6 největších bolestí konstruktéra nábytku

Každý návrhový proces představuje způsob, jak vyjádřit vaši kreativitu a dosáhnout uspokojení ze seberealizace. Navrhování nábytku není výjimkou. Dnes už většina zkušených truhlářů navrhuje své výrobky na počítači. Není asi překvapením, že se tento návrhový proces odehrává v 3D prostoru. Na trhu existuje řada CAD systémů, které nabízejí širokou škálu možností návrhu - od univerzálních CAD systémů, jako je AutoCAD, až po specializovaná softwarová řešení pro navrhování nábytku. Při práci s univerzálním CAD systémem můžete vytvořit docela slušný 3D model nábytku. Modelování umožňuje ujasnit strukturu vašeho díla a způsoby, jakým bude muset být vyrobeno a sestaveno. Dokonalé, že? Bylo by to dokonalé, ale naráží to na následující největší bolesti, kterými trpí snad každý konstruktér nábytku.

1. Rozměry, rozměry, rozměry

Jakmile máte váš nápad jasně zachycen v 3D modelu, nastává čas na méně zábavnou práci - přípravu informací pro výrobu. Každý, kdo se někdy setkal s výrobou nábytkových skříněk, ví, o čem mluvíme.

Všechno začíná starými dobrými seznamy všech dílů, které daný model nábytku obsahuje. Tyto seznamy musí zahrnovat nejen počet použitých dílů, ale také jejich rozměry. To jsou ty nejnutnější informace potřebné k následnému vyřezání dílů z desek. Jak to funguje s univerzálním CAD systémem? Konstruktér interpretuje 3D model nebo jeho výkresy a řádek po řádku zadává data o každém dílu do seznamu. Tento seznam je obvykle vytvářen v Excelu. Jako alespoň nějakou pomoc lze tabulky obohatit různými makry, které usnadňují specifikaci produktu. Princip ale zůstává stejný - musí odměřit model v CADu a přenést tato měření na specifikaci kusovníku. U větších sestav jde o velmi únavnou činnost, která je také často zdrojem chyb. Konstruktér navíc musí vyhodnocovat okraje desek, směr vláken materiálu, přesahy atd. Za tím vším ještě následuje specifikace spotřeby materiálu a další informace.

Toto generování specifikací může zabrat až 50% času, který jinak můžete vynaložit na 3D konstruování. A hlavně je to až neuvěřitelně nudné! Právě proto všechny CAD systémy, které se specializují na obor designu nábytku, nejprve implementují řešení pro automatizované měření dílů.

2. Spojovací prvky a změny návrhu

Konstruktér musí poskytnout souřadnice otvorů různých prvků spojovacích prvků pro CNC zpracování, musí tedy navrhnout spojení jednotlivých dílů. Jinými slovy musí navrhnout díry. Průměrná doba potřebná pro vytvoření jednoho spojovacího prvku je od 15-30 sekund. Viz příklad:

Jednoduchá kancelářská skříňka obsahuje kolem 130-150 otvorů.

I pokud jste velký optimista, nasčítá se to až na 15 sec * 150 / 60 sec, tedy 37 minut. Porovnejte tuto dlouhou dobu s tím, o jak malou část jde v celém kontextu výrobního procesu. A to nemluvíme o složitějších projektech, které trvají 2-5x déle. Proto každý CAD systém specializovaný na navrhování nábytku nabízí nějaký mechanismus rychlejšího navrhování spojovacích prvků.

Dalším aspektem tohoto problému jsou změny. Jedna z největších bolestí pro konstruktéra nábytku je provádění změn po dokončení návrhu. Abyste například změnili výšku skříňky, musíte změnit velikost jejích bočnic, polohu polic atd. To co vypadá jako jednoduchá změna, musí být provedeno synchronně v nejméně dvou dílech. Parametrické konstrukční systémy jako Inventor, Solidworks, Solid Edge atd. umožňují tento problém vyřešit skeletálním modelováním nebo propojením kót s parametry. Bohužel univerzální konstrukční systémy nezajišťují takové propojení a pravděpodobnost takovýchto chyb se tak značně zvyšuje. Specializované návrhové systémy zajišťují automatickou synchronizaci při změnách.

