Control Design Using MATLAB: Keeping Everything Under Control

בנקודה הזאת אני אוהב לציין שבקרה זה נושא מאוד רחב, אפשר לדבר על ניווט ושיערוך, עיבוד מידע מחיישנים, סימולציות ו-V&V, ייצור קוד אוטומטי, עבודה עם חומרה ועוד הרבה…

בפוסט הזה, בחרתי להתמקד רק בנושא הבקרה.

בתוך הדיאגרמה הנ"ל נתמקד בבלוק אחד, הרי הוא בלוק הבקר (Control Elements), ופה נשאלות מספר שאלות:

  • כמה כניסות ויציאות יש לי במערכת?
  • האם המערכת קונטרולבילית? (ניתן לבקר אותה?)
  • איך אני מנתח את המערכת?
  • איזה בקר אני צריך?
  • האם הבקר שלי ייתן ביצועים טובים על חומרה?

זה נראה כמו הרבה דברים, שעל כל אחד מהם אפשר גם להרחיב המון, אבל, אם לחזור לציטוט מקודם, אני ארצה לפשט את זה בשביל שההסברים יהיו ברורים ומובנים לכל קורא.

לכן, אתמקד בניתוח המערכת ובבחירת הבקר.

לגבי הטמעה על גבי חומרה, ניתן לקרוא עוד בקישור הזה.

אנליזה של המערכת

בשביל לתכנן בקר מתאים למערכת שלנו, אנחנו צריכים להבין אותה:

  • האם היא יציבה? אם כן, מה הן נקודות היציבות?
  • מה תחום התדרים בו המערכת פועלת?
  • כיצד נרצה להפעיל אותה?
  • ועוד…

בדרך כלל, אנו נרצה לבדוק את המערכת שלנו במישור הזמן ובמישור התדר, ובחוג פתוח אל מול חוג סגור.

תחילה, נניח שיש לנו מערכת שמיוצגת כפונקציית תמסורת/מרחב מצב/מודל Simulink.

MathWorks מספקת כלים נוחים לנתח את המערכת בכל אחד מהמצבים האלה, גם ב-Simulink וגם ב-MATLAB.

פונקציות MATLAB לניתוח המערכת בצורה גרפית או בשורות פקודה (command line)

כשאנו מדברים על ניתוח גרפי של המערכת בזמן או בתדר, נוכל להשתמש בפקודות הנ"ל בשביל לשרטט גרפים של המערכת ב-MATLAB (כמובן, בהנחה שהמערכת מיוצגת ב-MATLAB). בנוסף, נוכל להשתמש בפקודות הנ"ל בשביל לקבל מידע טקסטואלי על המערכת, ולבצע אנליזות גם באופן אוטומטי באמצעות סקריפט.

ב-Simulink, נוכל להשתמש באפליקציות מובנות בשביל לנתח את המערכת, למשל אנליזה לינארית, אשר עושה עבורנו את הלינאריזציה בצורה ישירה. שם נוכל להסתכל גם על תחומי היציבות, ולבחור אם אנחנו מסתכלים על חוג פתוח או חוג סגור.

בחירת הבקר

לאחר שננתח את המערכת, נרצה לבחור בקר מתאים שייצב את המערכת. נוכל לבחור PID, MPC או בקר כללי כלשהו.

בקר PID

בקר זה מורכב מרכיב אינטגרלי, דיפרנציאלי והגבר.

ב-Simulink יש בלוק מוכן לבקר PID, אשר מאפשר לנו לכוונן באופן אוטומטי את הבקר, להגדיר אותו כרציף או בדיד, ולהכין אותו ישירות לצריבה על החומרה.

זוהי אפשרות ידידותית לבקר מערכת, בהנחה שבקר PID לרוב עוזר לנו עם מערכות פשוטות. כמובן שאפשר גם לבחור כל קונפיגורציה של הבקר.

אפשרות פחות מוכרת היא להשתמש בבלוק closed loop PID auto tuner, בשביל לבצע fine tuning להגברי הבקר, או כיוונון מחדש.

