• No results found

Automation av parametrisk CAD-modellering inom programmet Inventor

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Automation av parametrisk CAD-modellering inom programmet Inventor"

Copied!
34
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Roxtec Sweden AB

Akademin för Innovation, Design och Teknik

Automation av parametrisk

CAD-modellering inom programmet

Inventor

Examensarbete 15 hp, VT 2021

Högskoleingenjörsprogrammet i innovation och produktdesign

Filip Hjoberg

Handledare, företag: Linus Adolfsen

Handledare, Mälardalens högskola: Lars Bark Examinator: Janne Carlsson

(2)

ii

Abstract

Companies today are constantly looking to improve the lead time of design and production processes through streamlining the process and looking for new solutions. CAD, computer-aided design, is something that has been very helpful for this. By reducing the use of 2D basis and instead having 3D models as the only main basis, the CAD process has seen improvements in the form of streamlining. The next step to improving the process even further is to automate modeling in order to reduce manual processing.

The problem arises when a company has a finished product model and the customer requests different specific dimensions and/or functions. Then the CAD designer must then build the model from scratch even though the changes may be minimal. This is time-consuming and creates variation in how models are built among designers. Therefore, the purpose of this thesis is to find an automatic solution that reduces the manual work. A method that allows you to change dimensions or functions directly in the same CAD file. Question at issue: Is it possible

to automate the CAD process when dimensions and/or functions need to be changed on a model, without having to remodel the model manually and therefore save time? This question

was answered based on an assignment given by the company Roxtec Sweden AB. The product that the CAD model would represent and work with was the product type Module, which is a sealing solution for cables and pipes.

The techniques and methods to achieve the goal of this project has been extracted from threads on the Autodesk community forum and YouTube videos. Reports from similar degree projects have been helpful for the layout and writing of the report. The practical work has consisted of creating two different dummies to test the found techniques and methods on, and then apply these to the product model, Module. The approach was to name and list all parameters from the CAD model, use iLogic Rules to control and monitor parameters, functions and components with programmable logic. Then apply iLogic Forms to create a user-friendly form where the user can control the parameters, functions and components of the CAD model.

The main work included creating three different parts with named and listed parameters as well as rule-scripts with iLogic Rules. Then create an assembly that was a compilation of these parts. The parts parameters and rule-scripts were linked to the assembly. Additional

parameters, rule-scripts and a form were created in the assembly to achieve a fully functional automated CAD model.

The result was an automated and editable CAD file, representing Roxtec's product type,

Module. With the CAD file, any user can easily select the desired dimensions and functions.

This avoids the need to build the product model from scratch when new values are desired. In addition, each model gets built in the same way when using this solution. The automated solution was tested against a manual method. Results yielded a total time of 15 minutes using the manual method, whereas the automated solution only took a total of 40 seconds. The

automated solution proved a 95.6% less time-consuming process. This method is best suited for repeated use on several work steps, where it shows a much higher efficiency-level.

(3)

iii

Sammanfattning

Att ständigt effektivisera och hitta nya lösningar som förkortar ledtiden för designprocessen och produktionsprocessen är något som företag alltid strävar efter. CAD, datorstödd

konstruktion, är något som har varit till stor hjälp för detta. Genom att minska användningen av 2D-underlag och i stället ha 3D-modeller som det enda underlaget, har CAD-processen

effektiviserats. Nästa steg för att spara ännu mera tid är att automatisera modelleringen för att minska den manuella bearbetningen.

Problemet uppstår när ett företag har en färdig produktmodell, men kunden ber om andra specifika dimensioner och funktioner. Då måste CAD-konstruktören modellera modellen från grunden även fast ändringarna kan vara minimala. Detta är tidskrävande och det blir också en naturlig variation hur modellerna byggs upp bland konstruktörerna. Därför är syftet med detta examensarbete att komma fram till en automatisk lösning som minskar tiden att skapa en modell. En metod som gör det möjligt att ändra dimensioner eller funktioner direkt i samma CAD-fil. Frågeställning: Går det att automatisera CAD-processen när dimensioner och/eller

funktioner behöver ändras på en modell utan att behöva modellera om modellen manuellt och genom detta spara tid? Frågeställningen besvarades utifrån ett uppdrag givet av företaget Roxtec Sweden AB. Produkten som CAD-modellen skulle representera och arbetas med var

produkttypen modul, vilket är tätningslösningar för kablar och rör.

Videoklipp från Youtube och trådar på Autodesk community forum har använts mest för att hitta möjliga tekniker och metoder för att uppnå målet med examensarbetet. Rapporter från

liknanden examensarbeten har varit till hjälp för upplägget och skrivandet för den egna

rapporten. Det praktiska arbetet har bestått av att skapa två olika dummys för att testa de funna teknikerna och metoderna för att sedan tillämpa dessa på produktmodellen, Modulen, som var huvudarbetet med examensarbetet. Tillvägagångsättet blev att namnge och lista samtliga parametrar i CAD-modellen. Använda sig av iLogic Rules för att skapa regler som styr och kontrollerar parametrar, funktioner och komponenter med programmerbar logik. Dels att tillämpa iLogic Forms för att skapa ett användarvänligt formulär där användaren kan styra parametrarna, funktionerna och komponenterna i CAD-modellen.

Genomförandet av huvudarbetet omfattades av att skapa tre olika parts med namngivna och listade parametrar samt regler med iLogic Rules. Sedan skapa en assembly som var en sammanställning av dessa parts. Parternas parametrar och regler kopplades till assemblyn. Ytterligare parametrar, regler och ett formulär skapades i assemblyn för att uppnå en fullt fungerande automatiserad CAD-modell.

Resultatet blev en automatiserad och redigeringsbar CAD-fil som representerar Roxtecs produkttyp, Modul. Med CAD-filen kan en användare enkelt välja önskade mått och

funktioner. Genom detta undviks behovet av att modellera produktmodellen från grunden när nya värden önskas. Dessutom får varje modell samma uppbyggnadssätt vid användning av lösningen. Ett test utfördes genom att skapa en produktmodell med den automatiserade

metoden och jämföra med den manuella metoden. Det resulterade att den nuvarande manuella tog 15 minuter och den nya automatiserade lösningen tog 40 sekunder, alltså 95,6% mindre tidskrävande. Metoden passar bäst vid upprepade arbetsmoment då vissa förberedelser krävs för att tillämpa metoden. När förberedelserna är gjorda och metoden är redo att användas, sparas mycket tid och arbetet blir mer effektivt med mindre manuell bearbetning.

(4)

iv

Förord

Detta examensarbete är det avslutande momentet på den treåriga utbildningen,

Högskoleingenjörsprogrammet i innovation och produktdesign vid Mälardalens högskola. Arbetet omfattade 15 högskolepoäng och utfördes under vårterminen 2021.

Jag vill tacka Andreas Krantz, anställd på Roxtec Sweden AB, som hjälpte mig att få kontakt med Roxtec och möjliggjorde att detta examensarbete kunde påbörjas.

Ett stort tack till min handledare från Roxtec, Linus Adolfsen. Under arbetets gång har Linus väglett, delat med sig av sin expertis och visat stort engagemang från början till slut. Dessutom vill jag tacka honom för vägledningen utanför examensarbetet, om det framtida arbetslivet och utbildningar.

Jag vill tacka min handledare på Mälardalens högskola, Lars Bark, som har väglett arbetet och varit till god hjälp för skrivandet av rapporten.

Slutligen vill jag tacka mina nära och kära som stöttat och hjälpt till, både med det praktiska och med skrivandet av rapport.

Eskilstuna, maj 2021

Filip Hjoberg

(5)

v

Ordlista

Assembly En hopsättning av flera komponenter/parter i en CAD-fil.

Body Ett 3D-objekt, ett objekt med volym inom en part.

CAD Datorstödd konstruktion.

Component pattern Pattern-funktion i en assembly. Återskapar komponenter ett valt antal gånger i ett rektangulärt eller cirkulärt mönster.

Constraints Skapar relationer mellan komponenter i en assembly som styr position och beteende.

Extrude Skapar ett djup av en 2D-Profil, vilket gör den tredimensionell.

Extrude-cut Skapar en utskärning av en vald profil.

Fillet Rundar ut en kant så att den får en radie.

Funktioner/Features Med funktioner skapas olika former för en CAD-modell. Till exempel Extrude, Revolve eller Pattern.

iLogic Forms Skapar ett formulär som gör det möjligt att styra parametrar, funktioner eller regler på användarvänligt tillvägagångssätt.

iLogic Rules Programmeringsbar logik för att styra och kontrollera parametrar, funktioner eller komponenter inom Inventor.