3. Moje milované šablony

V procesu navrhování nábytku je charakteristické opakování. Vezměte si například skříňku, botník nebo šatní skříň - můžete vidět, že v podstatě je to stejná krabice s různými parametry. Tím samozřejmě stoupá potřeba vytvářet šablon návrhů. Používání šablon v každodenní práci může ušetřit spoustu času. Parametrické konstrukční systémy mají už z principu vlastnosti, které umožňují vytvářet šablony. A specializované systémy nabízejí další mechanismy, které zvyšují pohodlí používání šablon.

4. Výkresy

Výroba jednoduchého nábytku může být realizována i jen pomocí obyčejného seznamu dílů (který zahrnuje velikosti polotovarů a typů hran). Pokud je však tvar dílů složitý, výroba bude vyžadovat nějaký dokument, podle kterého bude vyroben a podle něhož bude kontrolována jeho kvalita. Jinými slovy budete potřebovat výkresy. Výkresy obsahují nejen kresbu tvaru součásti nebo výrobku, ale i spoustu dalších informací: kótované rozměry, tabulku poloh otvorů, technické požadavky, specifikace, informace o materiálech apod. Samotný 3D model nemůže jako takový dokument sloužit a tak na dílnách dosud vítězí jednoduchý 2D výkres. Uvažujme rovněž o tom, že nábytkářský výkres obsahuje mnoho dalších informací, jako je směr vláken, značení ohraněných okrajů apod. A k poskytnutí těchto informací je zapotřebí další čas. Specializovaný software pro navrhování nábytku nabízí nástroje, které vytváří výkresy podle 3D modelu nábytku. Parametrické konstrukční systémy navíc zajišťují automatickou synchronizaci 2D výkresů při modifikaci 3D modelu.

5. Je CNC ziskem nebo ztrátou?

Vzhledem k tomu, že ceny CNC technologií poměrně klesají, mohou si i malé firmy nyní dovolit nákup svých vlastních CNC strojů. Proto konstruktérům nábytku přibyl další úkol - generovat CNC program pro výrobní stroj. Za normálních okolností technolog nebo CNC operátor přečte výkres dílu a přenese požadovanou geometrii do CNC programu. Může jít o specializované CNC programy jako Woodwop, Biesse Works atd. nebo to může být speciální textový soubor, který lze následně interpretovat řídícím systémem stroje. Opět zde platí, že jde o významné časové náklady, srovnatelné s náklady na přípravu 2D výkresů. Podobně jako v případě odměřování se jedná o široké pole pro chyby. Pokud zkazíte několik detailů při ladění programů ve výrobě rozsáhlé série nábytku, svět se nezboří. Ale co když jde o zakázkovou výrobu, kde není čas na úpravy každého dílu a každá chyba se počítá? Software pro návrh nábytku proto může být vybaven modulem CAM, který řeší tento problém automatickým generováním CNC programů.

6. ERP je můj (ne)přítel

Pracovní postupy společnosti jsou vždy následovány toky informací, které slouží pro různé obchodní procesy ve společnosti. Nejznámější součástí takového toku je účetnictví. Obzvláště všichni milujeme tu jeho část, když se mzda stěhuje do našich kapes. Bohužel to není jediný proces, který vyžaduje určitou práci ve firmě. Největší část tvoří informace potřebné pro řízení výroby. Zahrnuje plánování výrobního procesu, různé specifikace potřebné pro objednávání materiálů, logistiku vyráběných výrobků apod. K účasti na těchto procesech využívají společnosti systémy ERP (Enterprise Resource Planning). Aby tyto systémy fungovaly správně, je třeba je naplnit informacemi o výrobcích. A odkud se taková informace vezme? Správně - v návrhovém procesu. Takže opět náš konstruktér dostává další úkol - zadat veškeré informace o produktu do systému ERP. A pokud si myslíte, že jde o nějaký zajímavý nebo uspokojující úkol, krutě se mýlíte. Je logické, že pokud je specializovaný software pro navrhování nábytku schopen generovat různé specifikace, pak automatický přenos těchto specifikací do ERP systému výrazně usnadňuje život konstruktéra a snižuje rizika chyb.


