Firma PILOUS — pásové pily, spol. s r. o., je tradičním výrobcem pásových pil. Firmě se dařilo, a tak postupně stoupaly nároky na konstrukci až na hranici, kdy bylo potřeba učinit opatření pro zvýšení její kapacity. Řešením se ukázalo nasazení 3D CAD systému SolidWorks spolu se zavedením správy dokumentace. Jak proces probíhal a díky čemu již po třech měsících od nasazení CAD a PDM dokázala vyvinout a vyrobit zcela nový výrobek? Jaké přínosy mají nové technologie? O své zkušenost se s námi podělili vedoucí konstrukce a aktivní konstruktér Ing. Pavel Fabiánek a Ing. Petr Mašek, jednatel a zároveň majitel firmy Pilous — pásové pily, spol. s r. o. Cesta k novému softwaru
Pilous - pásové pily je firma montážní. V její konstrukci vyvinou stroj a připraví výkresovou dokumentaci pro externím dodavatele. Ti vyrobí jednotlivé komponenty a posílají je zpět do brněnského závodu, kde jsou zkompletovány do celku. Tímto způsobem vznikají prototypy i sériové stroje. Donedávna se zde navrhovalo klasickým způsobem - kreslily se 2D výkresy. Vzhledem k tomu, že ve 2D nebylo možné efektivně vyřešit vše potřebné, navrhnul se nejprve základ stroje, kryty a ovládací prvky se řešily teprve až byl hotový prototyp. To samozřejmě působilo zdržení, protože reálný stav se musel obkreslit, na tomto základě navrhnout zbývající prvky, a teprve pak je dát do výroby. Tento postup přinášel nepřesnosti, které vedly k dalším opravám a zdržení. Vedení firmy, jako každý správný management, chtělo, aby se urychlil vývoj a konstrukce produkovala rychleji a více novinek. To však již při stávajícím způsobu práce nebylo možné. Vedoucí konstrukce navrhnul technická a organizační opatření, aby bylo možné dále zvyšovat produktivitu a výkon konstrukce. Tento návrh vedení firmy akceptovalo, včetně předpokládaných nákladů - mezi návrhy a požadavky byl nákup 3D softwaru pro konstrukci, systém zajišťující modelování normálií, technické výpočty i řešení správy dokumentace, tedy vybavení PDM. Výběr konkrétních systémů byl ponechán na oddělení konstrukce.



Proč 3D SolidWorks
Ve firmě žádný CAD systém nebyl, kreslilo se klasicky ve 2D. A protože 3D je již dnes standard a hlavně ve 2D se nedá řešit vše, co ve firmě Pilous potřebují, při výběru se již nerozhodovalo zda 2D či 3D, ale který 3D systém. Vybíralo se mezi více systémy. Některé 3D systémy konstruktéři firmy znali ze svých předchozích zaměstnání či ze školy a na jejich základě například vyřadili Pro/Engineer, jehož filozofie jim nevyhovovala. Do užšího výběru se nakonec dostalo řešení Autodesku, který všichni znali, a po prezentaci dodavatelem i systém SolidWorks. Už při výběru softwaru pro podporu konstrukce si byli vědomi toho, že nestačí pouze modelovat a generovat výkresy, a tak posuzovali i možnost řešení správy dokumentace. Porovnáním Autodesk Inventoru a balíku SolidWorks - o zakázku soutěžili dva dodavatelé Inventoru a jeden SolidWorks - byl zvolen systém SolidWorks Office Professional s nadstavbou Mechsoft - i přes vyšší cenu.


