Standardi u mehatronici i tehnička dokumentacija kod virtualnog modeliranja

Dokumentacija kao dio istog zapisa, ne naknadni korak

U parametarskom sustavu nacrt nije zaseban crtež koji netko naknadno izrađuje gledajući gotov model i prepisujući kote – nacrt je pogled na isti parametarski zapis iz kojeg je nastao i sam model (puna asocijativnost, opisana u jedinici 1.1). Kota na nacrtu nije upisan broj nego prikaz vrijednosti dimenzije koja postoji u modelu; kad se dimenzija u modelu promijeni, kota na nacrtu se ažurira sama. Ova činjenica ima praktičnu posljedicu za planiranje: odluke koje utječu na dokumentaciju – koje će dimenzije biti vidljive kao kote, koja svojstva materijala i mase treba unijeti, kako će se dio zvati u sastavnici – isplati se donijeti već kod prve skice, ne tek kad model treba dokumentirati.

Ova jedinica ne obrađuje norme crtanja, kotiranja, tolerancija ni sastavnica same po sebi – to je detaljno obrađeno u zasebnom, već objavljenom području Tehnička dokumentacija, na koje se ovdje samo upućuje. Ovdje se obrađuje isključivo pitanje kako se ta ista pravila primjenjuju unutar CAD sustava – gdje se u tijeku modeliranja donose odluke koje kasnije olakšavaju ili otežavaju izradu dokumentacije koja tim pravilima udovoljava.

Predložak dokumenta kao nositelj normi

Svaki novi dokument (dio, sklop ili nacrt) u parametarskom sustavu otvara se iz predloška (template) – datoteke koja unaprijed sadrži zadane postavke: mjerne jedinice, broj decimala prikaza, zadani sustav materijala, format lista nacrta, tablicu zaglavlja i tablicu sastavnice. Predložak je mjesto gdje se norme primjenjuju jednom, za cijeli projekt ili organizaciju, umjesto da ih svaki novi dokument mora ponovno ručno postavljati. Kad projekt koristi dosljedan predložak, format lista i zaglavlje nacrta hvatača MPH-1 bit će identični bez obzira na to koji je dio dokumenta otvorio predložak, jer sve dolazi iz istog izvora postavki.

Promjena jedne postavke u predlošku (npr. broja decimala prikaza mjere) ne mijenja retroaktivno dokumente koji su iz njega već otvoreni i spremljeni – djeluje tek na nove dokumente otvorene nakon izmjene. Ta je razlika važna za planiranje: promjenu standarda vezanog uz predložak treba uvesti na početku projekta, a ne na pola njega, jer bi inače dio dokumentacije pratio stari, a dio novi standard.

Svojstva modela i sastavnica

Svojstva dokumenta (properties) su parovi naziv-vrijednost pridruženi dijelu ili sklopu (naziv dijela, oznaka crteža, materijal, opis, revizija, masa) koji se ne vide na samom 3D modelu, ali se izravno povlače u tablicu sastavnice (BOM, bill of materials) na nacrtu sklopa i u zaglavlje nacrta. Kad se svojstvo jednom ispravno upiše u dokument dijela, ono se pojavljuje posvuda gdje je taj dio referenciran, bez ručnog prepisivanja u svaki nacrt zasebno – opet primjena pune asocijativnosti, ovaj put na razini teksta i podataka, ne samo geometrije.

Masa koja se prikazuje u svojstvima dijela i u sastavnici izravno se računa iz solid modela i dodijeljenog materijala (jedinica 1.1), pa je točnost te vrijednosti izravno ovisna o tome je li dodijeljena gustoća materijala realna. Za sastavnicu hvatača MPH-1 to znači da se ukupna masa sklopa (1,8 kg iz zajedničkog primjera) ne upisuje ručno, nego se izračunava zbrajanjem masa svih 14 dijelova sklopa onako kako ih sustav izvodi iz dodijeljenih materijala – ručno upisana vrijednost bi prestala biti točna već pri prvoj izmjeni bilo kojeg dijela.

Gdje se donose odluke koje utječu na dokumentaciju

Nekoliko odluka tijekom modeliranja izravno olakšava ili otežava kasniju izradu dokumentacije koja udovoljava normama. Odabir referentnih ravnina i skica koje će poslije poslužiti kao osnovni pogledi na nacrtu (jedinica 3.1 i 3.2) treba planirati već pri postavljanju prve skice dijela, jer naknadno mijenjanje referentne geometrije nakon što je nacrt već izrađen zna zahtijevati ponovno postavljanje pogleda. Dosljedno imenovanje značajki (umjesto zadanih generičkih naziva poput „Extrude1“, „Extrude2“) olakšava kasnije snalaženje u sastavnici i u dokumentaciji za CAD/CAM/CNC pripremu (posljednja jedinica područja), jer se imena značajki mogu pojaviti u izvještajima o obradi.