Macro En sparad sekvens av ett manuellt utförande som kan lagras och sedan köras med ett knapptryck. En sorts automation.

(6)

vi

Parametrar Dimensioner eller numeriska konstanter som har fått ett

variabelnamn. Genom att ändra parametrarnas värde, ändras CAD-modellen.

Part En CAD-fil som representerar en enstaka komponent.

Rectangular pattern Återskapar element ett valt antal gånger i ett rektangulärt mönster.

Revolve Vald profil dras ut runt en axel en bestämd grad. Blir då tredimensionell.

Skript Korta textfiler som innehåller flera kommandon som ska körs i ett svep.

VB.net Visual basic.Net och är det programmeringsspråket som Inventor använder sig av.

(7)

vii

Innehållsförteckning

1 INLEDNING ... 1

1.1 BAKGRUND ... 1

1.2 PROBLEMFORMULERING ... 1

1.3 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNINGAR ... 2

1.4 AVGRÄNSNINGAR ... 2 2 METOD ... 3 2.1 TEORETISKT AVSNITT ... 3 2.2 CAD-PROCESSEN ... 4 2.2.1 FÖRARBETE ... 4 2.2.2 MODELLERING ... 4 3 TEORETISK REFERENSRAM ... 5

3.1 CAD–COMPUTER AIDED DESIGN ... 5

3.2 PARAMETERSTYRD CAD-MODELLERING... 5

3.3 AUTODESK INVENTOR ... 5

3.4 INVENTOR ILOGIC ... 5

3.5 VB.NET –PROGRAMMERING ... 6

3.6 AUTOMATISERING AV CAD-PROCESSEN ... 6

4 NULÄGESBESKRIVNING ... 7

4.1 ROXTEC SWEDEN AB ... 7

4.2 CAD-PROCESSEN PÅ ROXTEC SWEDEN AB ... 7

5 GENOMFÖRANDET... 8

5.1 FÖRARBETE ... 8

5.1.1 DUMMY 1... 8

5.1.2 DUMMY 2... 9

5.2 ROXTECS MODUL ... 10

5.2.1 BANDPAKET, LAGER-PARTEN ... 10

5.2.2 MODULHALVA, GUMMI-PARTEN ... 11

5.2.3 KÄRNA-PARTEN ... 12

5.2.4 MODULASSEMBLY ... 12

6 RESULTAT ... 16

6.1 RESULTAT UTIFRÅN TESTET ... 16

7 ANALYS ... 19

8 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER ... 20

REFERENSER ... 21

BILAGOR ... 24

BILAGA 1–INTERVJU ... 24

BILAGA 2–SKRIPT SOM MOTVERKADE ÖVERLAPPNINGEN ... 25

(8)

1

1 Inledning

1.1 Bakgrund

Ett effektivt arbete med snabba lösningar eftersträvas av företag som utvecklar och tillverkar produkter. Att ständigt kunna förbättra designprocessen och produktionsprocessen för att kunna hålla sig konkurrenskraftig på marknaden är viktigt. Genom att effektivisera arbetet minskas kostnaderna och det går även att reagera snabbare på kundernas krav (Cravatta, 2020; Rodrigues, 2020).

Något som har haft en stor betydelse för att effektivisera produktionstiden är CAD, datorstödd konstruktion. Genom användning av CAD underlättas designprocessen. I stället för att behöva rita och skissa för hand, kan designern skapa tekniska 2D-underlag och 3D-modeller i en CAD-programvara direkt i datorn (Andy, 2017).

Vanligtvis har 3D-modellen använts som en visuell representation av till exempel en produkt. Detta håller på att förändras. Många företag har successivt minskat användningen av

tvådimensionella underlag och använder nu mera tredimensionella modeller för att effektivisera arbetet ytterligare. Det finns många fördelar med att använda sig endast av 3D-modeller som underlag. Dels effektiviseras designprocessen samt tillverkningsprocessen dels delning av information om modellen inom företaget och med kunder/leverantörer (Javelin, u.d.).

En ny förändring inom CAD-arbetet är att automatisera modelleringen för att korta ned ledtiden ännu mer och därmed effektivisera arbetet ytterligare. Automatisk modellering ger mindre manuell bearbetning när ändringar i modellen ska göras. Att på ett ännu smidigare och mindre tidskrävande tillvägagångssätt kunna ändra dimensioner och ändra funktioner i

modellen utan att behöva bygga upp modellen på nytt ger avsevärda fördelar.

1.2 Problemformulering

För företag som utvecklar och producerar diverse produkter och använder sig av

tredimensionella CAD-modeller som underlag, kan det idag uppstå problem och fördröjning på grund av för mycket manuell bearbetning. Problemet uppstår när företaget har en färdig CAD-modell av en produkt, men kunden ber om andra specifika dimensioner och funktioner hos produkten som ska beställas. Vid sådana tillfällen måste CAD-konstruktören modellera produktmodellen på nytt från grunden, även fast ändringarna kan vara minimala. Detta arbete är tidskrävande och dessutom blir det en spridning av hur modellerna byggs upp mellan olika CAD-konstruktörer. Det kan då uppstå en variation i kvalitén, att vissa CAD-modeller har en sämre och mindre noggrann uppbyggnad än andra. Detta kan ge en ineffektiv CAD-process.

Förbättring med hjälp av automatisering skulle leda till en snabbare reaktion på kundernas önskemål samt att kvalitén i modellernas uppbyggnad skulle förbättras. Detta leder även till minskade kostnader samt konkurrensfördelar. Därför behövs det en lösning där CAD-konstruktören kan undgå problemet med att bygga om modellen på nytt, varje gång dimensioner eller features behövs ändras.

(9)

2

1.3 Syfte och frågeställningar

Syftet med att examensarbetet är att föreslå en automatiserad metod som reducerar arbetstiden i CAD-processen. Metoden ska hjälpa CAD-konstruktören när dimensioner eller funktioner behöver ändras på en CAD-modell. Genom att använda den nya lösningen bibehåller

produktmodellen alltid samma uppbyggnadssätt, oavsett vem som ändrar/bygger modellen till det önskade tillståndet.

Målet är att kunna ändra den färdiga modellen direkt i samma fil och att den automatiskt konstrueras om till önskat tillstånd eller att kunna skapa modellen på nytt och bygga upp den med någon sorts automatisk operation inom Autodesk Inventor. Hur väl detta syfte har uppnåtts beror på hur mycket tid som sparas och hur smidig den nya CAD-process blir jämfört med dagens metoder.

• Går det att automatisera CAD-processen när dimensioner och/eller funktioner behöver ändras på en modell, utan att behöva skapa en ny modell manuellt och genom detta spara tid?

Frågeställningen kommer besvaras utifrån ett uppdrag givet av företaget Roxtec Sweden AB. Där syftet är att föreslå en bättre lösning och ett nytt tillvägagångssätt när en kund ber om specifika mått eller ändringar av en produkt. Att på något sätt kunna automatisera

CAD-processen för att undvika att bygga om modellen på nytt. Därmed sparas tid och det blir mindre variation av uppbyggnadssätt av produktmodellen. Produkten som CAD-modellen ska

representera och kommer att arbetas med är produkttypen Modul, vilket är en tätningslösning för kablar och rör. Målet är att kunna ändra antalet lager, lagertjocklek, innerdiameter, kärnans diameter, djupet, längden, höjden och antalet ingångar till kablar utan att behöva bygga om modellen på nytt.

• Kärna – Den inre cylindern som omsluts av lagren.

• Bandpaket – En övre och en undre halvmåne bestående av att antal

avtagningsbara lager. Döptes till Lager i CAD-genomförandet.

• Modulhalva – Det övre och undre

ytterskalet som omger bandpaketet. Döptes till Gummi i CAD-genomförandet.

1.4 Avgränsningar

CAD-programvaran som har använts för projektet är Autodesk Inventor. Vilket medför att den större delen av resultatet endast är anpassat för denna programvara. Anledningen är att Roxtec använder sig av programmet Inventor för sina projekt.

De dimensioner och funktioner som ska kunna redigeras på CAD-modellen har bestämts utifrån önskemål från Roxtec. Produktmodellen ska representera produkttypen Modul, som är

Roxtecs produkt.

(10)

3

2 Metod

Metoden består av två delar, en teoretisk del som handlar om hur sekundärdata har använts för att genomföra arbetet samt en praktisk del som handlar om CAD-processen som har

genomförts, det vill säga, primärdata.