זהו בלוק שמקבל את הכניסה מהבקר, ואת הערכים הנמדדים מהתהליך, ומבצע אופטימיזציה בשביל להתכנס לדרישות מוגדרות. נקודה מאוד חשובה היא שהבלוק הזה נתמך לייצור קוד אוטומטי, שמאפשר למערכת לבצע כיול אוטומטי אצל הלקוח (במקום לשלוח מהנדס שיעשה את הכוונון).

בקר כללי

דרך נוספת לתכנן בקר היא להשתמש בכלי Control System Designer.

Control System Designer מאפשר לנו לתכנן בקרים למערכת הלינארית, באמצעים גרפיים ולקבל משוב מיידי.

האפליקציה מבצעת לינאריזציה למודל ה-Simulink, ומאפשרת לנו לשנות את פרמטרי הבקר (הגבר/קטבים/אפסים) ולהגיע לתוצאות רצויות. כמובן שאפשר גם להשתמש בתהליכים אוטומטיים בשביל לתכנן בקרים.

Model Predictive Control

עבור מערכות מורכבות יותר, הרבה פעמים בקרים פשוטים לא יספיקו לנו, ונרצה אלגוריתם בקרה מתוחכם יותר. פה נכנס הרעיון של MPC.

אלגוריתם זה מקבל מודל של המערכת הפיזיקלית, ומשתמש בה בשביל לחזות את התנהגות המערכת בעתיד. למעשה, הוא משתמש באלגוריתם אופטימיזציה בשביל למצוא את פקודת הבקרה האופטימלית.

בנושא הזה פעמים רבות עולה האתגר של ריצה בזמן אמת (real time) על גבי חומרה, ולאחרונה נוספו מספר חידושים שנועדו לייעל את זמן הריצה ולהקל על הסיבוכיות. למשל, להשתמש ברשת נוירונים בשביל לחשב את מצב המערכת (ניתן לקרוא עוד בקישור הזה).

חידוש נוסף הוא הרצת MPC רב-שלבי, שלמעשה עושה אופטימיזציה רב-שלבית ומקבילית, וכך מייעל את זמן החישוב. אפשר לחשוב על זה כעל הרבה בקרים קטנים שעובדים ביחד במקום בקר אחד גדול.

כמובן שיש עוד הרבה שיטות לנתח את המערכת, לתאר אותה ולבקר אותה, אבל בפוסט זה הוצגו רק כמה רעיונות שיעזרו לכם להתחיל.

בשלב הבא, תצטרכו לייצר קוד אוטומטי ולעבוד עם החומרה – אבל זה, ידידותיי וידידיי (ברוח התקופה), סיפור לפוסט אחר.

רישות ב-SOLIDWORKS SIMULATION, טיפים לעבודה נכונה ושיפור ביצועים

כידוע, יצירת Mesh תקין היא שלב מקדים והכרחי לביצוע אנליזה בשיטת FEA. במקרים של הרכבות אנו נתקלים בשני אתגרים עיקריים בשלב יצירת ה Mesh:

  • Mesh creation failed – לעיתים פעולת הרישות נכשלת בחלק (או בכמה).
    במקרים כאלו נרצה לדעת כיצד לזהות את החלק הבעייתי על מנת שנוכל לטפל בו (ראו חלק א' – פתרון בעיות רישות מורכבות בחלקים).
  • יחד עם הרצון לפתרון איכותי, לרוב אנו שואפים גם לחסוך במשאב הכי יקר שלנו – זמן עבודה.
    שימוש נכון בכלים שמציע SOLIDWORKS Simulations להגדרת ה Mesh יאפשר לנו למקד את ההשקעה החישובית באזורים הקריטיים.

חשוב להדגיש שמבחינת כלי הסימולציות אין הבדל בין הרכבה (Assembly) לבין חלק מרובה גופים (Multibody Part), אך לשם הנוחות נשתמש במונחים המוכרים – הרכבות וחלקים.

בחלק הזה נתמקד בשיטות נפוצות לשיפור ביצועים באנליזה הנוגעים לשלב הרישות.

