Laboratorium modelowania i symulacji komputerowych
Celem laboratorium jest tworzenie komputerowych modeli produktów i procesów produkcyjnych oraz symulacja ich przebiegu w warunkach wirtualnej rzeczywistości. Modelowanie i symulacja komputerowa wynika z potrzeby sprawdzenia scenariuszy działań i wariantów rozwiązań produkcyjnych (np. organizacji pracy i alokacji stanowisk produkcyjnych, marszrut produkcyjnych, przepływu materiałów itd.) na etapie planowania decyzyjnego. Działania te mają ścisły związek z wdrażaniem systemów PLM (Product Life Management) w przedsiębiorstwach. Oprogramowanie PLM umożliwia sprawne zarządzanie całym cyklem życia produktów — od koncepcji przez projektowanie i produkcję, aż po obsługę serwisową oraz utylizację. Dzięki temu jest możliwa integracja systemów komputerowego wspomagania prac inżynierskich CAD/CAM/CAE oraz zarządzania danymi o produktach PDM. Utworzony system gromadzenia informacji zaspokaja zróżnicowane potrzeby dotyczące przetwarzania danych produkcyjnych oraz pozwala na utrzymanie spójnej bazy informacji na temat produktów i procesów produkcyjnych.
W prezentowanym laboratorium przedmiotem analiz są różne warianty projektowania produktów i produkcji pod kątem ich optymalizacji według przyjętych kryteriów. Podstawowa działalność laboratorium skupia się na realizacji badań naukowych, zajęć dydaktycznych oraz działań promocyjnych związanych z kierunkiem studiów Zarządzanie i Inżynieria Produkcji. Wyposażenie laboratorium stanowią stanowiska komputerowe wraz z oprogramowaniem, umożliwiającym komputerowe modelowanie produktów i procesów produkcyjnych oraz prowadzenie badań symulacyjnych na opracowanych modelach.
Opis oprogramowania zainstalowanego w laboratorium:
DELMIA
Rozbudowane i wszechstronne środowisko programowe dla wspomagania prac inżynierskich z obszaru PPR (Product, Process, Resource) umożliwiające kompleksowe zarządzanie cyklem życia produktu. Zakres zastosowania obejmuje działania od koncepcji aż po dokumentację techniczną, a w szczególności: projektowanie 2D i 3D, tworzenie dokumentacji, analizy wytrzymałościowe oraz programowanie obróbki, automatów i robotów. W laboratorium zostały zainstalowane następujące moduły programowe:
- Catia Design – udostępnia bogaty zestaw narzędzi programowych do wspomagania całego cyklu działań związanych z procesem konstrukcyjno-wytwórczym produktu. Posiada przyjazny interfejs użytkownika w którym tworzone są modele geometryczne produktów. Program umożliwia zaawansowane modelowanie bryłowe, powierzchniowe oraz hybrydowe. Stanowi kluczowy element w procesie podejmowania decyzji o produkcie.
- Delmia Machining – zapewnia programowanie maszyn CNC w trójwymiarowej symulacji rzeczywistych ruchów maszyny. Projektowanie obróbki maszynowej polega na ścisłej integracji pomiędzy zdefiniowaniem ruchów narzędzi, a samym przebiegiem symulacji. Pozwala to na wcześniejszą identyfikację i rozwiązywanie problemów wytwórczych, a co za tym idzie, ogranicza produkty uboczne i eliminuje konieczność dokonywania przeróbek. Zastosowanie modułu umożliwia programistom maszyn weryfikację i optymalizację opracowanych przez nich programów.
- Delmia Robotics – kompletna platforma służąca robotyzacji i automatyzacji procesów przemysłowych. Umożliwia precyzyjne programowanie trajektorii ruchów manipulatora metodą OLP. Pozwala przeprowadzić symulację procesów w których wykorzystywana jest większa liczba robotów i stacji roboczych, gwarantując wykrywanie kolizji oraz przeprowadzenie optymalizacji czasu cykli roboczych. Oprogramowanie wyposażono w bazę robotów największych producentów oraz możliwość translacji kodu na jednostkę roboczą.
- Delmia Manufacturig Planning – pozwala na definiowanie, planowanie oraz monitorowanie wszystkich etapów procesu produkcyjnego. Dane o procesie produkcyjnym znajdują się na jednej platformie, co pozwala na pełną asocjatywność pomiędzy procesami, produktami oraz zasobami. Moduł ułatwia optymalizację czynności produkcyjnych oraz analizy chronometrażowe. Stosowane diagramy PERT umożliwiają wykrywanie kolizji oraz generowanie torów ruchów w systemie produkcyjnym. W module możliwe jest przeprowadzenie badań związanych z ergonomią produktów i procesów, a wykorzystane makiety ludzkie pozwalają na optymalizację miejsca pracy oraz symulacje czynności produkcyjnych.
TopSolid
Zintegrowane środowisko PDM, umożliwiające pełne zarządzanie danymi o produkcie i procesach wytwarzania. Zaawansowane narzędzie CAD do modelowania rozbudowanych powierzchni i brył, przedstawiających konstrukcję produktów. Program dostarcza profesjonalnych narzędzi CAM, wspomagających projektowanie obróbki materiałów. Zapewnia obsługę od 2 do 5 osi sterowanych numerycznie, a zakres stosowanych maszyn obejmuje tokarki i frezarki o różnych konstrukcjach. Umożliwia wykonywanie badań symulacyjnych procesu obróbki materiałów poprzez wyświetlanie ścieżki narzędzia skrawającego. Stosowany w analizie ruchowej do wyznaczania sumarycznego czasu obróbki.
