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CAD em movimento
Entrevista com Stephan Franz, diretor do departamento de tecnologias de design
Nesta entrevista sobre o Tebis 4.1, Stephan Franz aborda em detalhe o CAD e desenho paramétrico. Tópicos:
- A diferença entre desenho paramétrico e associativo e a modelação tradicional
- A relação perfeita entre a robusta tecnologia de sólidos e a testada tecnologia de superfícies como forma de responder às necessidades específicas das empresas
- Poupar tempo com templates CAD
- O desenho paramétrico é mais fácil do que muitos pensam
- Integração fácil do desenho paramétrico em processos já existentes
- As vantagens do desenho paramétrico na preparação de dados
- Futuros desenvolvimentos
Desenho paramétrico e associativo
Com muitas vantagens
O Stephan é o principal responsável pelo novo sistema do Tebis CAD. Este novo sistema com um kernel sólido paramétrico e associativo será possivelmente a principal nova característica da versão 4.1. Poderia explicar qual é exatamente a diferença entre a modelação direta de um elemento e o design paramétrico e associativo?
Ao modelar um elemento diretamente, utiliza setas de arrastar para mover, girar ou alterar o tamanho, por exemplo. O que tem uma desvantagem: só é possível desfazer as operações mais recentes. Os passos mais antigos são perdidos para sempre. No design paramétrico é diferente: o elemento "conhece" o "como" da sua criação. Todos os estados de um elemento são guardados. Podendo ser completamente controlado através dos seus parâmetros, tais como comprimento, raio e direção. Estes parâmetros podem ser modificados a qualquer momento, e são interdependentes, ou seja, se alterar um parâmetro, todo o elemento é ajustado de acordo.
Podemos então dizer que a geometria paramétrica incorpora uma certa inteligência?
Exatamente. É por isso que também falamos mais em objetos do que elementos. Um elemento rígido torna-se num objeto variável que também pode ser modificado posteriormente.
O que significa o termo associativo neste contexto?
A "associatividade" representa o nível superior. São guardados os inter-relacionamentos dos vários objetos relacionados. Ou seja, ao alterar um objeto, todos os objetos relacionados são igualmente atualizados.
Então e se eu quiser apenas modificar elementos individuais, sem alterar o desenho completo?
Naturalmente que isso também é possível. Para tal, basta isolar o objeto. Os objetos isolados perdem as suas características paramétricas.
Tecnologia de sólidos versus tecnologia de superfícies: uma contradição?
Solução específica para as empresas da indústria
Falando sobre o kernel sólido. O seu colega, Peter Obermaier, numa outra entrevista, referiu que o kernel foi desenhado especificamente para responder às necessidades das empresas da indústria, por exemplo, pela sua "robustez". Poderia desenvolver um pouco este tema?
Ao contrário de vários outros sistemas baseados no volume, o Tebis não faz a distinção entre superfícies e sólidos. Isso é o que Peter quis dizer com "robustez". É sempre calculado um resultado, mesmo que existam “gaps”. As operações booleanas - nas quais os elementos são adicionados, unidos ou subtraídos uns aos outros - podem ser combinadas de qualquer forma para todos os tipos de elementos. Isso torna o design paramétrico muito mais fácil.
O Tebis é conhecido pela sua forte tecnologia de superfícies. A tecnologia de sólidos substitui a tecnologia de superfícies?
De modo algum. Faz todo o sentido distinguir entre sólidos e superfícies e os seus fins específicos.
Como assim?
Moldes e matrizes consistem essencialmente em geometrias regulares tridimensionais: corpos prismáticos como cubóides, cones e cilindros.
São então compostos por sólidos?
Exatamente. Como as geometrias regulares são definidas pelas suas dimensões, podem ser facilmente construídas de forma paramétrica. São complementadas pelas superfícies de formas livres: por outras palavras, as partes externas, as "decorações". Por exemplo, esta pode ser a superfície ativa de uma ferramenta de conformação que entra em contato com a chapa na produção. As superfícies sólidas e as de formas livres devem ser utilizadas de forma combinada. Pensámos muito em como unir de maneira ideal a tecnologia de sólidos e de superfícies. E não pode haver um ou outro. O nosso foco está na solução prática e ideal para as empresas da indústria! Até as ligações entre as duas são paramétricas.
Padronização do desenho com modelos CAD
Fácil de usar e ideal para a produção
Referiu que o design paramétrico é muito fácil. E é mais rápido?
Sim! Pode poupar muito tempo no desenho. Como todos os objetos são interdependentes, pode atualizar o modelo CAD com um clique.
Certo. Mas uma pessoa com experiência em desenho pode dizer: “num instante consigo alterar a sobre-espessura, arredondar cantos, estender e cortar superfícies, estender topologias,... Por que devo mudar?”
