Budoucnost Autodesk Fusion 360 - chytrý CAD pro chytré výrobky

V prezentaci Amara Hanspala o technologických novinkách Autodesku, přednesené na Autodesk University 2016 (více viz blog) byl největší prostor zasloužené věnovaný aplikaci Fusion 360, moderní platformě pro navrhování chytrých výrobků. Tato CAD/CAM/CAE aplikace se vyvíjí obrovskou rychlostí - nové funkce přibývají 1-2x za měsíc. A je před týdnem, 11. listopadu, byl uveden prozatím největší update Fusion 360, verze Ultimate s podporou pokročilých simulací a víceosého obrábění. Podrobný přehled listopadových novinek viz Nový Fusion 360 Ultimate.

Jak prozradil A.Hanspal, v nejbližší budoucnosti přibudou do Fusion 360 další zajímavé nové funkce:

ECAD

Moderní chytré výrobky potřebují elektroniku. Fusion 360 proto bude obsahovat funkce pro plně integrovaný návrh elektroniky výrobku, včetně návrhu desek plošných spojů (PCB, routing) a řešení jejich možných kolizí s mechanickým návrhem. Uživatelé budou moci zvolit libovolný PCB soubor a převést jej do 3D CAD návrhu, včetně automatického promítnutí jeho budoucích změn. Z cloud knihoven bude možné vkládat typické elektronické součástky. Půjde o integraci nedávno získané technologie EAGLE.

Plechové komponenty

Fusion 360 bude obsahovat prostředí pro výrobu plechových dílů - to zahrne nejen samotné navrhování a rozviny, ale bude integrovat i metody výroby. Právě doplnění výrobních metod se zdá být důvodem delšího cyklu uvádění očekávaných funkcí plechu - "delšího" (měsíce) vzhledem k rychlosti inovací Fusion 360. Díky informacím o použitém výrobním procesu se přizpůsobuje tvar už při návrhu plechu - přizpůsobí výštipy a další parametry plechu. Z rozvinu se pak rovnou vygeneruje G-kód pro výrobu, např. pro laserové vypalování. Dokonce se pomocí nestingu optimalizuje rozmístění dílů pro efektivní využití materiálu plechové tabule, v rozměru který je k dispozici skladem.

Generativní navrhování, simulace, výroba

Už v listopadové aktualizaci je ve Fusion 360 nově k dispozici simulační nástroj Nastran - ten umožňuje provádět pokročilé simulace a optimalizace už během návrhu (nikoliv jen validace hotového návrhu), včetně nelineárních simulací typu plastické deformace, vzpěru, reakce na impuls. Náročné výpočty je možné nechat provádět v cloudu. Za simulační nástroje těchto možností jinak obvykle musíte zaplatit zhruba 20.000 USD.

Simulace lze využít i pro vestavěné optimalizace tvaru - s využitím pro úsporu materiálu/hmotnosti/nákladů při stejných mechanických parametrech. Nejmodernější algoritmy generativního navrhování využijí zadané vstupní podmínky a samy navrhnou optimální tvar splňující tyto podmínky. Konstruktér tak nemusí provádět ruční iterace a testovat jejich parametry. Funkce nabídnou i tvorbu voštinové struktury materiálu pro 3D tisk.

Kompletní návrhový proces od konceptu po výrobu se neobejde bez zkoumání variant řešení. Jednou z nových funkcí je podpora větvení a slučování variant.

Optimalizace výrobních postupů zahrnuje i odolné součásti vyráběné aditivní metodou, 3D tiskem - proto Fusion 360 nabídne solver pro 3D tisk kovu, nebo 5osý CAM pro obrábění běžných i aditivně vyráběných dílů.

Práce ve web browseru

Padne omezení práce Fusion 360 na platformy Windows, Mac (a mobilní prohlížeč). Návrhové, simulační a výrobní funkce Fusion 360 budou přístupné i na mobilních zařízeních, resp. ve web browseru. Odkudkoliv a z jakéhokoliv zařízení, bez potřeby instalace jakéhokoliv software, tak má uživatel plný editační přístup na aktuální CAD/CAM/CAE data i výkresy. Konstruktér tak má v rukou flexibilní nástroj, pomocí něhož může zachytit nápady a změny odkudkoliv - online, offline nebo na cestách.

A ta nejlepší zpráva? Funkce aplikace Autodesk Fusion 360 jsou i nadále dostupné zdarma pro studenty, kutily a začínající firmy - pro plné komerční využití pak již od 20 EUR/měsíc.

Elektronické obvody - návrh, simulace, plošné spoje

Při návrhu moderních výrobků už si většinou nevystačíte jen s důmyslným a atraktivním mechanickým návrhem, při konstruování 3D modelu je potřeba počítat i s nezbytnou elektronickou výbavou, která rozšíří funkce výrobku, dodá mu "inteligenci" nebo jej dokonce propojí s okolním světem "internetu věcí" (IoT).

Také proto jsou aplikace pro navrhování elektrické a elektronické výbavy součástí konstrukčních aplikací Autodesk Inventor, sady Product Design Collection, nebo jsou k dispozici samostatně. Příkladem takovéto samostatné elektro-aplikace, která je kompatibilní např. s CAD/CAM nástrojem Autodesk Fusion 360, je Autodesk 123D Circuits, součást rodiny "kutilských" aplikací Autodesk 123D.

Autodesk 123D Circuits je snadno použitelný nástroj, který pokrývá oblast návrhu elektronických obvodů - kreslení schémat s využitím knihovny pasivních a aktivních součástí i integrovaných obvodů, včetně např. řadiče Arduino, ale i na ní navazující velmi atraktivní oblast simulace skutečného chování těchto elektronických obvodů (virtuální elektronická laboratoř), a také oblast následné výroby desek plošných spojů (PCB, včetně downloadu Gerber souborů), sdílení návrhů a jejich publikování. Vše přitom probíhá díky využití cloud technologií online, pouze v prostředí internetového prohlížeče, bez nutnosti instalovat jakoukoliv aplikaci. A vše je pro většinu typů použití k dispozici zdarma.

Ukázky použití 123D Circuits:







Dalším nástrojem pro navrhování plošných spojů je aplikace Eagle nedávno zakoupená Autodeskem. A pokud máte ambice vaše výrobky přímo propojovat do internetu a využívat pokročilých komunikačních funkcí světa IoT, pomůže vám další cloudový nástroj platformy pro inovace Autodesk Fusion - automatizační aplikace pro komunikaci a sběr dat Autodesk Fusion Connect (dříve SeeControl).

EAGLE - plošné spoje pro CAD návrhy

Autodesk kupuje německou společnost Cadsoft Computer GmbH, která je výrobcem známého softwaru pro pro navrhování desek plošných spojů EAGLE. Funkce pro návrh PCB mají být integrovány do CAD/CAM/CAE aplikace Autodesk Fusion 360, popřípadě do dalších návrhových nástrojů Autodesku.

V portfoliu Autodesku pro navrhování elektronických obvodů a řídících systémů strojů je již delší dobu i zajímavá návrhová a simulační aplikace 123D Circuits založená na cloud technologiích. Podobně jako EAGLE je i tato aplikace pro zájemce o oblast elektroniky k dispozici zdarma.