2.1 Teoretiskt avsnitt

Den första perioden av examensarbetet bestod av att göra research om vilka tekniker och metoder som skulle användas för att uppnå målet med arbetet. Vilka sorts tekniker som skulle användas för att automatisera CAD-modelleringen. Det viktigaste var att hitta en teknik som var lämplig för Roxtec Sweden AB:s önskemål, passande för deras produktmodeller och att tekniken är användarvänlig vid bruk. I detta skede var internet till stor hjälp där undervisande videoklipp på Youtube och trådar på Autodesk community forum var mest användbart.

Efter att ha hittat olika möjliga metoder provades dessa i CAD-programmet Inventor för att undersöka svårhetsgraden, möjligheterna och effektiviteten. De olika metoderna redovisades och diskuterades med handledaren på Roxtec Sweden AB. Ett möjligt tillvägagångssätt valdes för att appliceras på produkten Modul, produktmodellen som skulle användas. Metoden som skulle användas var; att lista och namnge alla parametrar för att kunna kontrollera dimensioner och annan geometri på modellen. Sedan använda sig av iLogic som är en funktion som finns i

Autodesk inventor. Inom iLogic finns det olika verktyg som används för automation, två av

dem är iLogic Rules och iLogic Forms som skulle användes till den nyskapade metoden. Med

iLogic Rules går det att skapa programmeringsbar logik för att styra och kontrollera parametrar,

funktioner eller komponenter. Med iLogic Forms går det att skapa formulär som gör det möjligt att styra parametrar, funktioner eller regler på användarvänligt tillvägagångssätt. En fortsatt användning av undervisande videoklipp på Youtube och trådar på Autedesk community

forum användes för att få fortsatt förståelse hur de olika teknikerna skulle appliceras och

användas.

För att få en djupare förståelse för Inventor, parameterstyd modellering, iLogic och VB.Net programmering gjordes en internetresearch där informativa webbplatser har använts. Autodesks egen hemsida har varit till stor hjälp. Deras Knowledge Network som innehåller ett stort arkiv med bidrag från Autodesk, deras användare samt dess partners och är den del på hemsidan som använts mest.

Examensarbeten som ”Parameterstyrd modellering av en vägskyltportal” av Mohammed Kadar Omar Ali och Anel Elezovic (Ali & Elezovic, 2019) och ”Parameterstyrd modellering av bergtunnlar” av Panagiotis Haritidis och Tony Tran (Haritidis & Tran, 2019) har varit till stor hjälp för att få en uppfattning hur ett liknande examensarbete samt rapport kan se ut och det har varit en bra grund för att förstå hur parameterstyrd modellering kan fungera.

En gång i veckan har möten erhållits med den externa handledaren från företaget. Under

mötena har det diskuterats om vad som har åstadkommits samt vad som skulle utföras framöver i arbetet. Genom detta kunde det säkras att arbetet var på rätt väg, att till exempel, kunna

diskutera sekundärdata som hade tagits fram och som tänkts använda till det praktiska arbetet. Under varje möte presenterades CAD-modellen för att visa vilka framsteg som åstadkommits. Varannan vecka var det avstämning med interna handledaren från Mälardalens högskola för att kontrollera att arbetet och rapporten var i fas.

(11)

4

2.2 CAD-processen

2.2.1 Förarbete

Innan modelleringen av huvud-produktmodellen gjordes förberedelser i form av dummys. Det vill säga CAD-modeller där de olika metoderna provades. Anledningen var för att bli så kunnig och förberedd som möjligt innan huvudarbetet skulle påbörjas. Att testa olika metoder som hade hittats och för att bestämma det tillvägagångssätt som var mest passande och effektiv. Två dummys modellerades, en part och en assembly. En part är en enstaka komponent. En

assembly är en sammanställning av flera parter/komponenter och var den objektsform som den slutliga produktmodellen skulle använda. Den första dummyn, som var en part, var för att testa automatiseringsmetoderna. Den andra var för att prova tillämpningen av metoderna i en

Assembly. CAD-modellerna redovisades för handledaren på Roxtec. Det bestämdes vilka metoder som skulle användas och sedan sattes huvudarbetet i gång.

2.2.2 Modellering

När förberedelserna hade genomförts började arbetet på produktmodellen, Modul från Roxtec. Arbetet bestod av att modellera tre parter, bandpaketet som döptes till Lager, Modulhalvorna som döptes till Gummi och till sist Kärnan. Sedan skapa en assembly som bestod av parterna. Parametrarna som parterna var uppbyggda av, namngavs och listades. iLogic regler

programmerades för att kunna styra parternas parametrar i assemblyn och för att kunna ha produktmodellen i olika förbestämda tillstånd. En iLogic form gjordes för att få ett

användarvänligt popupfönster, där användaren kunde ändra CAD-modellens värden på parametrarna. Genom detta gick det enkelt att ändra dimensioner och funktioner på produktmodellen.

(12)

5

3 Teoretisk referensram

Teoretiska studier för genomförandet av examensarbetet. Teorier om program och metoder som har använts under arbetets gång.

3.1 CAD – Computer aided design

CAD, även kallad för datorstödd design, används inom ett flertal olika områden bland annat i industrin. En beskrivning av CAD är att med hjälp av ett datorprogram, skapa, ändra, analysera eller optimera någon sorts design (Teknikessen, 2021). Genom att använda en

CAD-programvara kan designen skapa 2D-ritningar eller 3D-modeller som underlag för tillverkning av en produkt (ptc, u.d.). CAD-tekniken har ersatt den manuella ritningen i många yrken där ritningar används kontinuerligt, yrken som ingenjör, byggledare och arkitekt. Anledningen till detta är att det möjliggör en lättare utveckling, modifiering och optimering av designprocessen. Dessutom går det göra mer exakta representationer samt att det är lättare att göra ändringar i modellen eller ritningen för att förbättra kvalitén. Tack vare detta kan det bli en mer effektiv designprocess (Bernstein, 2020).

3.2 Parameterstyrd CAD-modellering

Parameterstyrd CAD-modellering är en teknik som Autodesk Inventor använder sig av. Detta arbetssätt är en väl använd teknologi för att skapa 3D-geometrier och assemblies. Geometrin av den parameterstyrda CAD-modellen är kontrollerad och uppbyggd av parametrar som avgör värdet på dimensioner eller andra geometriska egenskaper. Genom att ändra värdena på

parametrarna, ändras utseendet på modellen. (Camba, et al., 2016). Att till exempel kunna styra längden på ett objekt, en vinkelns storlek eller antalalet element i ett mönster genom att justera värdet på den kopplade parametern.

3.3 Autodesk Inventor

Inventor är en CAD-programvara skapat av Autodesk. Autodesk grundades år 1982 och var det

första CAD-företaget som lanserades. Inventor är baserat på parameterstyrd modellering och används för att skapa solida 3D-modeller (Sculpteo, u.d.). Genom möjligheten att kunna skapa 3D-modeller som digitala prototyper, blir det enklare att designa, visualisera och simulera innan den fysiska produkten ska produceras (techopedia, u.d.).

3.4 Inventor iLogic

iLogic är en funktion för automation i CAD-programmet Autodesk Inventor. iLogic omfattar

olika sorters verktyg för att automatisera en speciell uppgift, funktion eller process inom CAD-programmet. Två verktyg som användes för den nya automatiserade metoden för

examensarbetet var iLogic Rules och iLogic Forms. Med iLogic rules kan CAD-konstruktören skapa programmeringsbar logik med hjälp av programspråket VB.Net och utveckla körbara regler. Med dessa regler är det möjligt att styra och kontrollera parametrar, funktioner eller komponenter och göra CAD-modellen mer automatiserad. (Fitzgerald, u.d.). Med iLogic Forms kan du skapa popupfönster med kopplade regler, parametrar eller andra egenskaper för en part, assembly eller drawing. Genom detta kan designern framställa ett formulär som är

användaranpassad och där det smidigt går att styra till exempel, regler, dimensioner eller funktioner (AUTODESK, 2018).

(13)

6

3.5 VB.Net – Programmering

VB.Net är en förkortning av Visual basic.Net och är det programmeringsspråket som Autodesk

Inventor använder sig av. Det är objektorienterat programspråk skapat av Microsoft. Det är en

kombination av funktionerna i .Net Franework tillsammans med programspråket Visual Basic. VB.Net är enkelt att lära sig tack vare den simpla och objektiva kodningen (Pedamkar, u.d.).