Muitas vezes as pessoas subestimam quanto tempo gastam nessas atividades aparentemente pequenas. Uma das grandes vantagens do design paramétrico é que as atividades CAD podem ser facilmente estruturadas e padronizadas através de modelos. Desta forma, consegue poupar ainda mais tempo, especialmente se trabalhar com diferentes versões de uma peça. Pegando num exemplo simples. Os suportes para relógios comparadores são sempre semelhantes: têm um apalpador, anel externo e corpos de subtração para a haste e a base. Mas a forma como são alinhados difere entre peças. Portanto, poderá criar um modelo paramétrico. O programador NC importa esses objetos para a base de dados que contém o medidor, copia o número desejado de hastes e altera a altura dos suportes individuais e o ângulo do relógio comparador. Os suportes são então alinhados e posicionados adequadamente na peça. Tudo isso é feito com apenas alguns cliques. Por acaso, este exemplo foi testado por um cliente com a versão beta do software. Ele diz que agora só precisa de um minuto em vez de quatro para concluir este procedimento. Representa uma poupança de tempo de 75%.
Integração simples do design paramétrico
Mais fácil do que pensa
Mesmo assim, o caos pode ocorrer rapidamente se o desenho não for construído com rigor, se o histórico do desenho não for levado em consideração ou se um elemento for copiado para o lugar errado, certo?
Esta é outra grande vantagem da tecnologia de template. Há pouco referiu "utilizadores experientes". Os templates não apenas poupam tempo e evitam erros no desenho, mas também simplificam o trabalho diário do utilizador. Numa altura em que há escassez de pessoal qualificado e grandes flutuações de encomendas, esse conhecimento "especializado" nem sempre está disponível. E nunca é demais lembrar: não é necessário haver grande especialização nesta área. Os templates são criados uma vez e todos os utilizadores da empresa podem aceder aos mesmos. Isto é o que já acontece no mundo CAM. Não temos nenhum cliente a trabalhar com templates NC que queira voltar atrás. O mundo de trabalho atual está cada vez mais complexo, o que significa que os métodos de trabalho padronizados são mais importantes do que nunca. E ainda: a equipa técnica da Tebis está disponível para apoiar de forma ativa a criação de templates. E se não quiser desenhar de forma paramétrica, também não precisa. Qualquer pessoa pode trabalhar com objetos isolados e usar as funções de design do Tebis como sempre.
Mas recomenda que se trabalhe parametricamente, certo?
Exato, recomendo que as empresa que tenham partes do desenho repetidas e que regularmente desenham peças ou partes de peças semelhantes considerarem explorar as potencialidades do desenho paramétrico. A interação entre o desenho CAD, a programação CAM e a produção fica simplificada.
Preparação de dados mais rápida
Muitas vantagens para o CAD e o CAM
Quais as principais vantagens na fase de preparação?
Por exemplo, no trabalho inicial de desbaste e acabamento e a correspondente deteção de colisão no estado de uma peça que ainda não apresenta furos, insertos, recortes ou relevos. Como todas as etapas do projeto estão guardadas, os programadores NC simplesmente vão ao histórico do desenho e transferem o estado intermédio desejado para a produção sem qualquer trabalho extra. Ou seja, são totalmente flexíveis. Outra vantagem é que é possível saltar etapas no design que levam muito tempo. Por exemplo, não é preciso fechar os furos para o desbaste: há um estado intermédio da peça ainda sem os furos.
Perspetivas futuras
CAD e CAM devem permanecer juntos
Pode dizer-nos que desenvolvimentos estão previstos?
A melhoria pretende-se contínua. Além de otimizações funcionais, como chanfros e arredondamentos de arestas sólidas, o principal objetivo é aproximar ainda mais o CAD ao CAM. Para tal, temos de desenvolver mais a integração da nossa tecnologia paramétrica com as listas de materiais externas e peças padrão de catálogos. Pegando no exemplo que dei dos diferentes estados de produção: só funciona se o modelo CAD também foi desenhado no Tebis. Queremos continuar a desenvolver templates para que os designs paramétricos mais complexos possam ser criados com mais facilidade. E queremos ser capazes de desenhar elementos que incluam as informações de produção logo desde o início - mesmo antes de o programa CAM real ser criado.
Ter informação de produção antes da programação CAM? Como assim?
As geometrias regulares clássicas incluem limites, caixas e roscas. No Tebis, essas geometrias regulares podem ser "decoradas" com features. Por outras palavras: as informações sobre "como" elas serão produzidas são automaticamente atribuídas a elas - mais uma vez, com base em templates padronizados. A inteligência dos objetos CAD paramétricos e a experiência na produção digitalizada são combinadas.
Então já não é necessário atribuir Features a estes objetos posteriormente para que eles recebam as informações de produção relevantes?
Já não é necessário, se foram desenhados no Tebis. Se importar ficheiros de um sistema externo, ainda convém usar o scanner automático de features.