Infografika:

Vaše bolest to být nemusí

Takže toto je „Top 6“ bolestí konstruktéra nábytku.

Dobrá zpráva pro ty, kteří při čtení tohoto článku přikyvovali - existují řešení, která mohou ušetřit neuvěřitelné množství času. Není jich moc. Doporučujeme vám, abyste se porozhlédli po vašem zachránci času a přestali dělat opakující se nudné a rozčilující úkoly tvorby specifikací, výkresů nebo jiného generování informací. Najděte řešení, které bude pracovat pro vás a věnujte svůj čas skutečnému navrhování a tvorbě konceptů.

(volně dle WoodworkforInventor)

Více informací na Woodwork for Inventor

Woodwork for Inventor V9 - novinky

Nová verze doplňku Autodesk Inventoru určeného pro návrh a výrobu nábytku - Woodwork for Inventor V9 - vyšla před pár týdny. Novinky se týkají především výkonu a lepší práce s materiály. Ať už to je tvorba pojmenovaných barevných variant, které můžete používat napříč sestavami, anebo lepší reprezentace hranových lišt v rozpisce. Pojďme se podívat, co je ve verzi V9 nového.

1. Rychlejší zpracování dat a jednodušší spolupráce

Díky přechodu na platformu JSON:

• už nejsou problém rozsáhlé databáze - máte možnost přidat tolik různých materiálů, kolik jen potřebujete, 
• jednotliví uživatelé mohou navzájem sdílet své konfigurace a pracovat s jednou databází v místní síti, 
• všechna data jsou uzamčena proti přepsání, 
• datová služba nevyžaduje ovladač SQL. 

Porovnání spouštění editoru materiálů

2. Kompletně předělaná funkce náhrada materiálu

Funkce hromadné nahrazení materiálu je nyní k dispozici jako samostatný příkaz. Stejně jako dříve lze použít nahrazení materiálu i v prostředí kusovníků (BOM).

Popř. viz video:

Přibyla možnost tvorby pojmenovaných barevných variant. Materiálové varianty mohou být generovány nejen pro konkrétní materiály nalezené v modelu, ale také pro materiály, které dosud nebyly použity a existují pouze v databázi Woodwork for Inventor.

Nyní můžete měnit nejen kódy a názvy materiálů nebo barev, ale také provádět změny textur. Díky tomu máte širší možnosti vizualizací.

3. Olepování hran – rozšířené možnosti v kusovníku

Přibylo mnohem více možností zobrazení hranových lišt v kusovníku, který je pro danou položku generován. Můžete si zvolit označení pro jednotlivé typy hranových lišt: Souběžná, Tangentní a Bodová Nepřímá. To uživatelům usnadňuje navigaci ve strukturované rozpisce.

V novém kusovníku máte možnost zobrazení jak vnitřních hran, tak zobrazení vnějších hran dle jednotlivých stran.

4. Nové informace o složitosti dílů v kusovnících a výkresech

Z vygenerovaného reportu se můžete pomocí nových klíčových slov dozvědět, zda konkrétní díl vyžaduje obrábění, kolik otvorů musí být vyvrtáno, zda je část pravoúhlá nebo nepravidelná a zda se budou olepovat hrany.

Příklad použití klíčového slova {Item.HolesCount}

5. Našeptávač klíčových slov

Při editaci šablon kusovníků a výkresů máte možnost použít našeptávač klíčových slov (Keyword Constructor), který umožňuje generovat potřebné klíčové slovo a eliminuje syntaktické chyby.

Tyto řetězce klíčových slov lze zkopírovat do schránky a vložit do požadovaného umístění v šabloně. To umožňuje uživateli zabránit chybám a výrazně zkrátit dobu potřebnou pro úpravu šablon.