Takto vypadá rám pily a jeho strom v prostředí systému SolidWorks

Řešení správy dokumentace
Vedoucí konstrukce Pavel Fabiánek k tomuto tématu uvedl: "Když jsem přišel do firmy, nebyla výkresová dokumentace v nejlepším pořádku. Jak se každým rokem výrazně zvyšoval počet vyrobených strojů a hlavně počet vyráběných typů, bylo prioritním zabezpečení výroby a organizace výkresové dokumentace byla "tak trochu na vedlejší koleji." To samozřejmě vedlo k občasným chybám při výrobě jednotlivých komponentů a tím i k finančním ztrátám. Věděli jsme, že tento způsob není možný - dokumentace je hodně, chtěli jsme automatický systém, který nám plně udělá správu dokumentace včetně verzování. Samotnou správu vyřeší jakýkoli software, verzování strojírenských výkresů však již ne. Měli jsme s tím problémy - někdy se vyrábělo podle rok neaktuálních výkresů - a výrobci-dodavatelé neměli jak poznat, že jde o neaktuální dokumentaci. Podařilo se nám propojit PDM systém PDMWorks, který je součástí SolidWorks Office Professional, na ekonomický systém BYZNYS Win, který do objednávky automaticky vkládá číslo příslušného výkresu včetně indexu změny." Tyto systémy nejsou propojeny elektronicky, ale ekonomický systém je upraven tak, aby po schválení změny - její akceptaci firmou Pilous - byla do něj tato zavedena a na objednávce je hned vedle čísla výkresu uváděna změna. Teď, když ve výrobě dostanou objednávku, hned volají: Nemáme výkres. Přístup do PDM systému má i dílna, která zajišťuje montáž a zadává výrobu komponent. PDM systém dílnu nepustí ke starým výkresům a k rozpracovaným - mohou si vzít pouze aktuálně platný výkres - to je velká výhoda, do výroby nelze zadat starý výkres. V případě potřeby náhradního dílu pro starší typ dle již neplatné dokumentace vydá výrobě příslušný výkres z archivu, kde samozřejmě všechny zůstávají, konstrukce.


Rychlému generování výkresové dokumentace přispívá vedle vlastností CAD systému i jeho pečlivé vyladění

První výrobek
Na nasazení systémů SolidWorks a PDMWorks ve firmě Pilous je pozoruhodné, jak brzy a rychle byli schopní s jejich využitím vyvinout první stroj - pilu na dělení kovů. Podívejme se, co vše bylo potřeba udělat, aby již první projekt byl velmi úspěšný. O výběru systémů a jejich dodavatele, který probíhal v období prosinec 2003 až duben 2004 jsme již hovořili. Koncem dubna byl nainstalován SolidWorks, PDM bylo dodáno o čtrnáct dní později. "Prý proto, abychom se nejdříve naučili se SolidWorks, a pak šli o stupínek dál", řekl nám Pavel Fabiánek a pokračoval: "To nás nakonec trochu zbrzdilo, protože jsme si připravili vlastní šablony a ty jsme potom museli všechny změnit, aby vyhovovaly automatické správě PDM a i další věci se musejí s PDM dělat trochu jinak a museli jsme se je tedy učit dvakrát. To bylo v půli května a následovalo třídenní školení obsluhy softwaru přímo u dodavatele, firmy SolidVision. Bylo to v podstatě základní školení, ale nám stačilo. Poté nás čekalo kompletní nastavení systému - šablony, razítka, zkoušeli jsme, co nám vyhovuje, dolaďovali jeho využití. V polovině června byl systém kompletně připraven a my jsme jej znali natolik, že jsme se mohli pustit do nového projektu." Na stroji pracoval ze začátku sám, během dovolené v práci pokračoval kolega. Část konstrukce řešili také souběžně - jeden pracoval na ramenu, druhý konstrukčně zpracovával stůl stroje, který byl následně převzat kolegou. Detaily a výkresy řešil již jeden konstruktér. Tato souběžná práce urychlila vývoj zhruba o dva týdny. Propojení systému bylo skutečně ideální - jeden vytvořil díly, druhý si tyto díly přehrál k sobě na počítač a kde bylo potřeba, jednoduše upravil své součástky. Až na jednu drobnou kolizi - během konstruování nebyla prováděna kontrola na kolize - byla po vyrobení komponentů celá konstrukce včetně krytů smontována na první pokus a ihned mohla odejít jako exponát na MSV v Brně.

Rychlost osvojení SolidWorks?
Pana Fabiánka jsem se zeptal, kolik času potřebovali pro úplné osvojení SolidWorks do stadia "Jako ryba ve vodě". Odpověděl nám: "Vzhledem ke svým zkušenostem s počítači a díky tomu, že jsem studoval problematiku CAD/CAM na FS VUT, nedělají mi přechody mezi softwary problém. Po třech týdnech jsem pronikl do SolidWorks natolik, že jsem byl schopen něco nakreslit a vydat výkres do dílny tak, abych se za něj nemusel stydět. O dvacet let starší kolega, který dělal kdysi v Pro/Engineeru i 2D systému ME 10 se velmi dobře zapracoval do měsíce. SolidWorks tedy není problémem ani pro staršího člověka. Samozřejmě učíme se stále. Výhodou je, že SolidWorks jsou vysoce integrovány s Windows, takže pokud s nimi člověk umí pracovat, zvládá SolidWorks alespoň z 30 %."