EdgeCAM
Umożliwia konfigurację procesów obróbki skrawaniem oraz generowanie kodu NC dla obrabiarek sterowanych numerycznie na podstawie modeli utworzonych z wykorzystaniem technik komputerowych. Moduł Frezowanie oferuje funkcje do programowania różnorodnych cech składowych modelu na różnych konfiguracjach obrabiarek i wprowadza szeroki zakres cykli frezowania. Pozwala przeprowadzać wysokowydajną obróbkę zarówno prostych jak i skomplikowanych elementów geometrii 2D oraz 3D. Moduł Toczenie obsługuje tokarki 2-osiowe, obrabiarki wielogłowicowe, centra tokarskie i centra tokarsko-frezarskie, zapewniając pełną integralność i asocjatywność rozwiązania.
AUTODESK INVENTOR
Program do projektowania mechanicznego o wysokiej wydajności. Posiada zaawansowany modelator bryłowy, który umożliwia zbudowanie modelu 3D projektowanego urządzenia. Gdy model jest już zatwierdzony, program wspomaga tworzenie płaskiej dokumentacji rysunkowej projektu, wykonując rzuty rysunkowe, przekroje, tworząc listę części, numery pozycji itp. Zmiany wykonane w modelu 3D są automatycznie przenoszone na dokumentację płaską, a wygenerowanie rysunków złożeniowych, wykonawczych, ofertowych, poglądowych staje się proste. Program pozwala na stworzenie własnych bibliotek parametrycznych części, z których składa się konstrukcja.
Tecnomatix
Tecnomatix Plant Simulation to kompleksowe portfolio cyfrowych rozwiązań produkcyjnych, które pomagają w digitalizacji produkcji i procesu przekształcania innowacyjnych pomysłów i surowców w prawdziwe produkty. Dzięki oprogramowaniu Tecnomatix możliwe jest uzyskanie synchronizacji między inżynierią produktu, inżynierią produkcji, produkcją i operacjami serwisowymi, aby zmaksymalizować wydajność produkcji. Tecnomatix pozwala zoptymalizować przepływ materiałów, wykorzystanie zasobów i logistykę na wszystkich poziomach planowania zakładu, od globalnych zakładów produkcyjnych, poprzez lokalne zakłady, do konkretnych linii. Model cyfrowy umożliwia użytkownikom przeprowadzanie eksperymentów i scenariuszy „co jeśli”, bez zakłócania istniejącego systemu produkcyjnego lub – w przypadku użycia w procesie planowania – na długo przed zainstalowaniem rzeczywistego systemu. Rozbudowane narzędzia do analizy, statystyki i wykresy pozwalają użytkownikom oceniać różne scenariusze produkcyjne i podejmować szybkie, niezawodne decyzje na wczesnych etapach planowania produkcji.
AitechSPHINX
Zintegrowany system sztucznej inteligencji. W skład systemu wchodzą m.in.:
- PC-Shell – szkieletowy system ekspertowy,
- Neuronix – symulator sieci neuronowej,
- deTreex – indukcyjny system pozyskiwania wiedzy.
Stosowany jest do tworzenia inteligentnych aplikacji komputerowych w zakresie budowy modelu wiedzy dziedzinowej oraz realizacji procesów przetwarzania wiedzy. Wspomaga pozyskiwanie i opracowanie reprezentacji wiedzy o problemach decyzyjnych oraz budowę bazy wiedzy systemów ekspertowych.
ANSYS
Pakiet do obliczeń metodą elementów skończonych i objętości skończonych, który umożliwia kompleksową symulację rozwiązań inżynierskich w każdej niemal dziedzinie nauki i przemysłu. Łatwość implementacji problemu inżynierskiego i możliwość wykonywania symulacji nawet najbardziej złożonych zjawisk fizycznych pozwala zastosować oprogramowanie w budownictwie, lotnictwie, energetyce, motoryzacji czy medycynie.
Scilab
Pakiet naukowy stosowany w badaniach matematycznych. Posiada wiele zaimplementowanych funkcji matematycznych, którymi możemy operować zarówno na liczbach, jak i na wektorach oraz macierzach. Oprogramowanie przeznaczone jest do wielu dziedzin – od prostych obliczeń, przez macierze, algebrę liniową, przetwarzanie sygnałów, statystykę. Przy wykorzystaniu środowiska graficznego można rysować grafy i wykresy 2- i 3-wymiarowe.
CDN XL
Pakiet CDN XL to oprogramowanie przeznaczone do zarządzania przedsiębiorstwem. Jest to rozbudowany funkcjonalnie system klasy ERP, który charakteryzuje się budową modułową. Funkcje systemu zgrupowane są w kilkunastu współpracujących ze sobą obszarach. Najważniejsze moduły programu są związane z produkcją, handlem i dystrybucją, gospodarką magazynową oraz finansami i księgowością.