6. Řada zlepšení v rámci CAM modulu

• Upravený algoritmus kapsování. Byla provedena korekce u výpočtu frézování kapsy s otevřenou hranou. 
• Zlepšení u automatizovaného generování obráběcích cyklů. Nyní je můžete nakonfigurovat různé možnosti nastavení pro několik CNC strojů s jedním postprocesorem. 
• Nový G-Code postprocessor

7. Přepracovaná funkce kopírování sestav (Assembly Copier)

Různé propojené soubory mohou být nově zahrnuty do seznamu kopírovaných položek. Tímto způsobem se například související obrazové soubory MS Excel stávají položkami, které lze zkopírovat. To dává uživateli mnohem větší flexibilitu při úpravách chování kopírování sestav na základě typu souborů.

8. Sloučení databází

Databáze materiálů, CNC strojů a nastavení CAM byly sloučeny do jediné databáze, která pomáhá řešit problémy s interakcí mezi W4I materiály a CNC stroji. Také zvyšuje celkovou provozní spolehlivost systému.

---

To byl souhrn novinek ve verzi V9. Pokud potřebujete více času na kreativitu při návrhu nábytku nebo celých interiérů a nemáte rádi rutinní úkoly potřebné k vytvoření funkčního konceptu nebo zahájení výroby, rádi se s vámi osobně sejdeme a ukážeme vám, jak je možné tyto procesy automatizovat, čímž odstraníme případné chyby a budete pracovat přesněji, rychleji a efektivněji.

Woodwork for Inventor – od návrhu po výrobu kuchynskej linky (prípadová štúdia)

Woodwork for Inventor je progresívny nástroj určený pre spoločnosti zaoberajúce sa dizajnom, konštrukčným návrhom, výrobou alebo montážou nábytkov. Tento nástroj existuje vo forme doplnkovej aplikácie v prostredí profesionálneho 3D nástroja Autodesk Inventor. Táto súhra umožňuje kombináciu pokročilých funkcií programu Autodesk Inventor a pokročilých funkcií doplnku Woodwork for Inventor. V tomto blogu je znázornená ukážka praktického využitia tohto doplnku, ktorého výsledkom je reálny produkt vo forme časti kuchynskej linky. Viď tiež návrh kuchýň. Podrobnejšie informácie o jednotlivých fázach procesu návrhu sa dozviete v sérii článkov na tomto blogu. Tento projekt som realizoval v rámci montáže mojej vlastnej kuchyne a nástroj woodwork bol vo fáze návrhu viac než nápomocný.

Fáza 1: zameranie priestoru

Pre účely tvorby modelu ktorý bude v ďalších fázach slúžiť napr. pre presný nástrihový plán, montážny rozpad prípadne vizualizáciu bolo potrebné daný priestor pre osadenie kuchynskej linky zamerať. Po získaní presných rozmerov a parametrov priestoru bolo možné pristupíť k fáze modelovania.

Fáza 2: model a práca s parametrami

Woodwork for Inventor pracuje na báze top-down modelovania pomocou skeletonu ktorý je vytvorený štandardnými nástrojmi v prostredí Inventoru. Pred fázou tvorby skeletonu podľa rozmerovej špecifikácie je dôležité metodicky stanoviť kľúčové parametre pre prípadnú zmenu hlavných rozmerov. Na tieto účely je potrebné vytvoriť užívateľské parametre ktoré následne riadia rozmery skeletonu a tým pádom aj kompletný návrh konštrukcie.

Fáza 3: Viacobjemové teleso

Ako bolo spomínané v tomto článku, woodwork pracuje s metódou top-down ktoré spočíva v obaľovaní kostry skeletonu potrebným objemom. Automatizované nástroje woodworku umožňujú prácu s viacobjemovými telesami s ohľadom na špecifikáciu montovaných drevených nábytkov. V týchto krokoch je možné veľmi rýchlo a efektívne orezávať dané segmenty (steny, podstavy, police...) voči ostatným objemom, vytvárať šikmé rezy pre spoje, alebo jednoducho kopírovať rovnaké prvky. Mnoho nových funkcionalít je obsiahnutých v novej verzii Woodwork for Inventor V8. To všetko v kombinácii s funkcionalitami Inventoru (vyrezávanie, priame úpravy, atypické tvary...). Táto fáza slúži na konštrukčné prevedenie daného návrhu, teda už v tejto fáze sa riešia rozmerové špecifikácie jednotlivých dielov (výška dosky, šírka dosky, hrúbka dosky) pre následné vytvorenie kusovníkov, objednávky alebo nástrihového plánu.