3.6 Automatisering av CAD-processen

Automation av CAD-processen innebär att minska antalet manuella ingripanden i

modelleringen. En CAD-process kan ha en del upprepande uppgifter som är nödvändiga men som kan vara tidskrävande. Att kunna automatisera och minimera de manuella repetitiva sysslorna, kan leda till många fördelar inom ett ingenjörsinriktat företag. Främst reduceras arbetet och tid sparas, utöver detta uppstår andra fördelar och möjligheter. Om en rutinerad CAD-konstruktör ska utföra en upprepad process kan det ändå uppstå misstag. Om denna process kan automatiseras reduceras denna risk. Anledningen är att med automation är det säkert att processen alltid genomförs med samma förberedda och styrda tillvägagångssätt. Med en automatiserad CAD-modell kan det bli enklare att ändra dimensioner och funktioner. Detta kan leda till en snabbare responstid och ökad kundnöjdhet. Detta medför att kunderna kan ha ett friare val, av till exempel mått på produktmodellen. CAD-konstruktören kan då enkelt förbereda modellen med kundens önskemål och redovisa ett förslag med snabb respons (Hagerman & Company, 2018).

(14)

7

4 Nulägesbeskrivning

Denna del består av en beskrivning av företaget som tilldelade uppdraget. Dessutom en förklaring om företagets CAD-process i dagsläget samt framtida mål.

4.1 Roxtec Sweden AB

Roxtec grundades år 1990 i Karlskrona, Sverige. Inom företaget uppfanns en lösning som

förbättrade möjligheterna att täta öppningar för rör och kablar. Uppfinningen som kallas

Multidiameter, skapades av Mikael Blomqvist hemma i sitt villagarage. Sedan dess har

företaget vuxit och idag är Roxtec global marknadsledare inom flexibla, modulbaserade kabel- och rörgenomföringar (Roxtec, u.d.).

Företagets uppfinning, Multidiameter, är tätningsmoduler tillämpade för kablar och rör i olika storlekar. Tätningsmodulerna fungerar så att det går att ändra diametern genom

avskalningsbara gummilager. Genom detta går det att få till en exakt tätning oavsett

ytterdiameter på kabel eller rör. Tack vare denna teknik förenklas design och konstruktion. Installationsprocessen förkortas och behovet av lagerhållning, material och logistik minskar (Roxtec, u.d.).

4.2 CAD-processen på Roxtec Sweden AB

Frågor ställdes till handledaren på Roxtec för att ta fram information om denna del.

Handledaren var Linus Adolfsen, som jobbar som produktägare för CAD samt produktingenjör på företaget Roxtec. Se bilagor för frågor och svar.

I dagsläget har Roxtec inget bestämt tillvägagångssätt hur de tredimensionella CAD-modellerna ska tas fram, utan CAD-konstruktörerna modellerar fritt efter sin bästa förmåga. På grund av att det inte finns en förbestämd process, blir det en naturlig variation av uppbyggnaden på 3D-modellerna. Orsaken är att fokuset ligger på 2D-underlagen som står för

tillverkningsunderlaget. Därför har uppbyggnaden av 3D-modellen inte uppmärksammats lika mycket eftersom det endast har betraktats som en visualisering (Adolfsen, 2021). För att

effektivisera CAD-processen ytterligare börjar fler företag använda sig av 3D-modeller som det enda underlaget. Genom detta kan tillverkningsprocessen effektiviseras och delningen av information om modellen inom företaget samt med kunder/leverantörer underlättas (Javelin, u.d.). På så sätt blir det mer relevant och viktigare att uppbyggnaden av 3D-modellerna har hög kvalité. Med hjälp av att automatisera framtagandet av CAD-modellen, skulle det bli en

standardiserad process av uppbyggnaden. Eftersom samtliga underlag skulle tas fram från samma CAD-fil. Dessutom kan samtliga medarbetare vara mer involverade i detta stadie, då det blir mycket enklare att göra förändringar i CAD-modellerna eftersom det manuella arbetet är betydligt mindre (Adolfsen, 2021).

Roxtecs önskade tillstånd i framtiden är att alla standardprodukter finns som förberedda

automatiserade CAD-modeller. Att med hjälp av en automatiserad och användarvänlig lösning, kunna ändra parametrarnas värden och genom detta förändra till önskat tillstånd av CAD-modellerna. Dessutom att utveckla och koppla till övriga system i CAD-processen. Till

exempel om dimensioner och funktioner ändras för en CAD-modell. Då ska data överföras till kopplade ritningar, affärssystem eller andra gränssnitt så dessa uppdateras till ändringarna (Adolfsen, 2021).

(15)

8

5 Genomförandet

Hur arbetet har genomförts från start till slut. Den första delen består av förarbetet, hur det utfördes och hur den valda metoden bestämdes. Den andra delen beskriver huvudarbetet av produktmodellen, Modul.

5.1 Förarbete

Efter att ha bestämt med företaget vad examensarbetet ska gå ut på, påbörjades en undersökning om alternativa metoder och tekniker för arbetet. Förkunskaper om möjliga

tekniker fanns från CAD-programmet Solidworks som till exempel konfigurationer, macros och att styra dimensioner och funktioner med parametrarna. Med Solidworks konfigurationer kan du skapa flera variationer av en modell eller en assembly inom samma fil (Iancu, 2016).

Macros är skript skapade för att automatisera operationer inom Solidworks (Dassault Systemes, 2021). Dessa tekniker skulle kunna vara en lösning på problemet och därför blev det en grund för undersökningen och om liknande tekniker fanns för CAD-programmet Inventor och hur dessa fungerade.

De funna tänkbara metoderna för automatisering av CAD-modelleringen i Inventor var iLogic som är en funktion skapat av Autodesk samt Makros. iLogic inkluderar ett flertal verktyg för automatisering av olika funktioner eller processer. Att med hjälp av simpel programmering kunna styra modellens parametrar samt funktioner och dessutom kunna skapa

användaranpassade popupfönster som gör det enkelt att göra ändringarna. Macros fungerade ungefär på samma sätt som i programmet Solidworks, kodade skript för automatisering. Ett antal informationsvideos om macros för Inventor granskades och slutsatsen drogs att detta inte var tekniken som skulle användas för arbetet. Anledningen var att macros-processen endast baserades på VBA-programmering som var ganska komplicerad. På grund av minimala förkunskaper inom programmering hade detta blivit ett problem och det hade inte varit säkert om arbetet hade lyckats med denna process. Dels behövdes det installeras Microsoft VBA

module för att kunna använda macros på Inventor, vilket kändes som ett onödigt moment. På

hemsidan för nedladdningen för denna modul skriver även Autodesk, ”As an alternative to VBA, consider using Inventor’s iLogic capability. It provides access to the Inventor API using VB.NET” (Autodesk, 2021). Därför valdes det i stället att gå vidare med iLogic som innehåller mer användarvänliga verktyg samt enklare programmering. När det möjliga tillvägagångsättet hade valts för arbetet, modellerades två dummys för att testa möjligheterna.

5.1.1 Dummy 1

Den första dummyn bestod av en part som hade formen av en kub med en avrundning, fillet, på de översta kanterna. Modellen hade också en rectangular pattern som gör ett mönster av valda element som kan återskapas valt antal gånger. I detta fall skapades ett mönster som gjorde att hela modellen återskapades längs med sidan av kuben. För att kunna styra och ändra värdet på parametrarna namngavs de och lades in i Inventors parameterslista. Listan bestod av parametrar som gjorde det möjligt att kontrollera höjden, djupet, bredden, radien på avrundningen och antalet element i mönstret. Med hjälp av iLogic funktionen lades det till en form, ett popupfönster, för att enkelt kunna justera värdena på de olika parametrarna (TEDCF

Publishing, 2018). En VB.Net kod programmerades som gjorde att det gick ändra mellan tre olika tillstånd, konfigurationer, på modellen (KETIV Technologies, 2020). De olika tillstånden hade olika värden på samtliga parametrar och var till för att användaren skulle kunna ändra modellen utan att behöva ändra parametrarna själv, se figur 2.

(16)

9

Figur 2 - Dummy 1 och det skapade popupfönstret med iLogic forms

Dummyn redovisades för företagshandledaren och de olika teknikerna diskuterades. Det bestämdes att detta tillvägagångssätt kunde vara lösningen på problemet och att det skulle tillämpas på den faktiska produktmodellen, Modulen.