Dodjela ispravnog materijala već u fazi modeliranja dijela, umjesto naknadno prije predaje nacrta, osigurava da su sva svojstva izvedena iz materijala (masa, gustoća) točna tijekom cijelog razvoja, ne samo na kraju – posebno je važno kod dijelova poput podnožja hvatača, gdje masa zavarene konstrukcije izravno ulazi u dinamičku analizu sustava na koji je hvatač montiran.

Norme u CAD sustavu naspram normi na papiru

Norme tehničkog crtanja (raspored pogleda, način kotiranja, oznake tolerancija, izrada sastavnice) vrijede jednako u ručnom crtanju i u CAD sustavu – CAD sustav ih ne mijenja, nego ih primjenjuje automatiziranije. Razlika je u tome što CAD sustav norme provodi kroz svoje postavke (npr. standard kotiranja postavljen na razini dokumenta ili predloška) i kroz automatsko generiranje pogleda i sastavnice iz modela, čime se smanjuje prostor za slučajnu pogrešku (zaboravljena kota, pogrešno prepisan naziv dijela) koja je u ručnom crtanju bila mnogo vjerojatnija.

To ne znači da je odgovornost za ispravnu dokumentaciju prenesena na program: sustav će vjerno prikazati kotu koju je konstruktor postavio, čak i ako ta kota nije funkcionalno smislena (npr. kota do pogrešnog ruba prema namjeri dizajna iz jedinice 1.2). Programska automatizacija ubrzava izradu dokumentacije i smanjuje tehničke pogreške prepisivanja, ali ne zamjenjuje poznavanje normi obrađenih u području Tehnička dokumentacija.

Dokumentacija kroz tri modula ovog područja

Mjesto dokumentacije u ovom području raspoređeno je namjerno kroz sva tri modula, a ne skupljeno na jednom mjestu, jer prati kad je koja odluka stvarno donesena u praksi. Prvi modul (u kojem je ova jedinica) postavlja svijest o dokumentaciji već kod prve skice: referentne ravnine, imenovanje, svojstva. Drugi modul, tijekom same izrade dijelova i sklopa, dodaje dodjelu materijala i svojstava kako nastaju novi dijelovi. Treći modul konačno izrađuje same nacrte, poglede, kote i sastavnicu (jedinice 3.1 i 3.2), a zadnja jedinica područja (3.7) dodaje pripremu modela i izvoz u neutralne formate za CAD/CAM/CNC lanac, gdje dokumentacija postaje ulaz u sljedeći proces, ne krajnja točka.

Dokumentacija i kupovni (standardni) dijelovi

Kupovni dijelovi sklopa hvatača MPH-1 – pneumatski cilindar, induktivni senzor, vijci M5 × 16, vodeći zatici Ø6 h7 – obično ne nose vlastiti izrađivački nacrt jer se ne proizvode u vlastitoj radionici, ali moraju biti ispravno svrstani u sastavnicu sklopa, s ispravnom oznakom (npr. tvorničkom oznakom ili normiranom oznakom standardnog dijela) i količinom. U modelu se ti dijelovi obično predstavljaju pojednostavljenom geometrijom dovoljnom za provjeru prostora i kolizije u sklopu, dok se puna tehnička specifikacija (tlak, opseg rada, klasa) navodi kao svojstvo dokumenta ili u tehničkom opisu uz nacrt sklopa, ne kao geometrija koju treba modelirati do zadnjeg detalja.

Udio dokumentacije u ukupnom vremenu projekta

Kad se dokumentacija planira usput, a ne tek na kraju, udio vremena koji projekt na nju stvarno troši lakše je unaprijed procijeniti i uključiti u raspored izrade. Za projekt izrade hvatača MPH-1 (4 tjedna, tim od dvije osobe iz zajedničkog primjera) korisno je unaprijed odvojiti dio ukupnog raspoloživog vremena za izradu nacrta, sastavnice i pripreme izvoza, kako taj korak ne bi ostao stisnut u zadnji dan projekta.

Postavljanjem realnog udjela dokumentacije već u planiranju rasporeda (umjesto pretpostavke da će „ostati dovoljno vremena na kraju“) izbjegava se najčešći uzrok kasne, nepotpune ili požurene dokumentacije u studentskim i timskim projektima – posao se ne stisne u posljednji dan, nego dobiva vlastiti, unaprijed rezerviran prostor u rasporedu.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.