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:)