5.1.2 Dummy 2

Den objektsform som produktmodellen skulle använda var en assembly, som skulle bestå av tre olika parts. Därför skapades en till dummy för att testa detta, en assembly som skulle fungera liknande som den första dummyn som endast var en part. Parterna skapas med sina enskilda parametrar som namnges och listas. Problem uppstår när parterna ska sättas ihop för att skapa en assembly. En assembly har sina egna listade parametrar, vilket betyder att parternas

parametrar ej är kopplade till assemblyn. Detta leder till att det ej går att ändra exempelvis en dimension direkt i assemblyn. I stället måste användaren ändra parameterns värde i part-filen, för att sedan uppdatera assembly-filen och därefter ändras modellen till det önskade tillståndet. Denna process var inte användarvänlig och ett annat tillvägagångsätt behövdes.

Ett alternativ som provades var att skapa en multi-body part, för att sedan konvertera filen till en assembly. En multi-body part består av flera komponenter, solid boides, men som inte representeras som parts (Autodesk, 2018). Genom att konvertera, blir varje solid body en enskild part-fil och bildar tillsammans en assembly. Tanken vara att skapa samt lista alla parametrar och kunna ändra och kontrollera hela modellen i multi-body parten (Man and Machine, 2020). Det här gjorde att det enkelt gick att kontrollera hela produktmodellen med hjälp av iLogic. Däremot uppstod ett annat problem. I det slutliga resultatet var det viktigt att varje enskild del gick att ändra och redigera individuellt. När varje part skapades utifrån multi-body parten, följde inte några features med. Alltså gick det ej att redigera och ändra varje enstaka fil, vilket ledde till att metoden inte var tillräckligt bra.

Fortsatt research gjordes och en bättre lösning hittades. Med iLogic gick det att kontrollera parametrarna i assemblyn, vilket genomförs med en regel som kodas. Regeln gör att parametrarna blir kopplade till nya parametrar i assemblyn (Anon., 2015). Alltså en part-parameter lika med en assembly-part-parameter och genom detta går det att ändra partens

dimensioner och funktioner i assemblyn. Detta ledde till assemblyn kunde fungera på samma sätt som första dummyn samt att part-filerna kunde vara självständiga och anpassningsbara. Detta tillvägagångsätt kunde användas för huvudarbetet, assemblyn av produktmodellen,

(17)

10

5.2 Roxtecs Modul

Den produktmodell som skulle skapas och automatiseras var Roxtecs produkt som kallas

Modul, tätningskomponenter för kablar och rör. CAD-modellen är en assembly som består av

tre olika parts: bandpaketet som döptes till Lager, Modulhalvorna som döptes till Gummi och till sist kärnan.

5.2.1 Bandpaket, Lager-parten

Denna part representerar bandpaketet och döptes till Lager för CAD-genomförandet. Den består av ett antal avtagningsbara lager/skikt som ligger emot varandra och har formen av en halvmåne. Målet var att kunna ändra antalet lager, lagrens tjocklek, djupet samt

innerdiametern. Assemblyn för produktmodellen, Modulen, innehåller två lager-parter per ingång för kablar. En övre och en nedra som bildar formen av en cylinder.

Figur 3 - Lager-parten

Den första utmaningen vara att lista ut det bästa sättet att rita upp denna part, då den var något mer avancerad än de resterande parterna. Den första idén var att göra ett pattern för antalet lager, så att användaren hade kunnat ha tillgång till ett oändligt intervall att välja mellan. Svårigheten som uppstod var att alla avtagningsbara lager har olika diameter och det går endast att återskapa redan existerade element med pattern-funktionen, vilket gjorde att det inte gick att göra på detta sätt.

I den första dummyn testades en typ av konfigurationsmetod bestående av en iLogic-regel och genom detta kunna ha modellen i olika förbestämda tillstånd. Idén var då att kunna styra antalet lager-bodies med denna metod. Att användaren kan välja bland dessa tillstånd för att kunna välja antal lager på parten. En sketch ritades som bestod av 15 rektanglar, parallellt efter varandra, där varje rektangel representerade ett lager. Dimensionerna i sketchen namngavs och lades in i parameterlistan som var innerdiametern, tjockleken på lagren och djupet. Utifrån sketchen användes revolve-funktionen som gör att en profil roteras runt en axel till en vald vinkel och blir till en solid, se figur 4. Med detta blev varje lager en enskild body som döptes till lager1, lager2, lager3 och så vidare.

(18)

11

En ytterligare parameter lades till som namngavs Lager och bestod av en lista med flera värden. 10 värden skapades och döptes till 5 Lager, 6 Lager och så vidare upp till 15 Lager. Dessa värden skulle användas till en kodad iLogic-regel för olika tillstånd för antal lager. Regeln innefattade 10 olika fall, cases, där det avgjordes vilka revolve-funktioner som skulle vara aktiva. Detta var kopplat till Lager-parametern som skapades innan, där dess värden användes. Till exempel värdet 5 Lager, har då fem revolve-funktioner aktiva och resterande avaktiverade, se figur 5. Genom detta skulle användaren kunna välja mellan de olika värdena, och tack vare iLogic-regeln kunna välja önskat tillstånd med antal aktiva lager.

Figur 5 - iLogic-regel för att kunna välja antalet lager genom olika tillstånd

5.2.2 Modulhalva, Gummi-parten

Modulhalvan döptes till Gummi och är delen som omsluter lagren. Modulen består av två av dessa delar, en övre och en nedre. När de två delarna sitter ihop liknar det ett rätblock med ett antal hål beroende på antalet ingångar för kablar. I denna part skulle det vara möjligt att styra den totala längden, längden från den yttre kanten till centrum av första hålet, längden mellan de hålen (centrum till centrum), djupet och att diametern skulle ändras beroende på Lager-partens ytterdiameter.

Figur 6 - Gummi-parten

Ett rätblock modellerades och parametrarna som listades var längden, djupet och höjden. Med Extrude-cut funktionen skars en halvmåne ut ur rätblocket, som skulle vara den yta där Lager-parten skulle sitta. För att bestämma hur långt cut-funktionen skulle skära, valdes den

(19)

12

Detta ledde till att oavsett hur djup Gummi-parten var, skulle utskärningen vara lika lång så att den skars igenom hela rätblockets djup. En pattern gjordes med extrude-cut funktionen för att möjliggöra fler ingångar för önskad mängd kablar. Parametrarna som skapades och användes var utskärningens diameter, längden från ytterkanten till centrum av utskärningen, längden mellan pattern-elementen och antalet pattern-element.

5.2.3 Kärna-parten

Kärnan har en väldigt enkel geometri. Kärnan modellerades genom att rita en profil med form av cirkel. Med funktionen extrude formades en cylinder och modellen blev till en solid. Parametrarna som listades var diametern och bredden.

Figur 7 - Kärna-parten

5.2.4 Modul assembly

När alla parter hade modellerats placerades samtliga i en assembly. Delarna sattes ihop med hjälp av constraints, som gjorde att delarna kunde positioneras rätt, samt att de blev orörliga.

Figur 8 - Modul-assemblyn

När en assembly skapas och sammanställs med parter, finns inte parternas parametrar med i CAD-filen. Därför behövdes nya parametrar skapas och listas för assemblyn. Dessa hade ännu inte ett värde, utan framställdes för att kunna koppla med parternas parametrar. En iLogic regel skapades som översatte part-parametrarna till assembly-parametrarna så de blev länkade. Vilket ledde till att det gick att kontrollera part-parametrarna i assembly-filen. Vissa parametrar ifrån parterna hade fått lite felaktiga namn då de namngavs ganska tidigt i processen. Därför ändrades vissa till mer korrekta namn som gjorde det enklare att förstå vad parametrarna var till för, se figur 9. Dessutom kopierades iLogic-regeln, som skapades för att välja mellan olika tillstånd för att kunna ha olika mängd lager, in som en ny regel i assemblyn.

(20)

13

Figur 9 - iLogic regel. Part-parametrar översatta till assembly-parametrar

I figur 9, första raden i gummi-sektionen, har en parameter tilldelats ett värde av en ekvation. Anledningen till ekvationen var för att ytterdiametern på Lager-parten alltid skulle vara lika stor som diametern på Gummi-parten oavsett mängden lager. För att få det att fungera gjordes en extra parameter som kallades LagerAntal. Med parametern och regeln för olika tillstånd, kunde ett värde sättas beroende på antalet lager. Till exempel att tillståndet 5 Lager är lika med värdet 5 och 6 Lager är lika med värdet 6 och så vidare, se figur 10. Med dessa åtgärdar

fungerade ekvationen på följande sätt: Om till exempel innerdiametern på Lager-parten är lika med 5 mm, lagrens tjocklek är 2 mm och antalet lager är 10. Då blir ytterdiametern på Gummi-partens hål lika med 5 mm + 2 mm * 10 * 2 = 45 mm.