Fáza 4: Tvorba zostáv a estetická stránka

Po vytvorení konštrukčného návrhu pomocou skeletonu prichádza fáza tvorby zostáv a všetkých prvkov spojených s návrhom nábytkov. V tejto fáze sa navrhujú umiestnenia spojov (kolíky, konfirmáty, skrutky, kolíky, pánty,..). Takisto sa pre zostavy a telesá určuje vzhľad s ohľadom na špecifiká výroby nábytku t.z. zo vzormi, ktoré sú dostupné pre laminátové dosky alebo iné materiály. Woodwork for Inventor umožňuje náhradu materiálov a vzhľadov knižnice woodwork za vzhľady konkrétneho výrobcu prípadne vzoru, ktorý si vyberie zákazník. Vďaka jednoduchým nástrojom woodworku je možné upravovať orientáciu vzoru voči rozmerom dosky (plátu), pridávať hrany rôznych hrúbok alebo vyriešiť odsadenie pracovnej dosky. Takisto je v tejto fáze veľmi dôležitá štruktúra vrcholovej zostavy. Touto štruktúrou je následne riadený vygenerovaný kusovník a počty kusov ktoré sú ovplyvnené duplicitami (znovu použitými prvkami) v hlavnej zostave.

Vďaka automatizovaným príkazom doplnku Woodwork for Inventor je možné takisto rýchlo pridávať štandardizované prvky ako sú zásuvky, kovania, mádla. Princíp vkladania štandardizovaných prvkov funguje na báze iprvkov a izostáv ktoré sú v knižniciach woodwork preddefinované prípadne je možné si ich užívateľsky vytvoriť. Vkladanie spojovacích a štandardných prvkov funguje na báze preddefinovaných užívateľských rovín a osí.

Vo verzii Woodwork for Inventor je možné tvoriť pomocou knižníc priamo celky kuchynských liniek čo ešte viac zefektívňuje proces návrhov kuchýň a nábytkov.

Fáza 5: generovanie kusovníkov a technológie

V poslednej, najdôležitejšej fáze je možné vďaka dostupným nástrojom generovať kusovníky materiálu a takisto rozmerové špecifikácie porezov. Novinkou vo verzii V8 je tvorba nesting teda nárezového plánu podľa špecifických rozmerov platní a materiálov. Takisto dôležitou časťou je návrh CAM technológie v prípade tvarových dielov alebo pre vŕtanie dier. Samozrejmosťou je automatická tvorba výkresovej dokumentácie s novinkou tvorby tabuliek dier. Tieto funkcie umožňujú veľmi rýchly návrh a optimalizáciu technológie výroby daného nábytku a tým predísť chybovosti a neefektívnej výrobe.

Fáza 6: Výroba a montáž

V prípade predmetu tejto štúdie sa jedná o súkromný projekt ktorý slúži ako demonštrácia výhod doplnku Woodwork for Inventor V8. Cieľom návrhu v programe bolo hlavne získanie predstavy vo forme vizualizácie daného návrhu teda koncový užívateľ vie ešte pred výrobou, ako bude v danom priestore daný nábytok vyzerať. Ďalším cieľom projektu bolo zistenie predbežných nákladov na projekt. T.z. vďaka funkcionalite tvorby kusovníkov kde boli automaticky vytvorené sumy počtov materiálu, spojovacích prvkov a kovania a takisto vďaka funkcionalite nesting bolo možné stanoviť predbežné náklady na realizáciu tohto projektu čo výrazne zjednodušuje napr. tvorbu cenových ponúk. Neposledným cieľom bolo vytvorenie montážneho postupu vďaka funkcionalitám Inventoru 2018 pre tvorbu rozpadov zostáv. Vďaka výkresom a tabuľkám dier bolo takisto možné odovzdať výkresovú dokumentáciu firme zaoberajúcej sa spracovaním dreva a tým si proces výroby zrýchliť. Celkový čas návrhu tejto linky v programe predstavoval 4 hodiny. Linka bola tvorená ručne obaľovaním skeletonu z dôvodu demonštrovania rýchlosti práce. Ak by bola linka tvorená predpripravenými segmentami doostupných knižníc, návrh by sa skrátil minimálne o polovicu času. Tento projekt veľmi jednoducho demonštruje ako rýchlo a efektívne je možné vyriešiť návrhové procesy v rámci tvorby nábytkov a zjednodušiť tak spoločnostiam zaoberajúcim sa výrobou nábytkov proces od návrhu cez vystavenie cenovej ponuky až po samotnú montáž a tým ušetriť náklady a zvýšiť zisk.

