniczej są to wymogi niezbędne, a nowoczesne systemy informatyczne klasy CAM/CAD są wyposażone w tego typu moduły.