(21)

14

För ytterligare samspel mellan parterna sattes vissa parametrar lika med andra, så att värdet skulle bli detsamma. Lager-partens och kärna-partens djup lika med Gummi-partens djup. Kärna-partens diameter lades in att den skulle vara lika med innerdiametern på Lager-parten. Detta leder till att, alla parametrar som är lika med varandra, får samma värde vid ändringar. Till exempel djupet på samtliga tre parts, kommer alltid ha samma mått.

Figur 11 – Lista med samtliga parametrar

Nästa steg var att lösa antalet ingångar för kablar. I Gummi-parten var det redan möjligt att välja antalet utskärningar genom en pattern-funktion. Det som då behövdes åtgärdas i assemblyn var att Lager-parten samt kärnan-parten skulle göra likadant. Att om två

utskärningar skulle finnas i Gummi-parten, skulle resterande parter återskapas och placeras i denna utskärning. Med en assembly-funktion som kallas för component pattern gick detta att lösa (Kantbronce, 2017). Med funktionen gick det att välja kärna-parten och Lager-parten som element och associera samma pattern funktion som Gummi-parten använde för utskärningen. Då blev det en sammankoppling och blev möjligt att ändra antalet ingångar för kablar.

För att kunna ändra värdena på parametrarna, alltså kunna ordna modellen till det utseende som användaren vill ha, behövdes två extra justeringar göras. Det ena vara att skapa en regel som gör att de återstående reglerna körs samtidigt och i rätt ordning. Samtliga regler kan då köras samtidigt, genom att bara använda denna regel. När användaren har gjort sina ändringar, körs denna regel och modellen uppdateras på ett korrekt sätt (KETIV Technologies, 2020). Denna regel döptes till Build. Utan detta förfaringsätt måste användaren köra varje regel individuell och dessutom i rätt ordning för att det ska fungera.

(22)

15

Den andra justeringen som behövdes åtgärdas var att ändra vilken Level of Detail som var aktiv. Som standard befinner sig användaren i Master nivån i en assembly. I denna nivå går det ej att ändra parametrar eller att avaktivera valda funktioner. Därför skapades en ny egen nivå som gjorde att det gick att ändra utseendet på modellen (KETIV Technologies, 2020).

När samtliga regler och justeringar var utförda var det dags att använda sig av iLogic forms. Ett popupfönster som gjorde det så användarvänligt som möjligt att ändra modellen till det

önskade tillståndet. Med hjälp av Form Editor placerades alla parametrar i popupfönstret, så att användaren enkelt kan ändra dess värden. Dessutom lades Build regeln in och genom att klicka på den, kördes regeln och modellen uppdaterades till det nya utseendet.

Figur 13 - iLogic Form Editor

Dock återstod fortfarande ett problem. Om till exempel Lager-parten fick ett större mått än Gummi-partens dimension, blev det en överlappning. Om användaren hade haft förbestämda värden som passade modellen, så hade detta inte varit något större bekymmer. Däremot om användare skulle fritt vilja testa bland olika värden så blev det en svårighet och därför skapades en sista regel som skulle lösa detta. Det regeln gjorde var att, om till exempel värdet på

parametern som styr diametern på Lager-parten, blev större än parametern som styr höjden på Gummi-parten. Då skulle ett meddelande komma upp för användaren som förklarade

situationen och ett nytt värde skulle sättas på den parametern så att höjden på Gummi-parten blev Lager-partens diameterns mått + 1 mm, så att ingen överlappning skulle ske. Se bilaga för kod till regeln.

(23)

16

6 Resultat

Resultatet blev en automatiserad och redigeringsbar assembly-fil, som representerar Roxtecs produkttyp Modul. Med denna CAD-fil kan en användare enkelt välja önskade mått, välja antal lager samt antalet ingångar för kablar. Vilket leder till att CAD-designern slipper rita upp samma produktmodell från grunden när ett nytt utseende efterfrågas, utan i stället kan ändra direkt i samma CAD-modell. För att svara på frågeställningen och redovisa att tid sparas med denna metod, gjordes ett test. Testet bestod av att modellera en typ av tätningsmodul från

Roxtec. Att först modellera den från grunden på det manuella tillvägagångsättet som Roxtec

använder idag och klocka tiden. För att sedan använda den nya automatiserade metoden, assembly-filen med styrande parametrar och iLogic tillämpningarna och tidsätta den processen. Genom detta fås det ett mätbart resultat som redovisar hur mycket tid som sparas med den nya metoden.

6.1 Resultat utifrån testet

Tätningsmodulen som skulle testas och modelleras var en RM 15w40. Måtten togs fram från en informationsritning som finns tillgänglig på Roxtecs hemsida (Roxtec, u.d.). Måtten på

produkten var:

Längd 40 mm

Totala höjden 15 mm. 7,5 mm för en Modulhalva. Djup 60 mm

Innerdiameter 3,5 mm Ytterdiameter 10,5 mm Antal lager 5 st.

Antal ingångar för kablar 3 st. Lagertjocklek ca 0,7 mm

Längd från kanten till första ingången 7 mm Längden från centrum till centrum 13 mm

(24)

17

Den nuvarande metoden består av att modellera tre olika parts för att sedan skapa en assembly med dessa parter. Någon sorts automatisering med iLogic funktioner gjordes ej, allt

modellerades manuellt. Produktmodellen modellerades på samma sätt som det beskrevs i genomförandet, utan automatisering. Stegen i denna process är inte komplicerade, dock är det tidskrävande. Hela processen tog cirka 15 minuter att utföra. Tillvägagångssättet för den nya metoden omfattades av att öppna assembly-filen, klicka på den förberedda iLogic form för att få upp popupfönstret, mata in värdena för att till sist klicka på build. Processen tog 40 sekunder att genomföra. Se figur 15.

Figur 15 - CAD-modell av 15w40 och iLogic formen

Med den nya automatiserade metoden tar det 40 sekunder att modellera produktmodellen 15w40. Jämfört med den nuvarande manuella metoden sparas det 14 minuter och 20 sekunder. Detta betyder att den nya metoden är 95,6 % mindre tidskrävande än den nuvarande metoden. I tabellen nedan redovisas den sammanlagda tiden som sparas med den nya metoden beroende på antalet produktmodeller.

Antal produktmodeller Tid för manuell

metod

Tid för automatiserad metod

Sammanlagd tid som sparas

Vid skapandet av 1 15 min 40 sekunder 14 minuter och 20

sekunder

Vid skapandet av 10 150 min 6,7 min 2 timmar och 23

minuter

Vid skapandet av 100 1500 min 67 min 23 timmar och 53

minuter

Genom att automatisera CAD-processen och göra det möjligt att ändra dimensionerna och funktionerna direkt i samma CAD-fil, sparades mycket tid. Det blir en mer användarvänlig och effektiv metod.

(25)

18

Det blir mycket enklare att göra ändringar och någon speciell erfarenhet behövs inte för att förbereda en CAD-modell. På ett företag blir det till exempel lättare för samtliga medarbetare att vara delaktiga i CAD-processen. Dessutom finns det ingen risk för en variation i

uppbyggnaden med den automatiserade processen. Genom att säkra att alla modeller byggs upp med samma metod, är det garanterat att CAD-modellens uppbyggnad alltid är modellerad på ett korrekt sätt.

(26)

19

7 Analys

Resultatet visar att en automatiserad CAD-process sparar tid. För ett produktskapande företaget bidrar det till en effektivare designprocess genom ett reducerat arbete. Snabbare respons för kunders önskemål, kostnadsbesparingar och säkrad kvalité i uppbyggnaden hos

CAD-modellerna tack vare mindre spridning av uppbyggnadssätt. För att automatisera modellerandet i Autodesk Inventor används funktionen iLogic och genom detta skapas det logik i form av VB.Net programmering. Dessutom finns det möjlighet att återanvända färdiga skript för andra CAD-modeller, att bara göra små ändringar på namn av parametrar och filer.