Přínos nasazení 3D a PDM
Vývoj podobného stroje bez využití CAD systému byl podstatně delší: Základ bez krytů, hydrauliky, bez chlazení vyžadoval 3,5 měsíce práce dvou konstruktérů, ty se řešily až na hotové konstrukci prototypu a jejich vyladění trvalo ještě další měsíc. Nyní byl tedy vývoj skutečně výrazně zkrácen, došlo k výrazné úspoře konstrukčních hodin a navíc se odstranily obvyklé vícenáklady spojené s přepracováváním prototypu.



Zkušenosti se SolidWorks
Ve firmě Pilous začali s verzí SolidWorks 2004. Některé vlastnosti jim nevyhovovaly, ve spolupráci s dodavatelem ale většinou našli způsob, jak tyto nedostatky vyřešit. Prakticky všechny problémy odstranil přechod na verzi 2005, a to jak ve vlastním SolidWorks - například s hustotou materiálu a výpočtem hmotnosti. Výrazné je i vylepšení PDM modulu. Tam, kde se bylo potřeba proklikat více okny, dnes stačí jedna ikona a ovládání je dnes velmi jednoduché.

Spokojeni jsou i s podporou tvorby výkresové dokumentace. Úplná výkresová dokumentace k prvnímu kompletně vyrobenému stroji bylo vytvořena za několik málo dní - tak, že mohla být fyzicky odnesena na dílnu. Není to pouze díky vlastnostem samotného softwaru, ale i pečlivému vyladění systému v již zmiňované době od poloviny května do poloviny června, takže bezchybně fungovalo posílání na tiskárnu a nebylo se již potřeba trápit se záležitostmi, jako jsou formáty výkresů, velikosti písem či tloušťky čar. Pro 90 % dokumentace si vystačí s tiskárnou formátu A3, větší tisky zadávají tiskové službě, se kterou si odladili předávání dokumentů - mailem pošlou PRN soubor a poté si vyzvednou hotové výkresy.

Aktuální verze SolidWorks 2005 firmě Pilous plně vyhovuje a nepředpokládá se, že by v dohledné době přecházeli na vyšší, už proto, že každý přechod vidí jako téměř měsíční nastavování a ladění systému, protože vždy je potřeba nastavení upravit pro aktuální verzi.

Mechsoft a PDM
K SolidWorks si pořídili i Mechosft. K tomu je vedly zkušenosti s AutoCADem a využívání velkého množství normalizovaných prvků. Jednak vyhledávání v elektronických katalozích je příjemnější, ale především jde o modely těchto elementů. Z výpočtů používají především návrh ložisek a převodů. Mechsoft ve spojení SolidWorks pracuje tak, že vytváří soubory na disk. Tyto soubory si přeukládali a přejmenovávali do vlastní knihovny - toto posléze zautomatizovali vhodným nastavením aplikace. Do vygenerovaných modelů normalizovaných prvků doplní další potřebné atributy - například číslo, pod kterým jsou evidovány ve vnitropodnikovém ekonomickém systému, vedle atributu s číslem ISO normy doplňují i odpovídající DIN, aby výroba mohla objednávat i z DIN katalogů. Do projektů pak vkládají prvky z vlastní knihovny, kde je vše nastaveno. Výhodou je, že tak i pro všechny konstruktéry (dnes čtyři) vystačí se stávajícími dvěma licencemi Mechsoftu, který bohužel pro SolidWorks končí.

Lepší komunikace s výrobou
SolidWorks přinesl i zlepšení komunikace s výrobou. Je totiž možné exportovat DXF soubory s rozviny a v DWGEditoru je upravovat. Ty dodavatelé používají pro řízení vypalovacích strojů - například na řezání plechů pro kryty. To opět snižuje riziko vzniku chyb ve výrobním řetězci. Při komunikaci s dodavateli jsme začali využívat možnost zaslat jim 3D model, který si mohou otevřít a prohlížet i bez licence SolidWorks. Přináší to snazší orientaci, lepší přehled o tom, co dělat, kam co přijde, a pomůže to i ve čtení výkresů.



Jak dál?
V dnešních dnech by mělo ve firmě Pilous probíhat nasazování dalších dvou instalací SolidWorks Office Professional, aby se umožnila spolupráce všech konstruktérů. To přinese velkou úsporu práce díky možnosti sdílet data - ať už při souběžném konstruování, kdy jeden konstruktér pracuje na vlastním strojí a druhý na dopravníku k němu, nebo možnost vytvářet nové modely modifikací již dříve vyprojektovaných elementů. Mezi jednotlivými výrobky je totiž značná podobnost. Počítají i s širším využíváním PDM systému. Například papírové výkresy zatím tiskne konstrukce, ale v budoucnu by si jejich tisk měla zajišťovat dílna sama.