Výsledok

Výsledkom po použití programu Inventor+Woodwork bol zoznam a rozmery materiálu, ktoré som posielal priamo do firmy zaoberajúcej sa porezmi drevotrieskových dosiek, takže som nemusel ručne vypočítavať rozmery jednotlivých častí. Vybral som si dekor pracovnú dosku priamo ako výstup z programu. Následne bolo realizované vŕtanie potrebných otvorov a drážok stolárstvom, ktorému som posielal podklady vo forme výkresov. Montáž kuchynskej linky som realizoval vlastnými silami. Keďže som poznal kusovník potrebného spojovacieho materiálu a ostatných prvkov, nemal som problém nakúpiť presný počet všetkých spojovacích prvkov a doplnkov. Keďže som laik, montáž mi trvala približne 8 hodín a myslím že výsledok stojí za to:)

Woodwork for Inventor - CNC a další pokročilé nábytkářské funkce

V minulém díle jsme představili první část funkcí osvědčené nábytkářské nadstavby "Woodwork for Inventor". V tomto příspěvku přinášíme zájemcům druhou část - další čtyři díly z tohoto osmidílného seriálu. Tentokrát se v nich můžete seznámit se základy pracovních postupů aplikace Woodwork for Inventor. Druhá část se zaměřuje na pokročilé funkce - automaticky generované kusovníky a výkresy, odvozené typové výrobky, CNC výrobu (CAM, řízení výrobních strojů).

5. díl - Generátor kusovníku

6. díl - Kopírování prototypu sestavy

7. díl - Automatický generátor výkresů

8. díl - Práce s CNC

Více na www.cadstudio.cz/woodwork

Woodwork for Inventor - objevte nové efektivní funkce pro návrh nábytku

Woodwork for Inventor je doplňková aplikace autorizovaného Autodesk vývojáře pro Autodesk Inventor, která kombinuje standardní funkce Inventoru s vlastními funkcemi a výrazným způsobem tak mění obvyklý postup navrhování dřevěného nábytku. Pokud tuto doplňkovou aplikaci neznáte, základní informace můžete načerpat na stránce CAD Studia. CAD Studio Vám nyní nabízí k dispozici seriál videí, která osvětlují novou funkcionalitu Woodworku.

    

Jednotlivá videa znázorňují základní postupy práce s doplňkem Woodwork a provedou Vás svými osmi díly všemi jeho hlavními funkcemi - od spuštění a začátku návrhu základních rozměrů nábytku, přes definování materiálů, hran, kolíků a šroubových spojů s patřičnými otvory, až po automatické vygenerování kompletní výkresové dokumentace a v případě nejvyšší verze Woodworku také po vygenerování výstupů pro CNC výrobu na konkrétní obráběcí centra.

V tomto příspěvku přinášíme zájemcům první čtyři díly onoho osmidílného seriálu, ve kterých se můžete seznámit se základy pracovních postupů aplikace Woodwork for Inventor. V případě jakýchkoliv dotazů se můžete obrátit na CAD Studio.

1. díl - Začínáme - základní nastavení

2. díl - Tvorba desek

3. díl - Práce s materiály a dýhami

4. díl - Definice spojů a rozmístění komponent

Další díly videí k nábytkářské aplikaci Woodwork přineseme v pokračování. Viz druhý díl publikovaný 11.5.2017.