Om CAD-konstruktörer ska tillämpa denna automatiserade metod på andra CAD-modeller, kan det uppstå vissa utmaningar om kunnigheten vid programmering. Även om VB.Net är ett enkelt programmeringsspråk, krävs ändå vissa förkunskaper och förståelse hur ett skript byggs upp om denna metod ska tillämpas. Om till exempel ett företag ska använda denna metod, kan det därför behövas utbildning för CAD-konstruktörerna om programmering. Däremot om företag har lyckats förbereda sina CAD-modeller med automatiserade lösningar, krävs det knappast en användare med CAD-kunskaper eller programmerings-kunskaper att förbereda modellen till det önskade tillståndet.

Förberedelserna kan vara något omständliga för att skapa en automatiserad lösning för en produktmodell och är något som kan behövas ifrågasättas utifrån tid och kunskap. Därför bör ett företag göra några överväganden om metoden är lönsam i deras kontext. Är det ett företag som redan har förbestämda dimensioner och funktioner på alla produktmodeller skulle nog inte en automatisering vara särskilt användbar. En databas med färdigbyggda CAD-modeller skulle då vara en tillräckligt bra lösning. Är det ett företag, som till exempel Roxtec, där kunder ofta ber om specifika värden på produktmodeller skulle denna lösning kunna vara bra och

tidsbesparande. Förmodligen är då förberedelserna för automatisering tillräckligt lönsamma då antalet uppbyggnader av produktmodeller kommer att reduceras.

Lösningen som har presenterats i rapporten är en metod för Autodesk Inventor. Vid

användandet av en annan CAD-programvara krävs en annan lösning. Inventor används mycket väl för ingenjörsinriktade företag, men det är många företag som använder andra program, som till exempel Solidworks (Apollo technical, 2020). Då krävs det en annan lösning för

automatisering.

Testet som utfördes för att presentera resultatet kan ha någon felmarginal tidsmässigt. När den ena CAD-modellen skapades manuellt, visste utföraren exakt hur den skulle modelleras och visste varje steg för att få en fulländad assembly. Det här kanske inte alltid är fallet. Om en CAD-konstruktör ska modellera en produkt som den personen aldrig utfört förut, kan mer tid krävas. Till exempel planering hur den ska modelleras och vilka funktioner som ska användas. Detta kan leda till att mer tid hade behövts för att modellera CAD-modellen manuellt. En annan felmarginal kan vara hur CAD-modellen byggs upp. Det finns många olika tillvägagångssätt att uppnå samma geometri. En annan utförare kanske hade haft en långsammare eller snabbare metod att modellera produktmodellen.

En del parametrar namngavs under ett tidigt skede av arbetet, vilket ledde till att vissa namngavs felaktigt. När parametrarna var kopplade och tillämpade gick det ej att ändra namnen. Vid praktiskt användande av CAD-modellen har detta ingen betydelse. Eftersom alla visuella benämningar för användaren har ändrats till det korrekta namnet.

(27)

20

8 Slutsatser och rekommendationer

Automatisering av olika manuella arbetsuppgifter är något ingenjörsinriktade företag strävar efter. Detta examensarbete visar möjligheten att automatisera CAD-processen och vilka

metoder som kan användas vid automatiseringen. Roxtec Sweden AB har problem med onödiga manuella modelleringar av samma produktmodell, produkttypen Moduler. I dagsläget på

Roxtec behöver CAD-konstruktören modellera CAD-modellen från grunden vid varje tillfälle

kunden ber om ett nytt specifikt utseende. Med den nya automatiserade lösningen går det enkelt att ändra dimensioner och funktioner direkt i samma CAD-fil. Detta sparar mycket tid. Metoden är anpassad för Autodesk Inventor och består av parametrar som styrs av iLogic funktioner i form av VB.Net programmering.

Den automatiserade metoden behöver en del förberedelser och därför krävs planering i ett tidigt skede, hur den ska tillämpas och om den efterfrågade tillämpningen blir lönsam. Dessutom behövs kunskapen om automatiseringsprocessen läras ut till CAD-konstruktörerna. Metoden passar bäst vid upprepade arbetsmoment och leder då till ett effektiviserat arbete där mycket tid kan sparas. Med ett effektiviserat arbete finns en möjlighet till fler uppdrag och en snabbare responstid för kundernas önskemål. Risken för manuella misstag minskas och uppbyggnaden av CAD-modellerna blir alltid detsamma.

Examensarbetet redovisar en lösning på Roxtecs produktmodell, Modul. Om en annan produktmodell hade testats hade inte metoderna varit så annorlunda. Ungefär samma tillvägagångssätt hade följts med bara några ändringar beroende på utseendet av CAD-modellen. Att lista de parametrar av dimensioner som ska kunna redigeras och skapa iLogic regler för ytterligare automation och samspel. Till sist använda sig av iLogic Forms för att ordna ett användarvänligt popupfönster för att kunna ändra modellens utseende. Därför skulle fler produktmodeller kunna automatiseras med liknande metod och ännu mer tid sparas.

En annan alternativ lösning var Macros. Med Macros skapas det körbara skripts och är en annan form av automation. Med denna metod hade själva uppbyggnaden av modellen

automatiserats. Alltså att utseendet hade förbestämts, sedan hade skriptet körts och modellen hade modellerats automatiskt från grunden. Ett intressant fortsatt arbete hade varit att prova denna metod och jämföra med lösningen för detta examensarbete. Jämföra förberedelserna, svårhetsgraden, möjligheterna och effektiviteten. En annan intressant jämförelse hade varit skillnaderna mellan automations-lösningar mellan olika CAD-program.

Lösningen i detta projekt togs fram av en ingenjörsstudent med goda kunskaper inom

tredimensionell CAD, men med måttliga kunskaper inom programmering. Eftersom endast en programmerings-kurs har studerats under gymnasietiden. Det skulle det vara intressant om en mer kunnig programmerare hade kunnat förbättra skripten ytterligare. För att undersöka om lösningen går att göra det ännu mer automatiserad och användarvänlig.

(28)

21

Referenser

Adolfsen, L., 2021. Intervju för nulägesbeskrivning om Roxtec [Intervju] (07 05 2021).

Ali, M. K. O. & Elezovic, A., 2019. Parameterstyrd modellering av en vägskyltsportal, Malmö: Malmö Universitet.

Andy, 2017. How CAD Changed Product Design. [Online]

Available at: https://www.scan2cad.com/cad/cad-product-design/#examples [Använd 19 02 2021].

Anon., 2015. Set Part Parameters in Assembly. [Online]

Available at: https://forums.autodesk.com/t5/inventor-forum/set-part-parameters-in-

assembly/m-p/5692023?fbclid=IwAR0opPHTlQy4PSZEiSnCc1O7ru8iv1vHj4EFSk8lZkjbyiRmi7FszaApX Q4#M551680

[Använd 16 04 2021].

Apollo technical, 2020. 9 TYPES OF CAD SOFTWARE COMPANIES USE (2021). [Online] Available at: https://www.apollotechnical.com/cad-software-companies-use/

[Använd 27 04 2021].

Autodesk, 2018. Inventor, Solid bodies vs Assemblies and parts. [Online] Available at:

https://knowledge.autodesk.com/support/inventor/troubleshooting/caas/sfdcarticles/sfdcarticles/ Inventor-Solid-bodies-vs-Assemblies-Parts.html

[Använd 13 04 2021].

AUTODESK, 2018. To Work with Forms. [Online]

Available at:

https://knowledge.autodesk.com/support/inventor/learn- explore/caas/CloudHelp/cloudhelp/2019/ENU/Inventor-iLogic/files/GUID-223E9090-5118-406D-9D80-EC247997A7F4-htm.html

[Använd 20 03 2021].

Autodesk, 2021. Download the Microsoft VBA module for Inventor. [Online] Available at:

https://knowledge.autodesk.com/support/inventor/downloads/caas/downloads/content/downloa d-the-microsoft-vba-module-for-inventor.html

[Använd 09 03 2021].

Bernstein, L., 2020. What is Computer-Aided Design (CAD) and Why It’s Important. [Online] Available at: https://www.procore.com/jobsite/what-is-computer-aided-design-cad-and-why-its-important/

[Använd 19 03 2021].

Camba, J. D., Contero, M. & Company, P., 2016. Parametric CAD modeling: An analysis of strategies for design reusability. Computer-Aided Design, Volym 74, pp. 18-31.

(29)

22

Cravatta, G., 2020. The Importance Of Streamlining Manufacturing Processes. [Online] Available at: https://blog.hagerman.com/the-importance-of-streamlining-manufacturing-processes

[Använd 19 02 2021].

