Jak zprůhlednit a zefektivnit vývoj a výrobu produktu i jeho uvedení na trh. V digitalizované společnosti se stále častěji objevují specializované softwarové aplikace, které míří nejen do výzkumu, ale do všech oblastí obchodu a průmyslu. Jedním z velmi progresivních způsobů využití grafických programů se v posledních letech stalo digitální prototypování, které lze chápat jako projekt či návrh prototypu výrobku v digitálním prostředí.
Digitální prototypování umožňuje firmám pohybujícím se v segmentu designu, konstrukce a výroby pomocí grafických programů otestovat a posoudit výrobek ještě před jeho skutečnou realizací. Díky digitálnímu prototypování mohou výrobci navrhovat, testovat, optimalizovat a řídit proces konstrukce, od koncepčního návrhu až po finální fáze výroby. Velmi efektivní a úsporu přinášející výhodou je použití jednoho digitálního modelu v celém výrobním procesu. Díky stále výkonnějším počítačům používajícím 3D grafiku se digitální prototypování dnes stává skutečnou virtuální realitou, v níž mají návrháři a konstruktéři možnost ověřit si, jak se navržené díly či výrobek budou chovat v reálných podmínkách, zda budou splňovat nároky na kvalitu i design. Vytvořením specifických podmínek mohou také zjistit, zda během simulace nedošlo k poruše či selhání a jak se výrobek bude chovat v extrémních podmínkách. Společnost Autodesk uvedla návrhové technologie pro osobní počítače na trh jako jedna z prvních, už v roce 1982. Dnes patří k lídrům v oblasti špičkových 2D a 3D systémů, které návrhářům a konstruktérům umožňují vizualizovat, simulovat a analyzovat praktické fungování jejich nápadů. Proto jsme položili panu Davidu Palasovi, Country Sales Manageru společnosti Autodesk, několik otázek, které se týkají právě digitálního prototypování.
V čem je digitální prototypování výhodnější než „klasický“ postup při návrhu výrobku?
Digitální prototypování především eliminuje obrovské náklady a často velké finanční ztráty, které vznikají při tradičním způsobu řízení inovačního cyklu. Utradičního cyklu nejsou jednotlivé fáze, od konceptu výrobku až po jeho fyzický prototyp, dostatečně informačně propojeny, a vývojáři pak musejí zohledňovat poznatky jiných týmů s časovou prodlevou. Síla digitálního prototypování spočívá v tom, že na rozdíl od fyzického prototypu můžete digitální model výrobku (digitální prototyp) zkoumat a analyzovat už ve velmi rané fázi inovačního cyklu. Snadno vytvoříte řadu variant, porovnáváte je a vyberete nejvhodnější. Do tohoto procesu můžete navíc zapojit kohokoliv, kdo má k budoucímu výrobku co říci. Tím zvyšujete kvalitu návrhu. Ve fázi fyzického prototypu je jakákoliv změna na výrobku velmi nákladná. Proto je velmi důležité, aby byl počet fyzických prototypů, jsou-li vůbec potřebné, co nejmenší. Další výhodou digitálního modelu je samozřejmě i využití jeho dat v numericky řízené výrobě, prodeji, marketingu a servisu.
David Palas
Jaké výrobky dnes můžeme pomocí digitálních technologií prototypovat?
Když se rozhlédnete kolem sebe, prakticky každá věc, na niž se podíváte a která nebyla vytvořena přírodou, může být výsledkem procesu digitálního prototypování. A v praxi tomu tak skutečně je. Prakticky všechny výrobky v jakémkoliv oboru, které dnes výrobci uvádějí na trh, vznikly s největší pravděpodobností v prostředí počítačových návrhových systémů. Jedním z faktorů, odlišujících efektivní od neefektivních a úspěšné od méně úspěšných, je právě integrovanost celého procesu vývoje a míra využití konceptu digitálního prototypování.
Nejpoužívanějším softwarem vaší provenience je známy AutoCAD, který po celém světě využívá přes 6 milionů uživatelů. Jaké další softwarové produkty nabízíte?
Klíčovým produktem pro digitální prototypování je Autodesk Inventor. Jde o konstrukční systém, který tvoří stěžejní aplikaci rodiny zhruba dvaceti dalších produktů, které poskytují komfortní a intuitivní prostředí pro všechny části a fáze přípravy finálního návrhu. Dva příklady za všechny: Autodesk Moldflow je specializovaný nástroj pro simulaci výroby součástí z plastů vstřikováním do forem. Inventor Publisher je aplikace umožňující snadnou a do značné míry automatizovanou tvorbu interaktivní elektronické dokumentace výrobku. Oba tyto nástroje využívají datového modelu digitálního prototypu.
Virtualizace slibuje snížit náklady, sjednotit správu podniku, zvýšit kvalitu výroby. Co všechno musejí brát firmy v potaz, aby byl jejich přechod na digitální technologie efektivní?
Implementace principů digitálního prototypování je bezpochyby změnou v klíčových procesech výrobního podniku. A tak je nutné na tuto otázku pohlížet. To máte stejné, jako při zavádění ekonomického informačního systému. Pokud je správně implementován, pomáhá řídit, zprůhlednit a integrovat finanční, logistické a obchodní procesy. Digitální prototypování podobně pomáhá zprůhlednit a zefektivnit procesy související s vývojem výrobku, přípravou jeho výroby, výrobou a uvedením na trh. Firmám, které o takovém kroku uvažují, bych doporučil ujasnit si v první řadě hlavní cíle tohoto kroku, stanovit si pořadí jejich důležitosti a tyto informace poskytnout potenciálním dodavatelům řešení. Návrhy dodavatelů pak posuzovat především z hlediska míry splnění těchto cílů ve vztahu k celkovým nákladům. A to nejen v oblasti softwar, ale také s ohledem na implementaci, školení a konzultace. Technologie pro digitální prototypování jsou k dispozici jako série standardních nástrojů, které lze kombinovat. Při dobré znalosti firemních procesů je lze nasadit velmi rychle. Důležité je ovšem mít na paměti obecnou, ale pro digitální prototypování velmi relevantní radu: vytvořte prostředí motivující zaměstnance aktivně podporovat změnu. Zkušenosti praví, že mnoho dobře navržených projektů implementace informačních systémů ztroskotalo na neochotě a nedostatečné motivaci lidí přijmout změnu.
Autor: Pavel Hrazdíra
