La rinascita del product design: 9 tecnologie CAD da incorporare subito

2/20/2023

Tempo di lettura: 6 min.

È in corso un rinascimento della progettazione dei prodotti. Le nuove tecnologie stanno, infatti, rivoluzionando ogni passo del processo di sviluppo del prodotto, dalla creazione dei progetti alla loro revisione, fino alla convalida dei modelli.

Non c'è mai stato un momento così eccitante per essere uno sviluppatore di prodotti, ma è fondamentale che il vostro sistema CAD sia aggiornato per affrontare i cambiamenti. In caso contrario, voi stessi e la vostra azienda rischiate di rimanere indietro. Di seguito sono riportate 9 tecnologie CAD da conoscere per essere sempre all'avanguardia.

1. Generative Design

La progettazione generativa (generative design) guidata dall'intelligenza artificiale può essere determinante per la trasformazione digitale della vostra azienda. Il generative design crea automaticamente modelli che soddisfano determinate specifiche, compresi requisiti di materiali e processi di produzione, ottimizzandoli in base a obiettivi dichiarati. Produce più soluzioni contemporaneamente, tutte rispondenti ai criteri preliminari, sfruttando la potenza del cloud computing.

Different iterations of a part made by generative design.

La progettazione generativa può aggiungere molto valore al lavoro degli ingegneri, richiedendo meno tempo e riducendo i bias (distorsioni) umani. Poiché la tecnologia non è condizionata da pregiudizi e limitazioni tipiche del ragionamento umano che tende a seguire ipotesi basate sulle abitudini, sulla routine o sulle preferenze personali, consente agli ingegneri di produrre progetti che non sarebbero stati in grado di creare senza di essa. I progettisti forniscono allo strumento di generative design i criteri e i requisiti e questo fornisce una risposta unica che, molto probabilmente, un essere umano non avrebbe prodotto.

2. Simulazione

Tradizionalmente, una volta che gli ingegneri hanno implementato le decisioni di progettazione nel loro lavoro, inviano i progetti agli analisti per la revisione. Dopo alcuni giorni o settimane, gli analisti restituiscono i risultati della simulazione agli ingegneri, che apportano modifiche al modello e lo rimandano agli analisti. Questo ciclo si ripete per tutto il tempo necessario fino al completamento dell’analisi di progetto.

Con la simulazione in tempo reale, gli strumenti di analisi termica, strutturale e modale sono disponibili direttamente nell'ambiente CAD. Costruito appositamente per gli ingegneri, facile da usare per sfruttare la simulazione e migliorare i propri progetti. Ciò significa che i designer possono sperimentare idee più innovative e vedere i risultati in pochi secondi, non in giorni.


3. Manifattura additiva

I recenti progressi del CAD aiutano a progettare in modo da sfruttare le potenzialità dell’additive manufacturing. Per garantire un prodotto fisico di successo, i fornitori di CAD collaborano con le piattaforme di produzione additiva più diffuse. È possibile oggi passare direttamente dalla progettazione alla stampa, senza passaggi intermedi.


3D printing is one type of additive manufacturing


I più recenti strumenti per la produzione additiva possono aiutare a ottimizzare il layout degli assiemi nel vassoio di stampa. Questi strumenti aiutano a ottimizzare, convalidare e controllare i modelli di stampa. L'aspetto più interessante, però, è che, poiché la produzione additiva non è vincolata ai metodi di fabbricazione tradizionali, può stampare pezzi da progetti come non avremmo mai immaginato. Ad esempio, invece di un solido, si possono risparmiare peso e costi di materiale utilizzando dei reticoli. È anche possibile regolare la struttura del reticolo in base ai risultati della simulazione.


4. Realtà aumentata


Con la realtà aumentata (AR), i modelli 3D diventano esperienze che possono essere inserite in scala nel mondo reale. L'AR offre agli ingegneri modi efficienti per condividere le informazioni di progettazione e collaborare in modo sicuro con colleghi, fornitori, clienti e partner di produzione.

Il software CAD di oggi può creare esperienze AR dai modelli 3D in pochi secondi, evitando costi di iterazione e prototipi fisici che richiedono molto tempo. Inoltre, grazie alla sicurezza del cloud, l'AR può dimostrare il vostro lavoro senza mettere a rischio la vostra proprietà intellettuale, un bel vantaggio per il marketing e le vendite. I destinatari possono lanciare i modelli AR con un semplice clic, aumentando la collaborazione e facilitando l'identificazione di potenziali problemi di produzione o valorizzando le novità del prodotto.

5. Model-Based Definition

Quando i modelli cambiano, i vecchi disegni diventano obsoleti. Molti ingegneri comunicano tolleranze, materiali e altri dati chiave in modo diverso. È qui che entra in gioco la definizione basata sul modello (MBD) che consente ai progettisti di aggiungere ai modelli 3D annotazioni dettagliate, in precedenza espresse in disegni 2D. E chiunque abbia accesso al file digitale può accedere alla revisione più recente. Questa singola fonte di verità, sempre aggiornata e precisa, costituisce la base per la trasformazione digitale dell'azienda.