Dassault Systemes, 2021. Recording and Playing Macros. [Online] Available at:

https://help.solidworks.com/2021/english/SolidWorks/sldworks/c_recording_playing_macros.h tm?verRedirect=1

[Använd 31 03 2021].

Fitzgerald, T., u.d. Inventor iLogic Best Practices and Fundamentals for Success. [Online] Available at: https://www.autodesk.com/autodesk-university/article/iLogic-Best-Practices-and-Fundamentals-for-Success

[Använd 21 03 2021].

Hagerman & Company, 2018. How Engineering Firms Can Become More Efficient With

Design Automation. [Online]

Available at: https://blog.hagerman.com/how-engineering-firms-can-become-more-efficient-with-design-automation

[Använd 04 30 2021].

Haritidis, P. & Tran, T., 2019. Parameterstyrd modellering av bergtunnlar, Stockholm: KTH.

Iancu, C., 2016. ABOUT SOLIDWORKS MODELING ADVANCED FEATURES, Târgu Jiu: University of Targu Jiu.

Javelin, u.d. The benefits of going from 2D to 3D Design. [Online]

Available at: https://www.javelin-tech.com/3d/going-from-2d-to-3d-design/ [Använd 19 02 2021].

Kantbronce, E., 2017. 12 Assembly Patterns and Symmetry Pattern Component Rectangular. [Online]

Available at:

https://www.youtube.com/watch?v=xYnxnGtpeoY&ab_channel=emanuelKantbronce [Använd 22 04 2021].

KETIV Technologies, 2020. Inventor Configuration Modeling Using iLogic | Autodesk Virtual

Academy. [Online]

Available at:

https://www.youtube.com/watch?v=oGSV256IV98&t=1827s&ab_channel=KETIVTechnologi es

[Använd 13 04 2021].

Man and Machine, 2020. Parametric Multi-Solid Body Modelling in Autodesk Inventor. [Online]

Available at:

https://www.youtube.com/watch?v=1_U1GTHk5oQ&ab_channel=ManandMachine [Använd 13 04 2021].

(30)

23 Pedamkar, P., u.d. What is VB.Net?. [Online]

Available at: https://www.educba.com/what-is-vb-dot-net/ [Använd 23 03 2021].

ptc, u.d. CAD Software Solutions. [Online]

Available at: https://www.ptc.com/en/technologies/cad [Använd 20 03 2021].

Rodrigues, E., 2020. HOW TO STREAMLINE MANUFACTURING OPERATIONS

MANAGEMENT. [Online]

Available at: https://prodsmart.com/blog/2020/05/09/how-to-streamline-manufacturing-operations-management/

[Använd 19 02 2021].

Roxtec, u.d. För media. [Online]

Available at: https://www.roxtec.com/sv/om-roxtec/media/ [Använd 30 03 2021].

Roxtec, u.d. Roxtec RM-modul med Multidiameter™. [Online] Available at:

https://www.roxtec.com/sv/produkter/systemkomponenter/tatningskomponenter/roxtec-rm-modul-med-multidiameter/

[Använd 23 04 2021].

Roxtec, u.d. Storyn om Roxtec. [Online]

Available at: https://www.roxtec.com/sv/om-roxtec/ [Använd 30 03 2021].

Sculpteo, u.d. Inventor: Cad Software to technical and mechanical designs. [Online] Available at: https://www.sculpteo.com/en/glossary/inventor-definition/

[Använd 02 05 2021].

techopedia, u.d. Autodesk Inventor. [Online]

Available at: https://www.techopedia.com/definition/24055/autodesk-inventor [Använd 02 05 2021].

TEDCF Publishing, 2018. iLogic Parameters - Autodesk Inventor 2019. [Online] Available at:

https://www.youtube.com/watch?v=BOfMJ-SXs84&ab_channel=TEDCFPublishing [Använd 13 04 2021].

Teknikessen, 2021. Vad är CAD?. [Online] Available at: http://teknikessen.se/vad-ar-cad/ [Använd 19 03 2021].

(31)

24

Bilagor

Bilaga 1 – Intervju

Intervju med Linus Adolfsen, produktägare för CAD samt produktingenjör på Roxtec. FH: Filip Hjoberg

LA: Linus Adolfsen

FH: Vem är du och vad arbetar du med på Roxtec?

LA: Jag heter Linus Adolfsen och jobbar som produktägare för CAD samt produktingenjör.

FH: Hur ser CAD-processen ut idag när en produktmodell ska förberedas på Roxtec?

LA: Det finns i dagsläget ingen process för hur själva modellen ska tas fram, fokus ligger på

vilket underlag som ska finnas, var det ska finnas samt hur det ska namnges. 3D-modeller har historiskt betraktats som visualisering medan 2D-underlaget har stått för

tillverkningsunderlaget.

FH: Har Roxtec ett problem med spridningen av kvalitén i uppbyggnaden av 3D-modeller, varför i sådana fall?

LA: Eftersom en process saknas så är det upp till var och en konstruktör att efter bästa

förmåga göra sitt underlag. Därav blir det en naturlig spridning i underlaget.

FH: Om en automatisering hade tillämpats och ändringen av en produktmodell hade förenklats, hade CAD-processen underlättas då och varför?

LA: Om man hade kunnat automatisera framtagandet av nya modeller så hade vi fått ett

standardiserat sätt att bygga modellerna på. Därav hade det varit lättare för samtliga medarbetare att förstå och sätta sig in i varje modell och göra förändringar.

FH: Hade det blivit en mindre spridning i kvalitén om alla CAD-modeller hade haft samma uppbyggnadssätt med hjälp av automatisering?

LA: Genom att bara ändra på parametrarna säkerställs samma kvalitet i modellens

uppbyggnad. Det skulle även bli lättare att underhålla om större förändringar en i produktserie skulle behöva genomföras då handpåläggningen blir betydligt mindre.

FH: Hur ser Roxtec på framtiden gällande en mer effektiv CAD-process genom automatisering? Vad är nästa steg och vad är det önskade tillståndet?

LA: Det önskade tillståndet i framtiden skulle vara att samtliga standardprodukter finns som

parametriserade modeller med automation samt med en koppling till övriga system. D.v.s. att om man ändrar parametrarna i en modell så förs denna data över till ritningar, affärssystem och andra gränssnitt.

(32)

25 Bilaga 2 – Skript som motverkade överlappningen

(33)
(34)

27 Bilaga 3 – Beräkningar för resultat

Testresultat i procent:

15 min * 60 = 900 s 40 s / 900 s = 0,044 1 – 0,044 = 0,965 95,6 %

Testresultat för 10 produktmodeller:

15 min * 10 = 150 min 40 s * 10 = 6,7 min 150 min – 6,7 min = 143,3 min

143,3 min / 60 = 2,388 timmar 0,388 * 60 = 23 min 2 timmar 23 min

Testresultat för 100 produktmodeller:

15 min * 100 = 1500 min 40 s * 100 = 67 min 1500 min – 67 min = 1433 min

Figure

Figur 1 - Roxtecs produkt, Modul
Figur 2 - Dummy 1 och det skapade popupfönstret med iLogic forms
Figur 5 - iLogic-regel för att kunna välja antalet lager genom olika tillstånd
Figur 8 - Modul-assemblyn
+4

References

Related documents

För att ändra default-inställningar i Procapita går du till den gula ikonen (inringat med rött nedan).. Manual ändra

Content Center kommer även vara till hjälp på så sätt att man snabbt kan komma åt de delar som man återanvänder kontinuerligt. Men en godkännandekedja som gör att de delar som

Det finns många olika sätt att beskriva vad som bygger upp företagets efterfråga på transporföretag och vad de anser vara viktigt att bedöma dem utifrån. 143)

Vid undersökningen av håligheter kunde man se att brödet med 2% betaglukan inte var genomgräddat ordentligt i mitten vilket också var tydligt då bröden med högre halt

Mark- och miljööverdomstolen bedömde att den ändrade verksamheten inte kunde rymmas inom tillståndet och att den kunde medföra olägenhet av betydelse för människors hälsa

För att ändra forskningsarbetets startdatum gå in på tillfället genom att klicka Välj längst ut till höger på status raden för forskningsarbetet och välj Visa

Klicka här för att ändra format på underrubrik i bakgrunden?.

År 1994 registrerade ett sydafrikanskt företag "rooibos" som ett varumärke i USA, trots att teet enbart växer i de sydafrikanska Cedarbergen, trots att khoisanfolket har