  • פישוט מודל האנליזה – השמטת רכיבים או ייצוג חלופי.
    בשלב הראשון נדרש להחליט אילו חלקים מתוך כלל המודל אנו מעוניינים לכלול באנליזה ולאיזה צורך, לפי העקרונות הבאים:
  • כאשר מדובר בהרכבה גדולה, לרוב נוכל לבודד מתוכה תת הרכבה שאנו מעוניינים לבחון את העמידה שלה בעומס, מתוך שאר ההרכבה שבה אין לנו עניין באנליזה כלל.

האפשרויות העומדות לרשותנו ע"מ ליצור כזה בידוד הן:

  • יצירת קונפיגורציה ייעודית שבה כל המודלים שאינם רלוונטיים לאנליזה נמצאים במצב Supress.
    • באופן דומה, ניתן לסמן את אותם החלקים בעץ של ה study ולבחור באפשרות Exclude from Analysis (ראו בתמונה).
    • הגדרת וביצוע האנליזה בסביבת המודל של תת-ההרכבה הנבחרת.
  • יש מקרים בהם נהיה מעוניינים בתכונות מסה ואינרציה בלבד של אחד מהרכיבים.
    למשל באנליזה של מתקן הרמה לרוב אין לנו צורך במודל ממשי של העומס.
    במצבים כאלו נוכל לייצג את הרכיב באנליזה בעזרת האפשרות Remote Mass.
    כפי שמודגם בתמונות, נוכל להחליף רכיב שכבר מופיע במודל בעזרת פקודה Treat as Remote Mass או להגדיר ידנית במידה ולא הכנסנו את המודל של הרכיב.
  • סוג נוסף של גופים שניתן לחסוך הוא קשיחים (פינים, ברגים, קפיצים וכו'), וזאת למרות שאנו זקוקים לתכונות החוזק שלהם!
    ב Solidworks Simulation רצוי מאוד לייצג רכיבים כאלו בעזרת Connectors מהסוג המתאים.
    במקרים של שימוש בברגים מספריית Toolbox, משתמשים עם רישיון Simulation Pro ומעלה יוכלו להחליף אותם ב Bolt Connectors בעזרת ממשק מהיר וקל.

יש לציין שבסוגים מסויימים של studies לא כל סוגי ה-Connectors וה-Contacts ניתנים לשימוש.

סיכום ביניים:
הפחתת כמות הגופים המעורבים תחסוך מהזמן שידרש לפתור את האנליזה ואולי גם תפטור מאיתנו התעסקות בגופים בעייתיים.

  • שימוש ב Mixed Quality Mesh.
    בסעיף הקודם דיברנו על חלקים שניתן להזניח לחלוטין באנליזה או שניתן להחליף אותם בייצוג מפושט אך מספק.
    ישנם מצבים בהם אנו נאלצים להשאיר במודל חלקים מסויימים על מנת שיעבירו את העומסים לחלקים הקריטיים באופן שתואם את המציאות, אך הם עצמם לא מוקד העניין באנליזה.
    החל מגרסת 2020 עומדת לרשותנו אפשרות לרשת חלק מהגופים ב Draft Quality ואחרים ב High Quality (ראו בתמונות) באותו ה Study, ובכך להפנות את עיקר העומס החישובי רק עבור הרכיבים הקריטיים.

כאינדיקציה, רישות ב Draft Quality יופיע בצבע כתום, וחלקים המרושתים ב Draft Quality יסומנו בעץ עם פירמידה בעלת צלעות ישרות.

מקובל להשתמש ברישות של כל המודל ב Draft Quality Mesh לבדיקה ראשונית של הגדרות סימולציה, כאשר רוצים לבחון במהירות אם הפתרון המתקבל תואם את ההנחות שלנו.

בהתאם, אם רוצים לקבל מדד לאיכות הרישות שהתקבל בשימוש ב Draft Quality Mesh, ניתן להשתמש ב Simulation Evaluator.
שם ניתן לראות השוואה בין נפחים של הגופים לבין הנפח שתפס הרישות שלהם. בתמונה ניתן לראות שבדיקה של הגופים היחידים שהוגדרו ב High Quality Mesh נותנת הפרש אפסי.