 A model-based definition 3D model.

Come parte del sistema CAD, Il Model Based Definition (MBD) aiuta i progettisti ad aggiungere le informazioni sulla fabbricazione del prodotto (PMI) e le dimensioni e le tolleranze geometriche (GD&T). Soprattutto, le nuove tecnologie MBD assicurano che questi dati siano conformi agli ultimi standard tecnici ASME e ISO.

6. Gestione dei dati di prodotto (PDM)

Le soluzioni di gestione dei dati di prodotto (PDM) e del ciclo di vita del prodotto (PLM) come Windchill aiutano le aziende a gestire, condividere e rivedere i dati multi-CAD e di prodotto. Le soluzioni PLM consentono una migliore collaborazione all'interno dell'azienda, con i fornitori e con i partner esterni, grazie a spazi di collaborazione dedicati.

PDM e PLM consentono la trasformazione digitale della distinta base generata dal CAD in una visione universale e consolidata di tutti i dati di prodotto. In questo modo si crea un digital thread continuo, un flusso di dati senza soluzione di continuità che si estende a monte e a valle dell’ingegneria.

7. Grandi assiemi e Concurrent Engineering

I grandi gruppi, come l'enorme macchina che ha recentemente generato l'accensione per fusione, possono richiedere centinaia di migliaia di parti per funzionare. Tenere il passo con le modifiche di progetto o la manutenzione di questi componenti può essere estremamente impegnativo.

I sistemi CAD come Creo offrono ora metodi di “avvolgimento” (enveloping) e “restringimento” (shrinkwrap) che semplificano i sottoassiemi e le parti che non interessano per il lavoro da svolgere. I progettisti possono anche ridurre il carico e i tempi di risposta alleggerendo le parti. Tutte queste funzionalità consentono agli ingegneri di trascorrere meno tempo in attesa dei dati necessari e di concentrarsi maggiormente sul proprio lavoro.

Creo può anche includere funzionalità di assemblaggio avanzate per supportare la progettazione top-down e l'ingegneria concorrente, come i modelli skeleton e la condivisione dei dati. Quando l'intento progettuale principale cambia, i singoli sottoassiemi si adattano. I team che dispongono di queste funzionalità CAD possono progettare in parallelo su un assieme, aumentando la produttività e riducendo notevolmente i tempi di time to market.

8. CAD, CAE, and CAM integrati

Le applicazioni CAD possono ora includere moduli nativamente integrati per la progettazione assistita da computer (CAD), l'ingegneria assistita da computer (CAE) e la produzione assistita da computer (CAM), senza dover ricreare o ritradurre i dati. Un software CAD come Creo funziona perfettamente con tutti gli altri strumenti e componenti aggiuntivi di cui gli ingegneri progettisti hanno bisogno. Tutto è integrato come un unico filo digitale nell'intero ambiente di progettazione.

Creo dispone di potenti funzionalità di produzione integrate, sia per la produzione additiva che per quella sottrattiva. I modelli possono prevedere fresatura a 5 assi, tornitura, elettroerosione, taglio della lamiera o matrici per stampi progressive. Creo può gestire facilmente queste operazioni per trasformare i progetti in realtà.

9. Multi-CAD senza soluzione di continuità

Il fatto che si utilizzi un sistema CAD non significa che le parti interessate e i clienti lo utilizzino. I progettisti incontrano regolarmente file CAD non nativi: fa parte del loro lavoro.

La buona notizia è che le nuove funzionalità semplificano l’integrazione di file esterni nel sistema CAD di vostra scelta. Grazie a progressi come la tecnologia Unite di Creo, l'importazione, l'apertura, la correzione, l'aggiornamento e il salvataggio di altri file CAD avvengono senza problemi. Non sono nemmeno necessarie le licenze di tali sistemi per usare i file.

Questa funzionalità consente alle aziende di consolidare facilmente un'unica soluzione CAD, risparmiando denaro e tempo di formazione. La collaborazione con fornitori, partner e persino altri team può ora procedere con facilità, indipendentemente dal formato file CAD.

Tags: CAD Dispositivi connessi Realtà aumentata Creo, Additive manufacturing Trasformazione digitale Progettazione generativa Model-Based Definition Simulazione

Informazioni sull'autore

Katherine Brown-Siebenaler

Katherine Brown-Siebenaler is the Marketing Content Manager for PTC's CAD team. Based in Austin, TX, Katherine is responsible for editing the Creo and Mathcad blogs. She has six years' experience as a content creator for various corporate marketing teams, primarily in SaaS environments. Katherine holds two degrees from the University of Florida, a BS in Journalism and an MA in Mass Communication. She enjoys learning how PTC customers bring software to life in real-world applications every day, leading innovation in their various industries.