לסיכום, SOLIDWORKS Simulation מאפשר לא רק בידוד חלקים הרלוונטיים לסימולציה בצורה נוחה, אלא גם מציע ייצוג רכיבים באופן שהולם את צורך הופעתם בסימולציה.

ממשק משתמש בגרסת SOLIDWORKS 2023

הגרסה החדשה כוללת הרבה מאד חידושים המשפרים את אופן העבודה היומיומית שלכם עם התוכנה. שיפורים בביצועי הרכבה, תגובתיות גרפית ואפשרויות שרטוט מייעלים את עבודת התכנון בעוד יכולות עיצוב חדשות מאפשרות יותר גמישות וזרימת עבודה מהירה יותר.

במאמר זה נסקור את החידושים בממשק המשתמש של SOLIDWORKS 2023. ממשק משתמש מהווה מאז ומתמיד נדבך חשוב ב- DNA של תוכנת SOLIDWORKS.

הנה חלק מהחידושים והשיפורים בממשק המשתמש בגרסת SOLIDWORKS 2023:

  • קולובורציה – שיתוף בין חברי הצוות הוא קריטי להצלחת המוצר. ממשק המשתמש החדש מאפשר לתקשר בין חברי הצוות על הפרוייקט באמצעות פתקיות, מעין Sticky Notes צהובות שכולנו מכירים. על הפתקיות אפשר לכתוב כל מה שרוצים ואף לכלול תמונות או צילומי מסך. אפשר גם לסווג פתקיות לפי צבעים שונים ולהדגיש פתקיות קריטיות אשר יפתחו ברגע שהפרויקט יפתח.
  • מערכת הרינדור החדשה של חלון עבודה ב SOLIDWORKS 2023 שופרה וקצב הפריימים במהלך הזזה, זום, וסיבוב שופר והמערכת עברה אופטומיזציה דרמטית.
    כאשר התיבה "ביצועים גרפיים משופרים" מסומנת, ניתן לממש קצבי פריימים מהירים יותר בעת צפייה במכלולים גדולים או חלקים בעלי גיאומטריה מורכבת.
  • ל -SOLIDWORKS יש את הממשק הניתן להתאמה אישית גמישה ומקיפה מאוד.
    ב SOLIDWORKS 2023 ניתן לשחזר בקלות רבה יותר את הגדרות ברירת המחדל.
    לכל לשונית בחלון "התאמה אישית" יש כפתור "איפוס לברירות מחדל" המאפשר לך לאפס את הגדרות הכרטיסייה הספציפית הזו, את CommandManager, או את כל ההתאמות האישיות

צפו בסרטון על ממשק המשתמש של SOLIDWORKS 2023 :

הדפסה תלת ממדית בפורמט גדול

מבוא

הדרישה להדפסה בתלת מימד הולכת וגדלה, המשתמשים נתקלים לעתים קרובות בבעיות בהן הם מתבקשים ליצור הדפסות גדולות יותר מן הנפח המתאפשר על ידי מדפסת תלת-ממד שולחנית. כאשר פרויקט מצריך הדפסה שהיא גדולה יותר מנפח הבנייה של מדפסת  שולחנית, עד היום היו רק כמה אפשרויות זמינות:

  1. מיקור חוץ של החלקים ע"י העברה להדפסה בלשכת שירות.
  2. שימוש במדפסות שולחניות הנמצאות בבית העסק ופיצול החלק לתתי-חלקים.

הופעתן של מדפסות מסוג Form 3L שינתה באופן מהותי את המצב הקיים בהדפסת תלת מימד על ידי מתן פתרון מלא.

בפורמט גדול בשבריר מן העלות של מדפסות תלת מימד מסורתיות ותעשייתיות. מדפסות Form 3L מעניקות לבתי עסק את הגמישות להדפיס מגוון גדול יותר של חלקים בגדלים שונים ולהפיק תפוקה גבוהה יותר תוך שמירה על איכות החלק המודפס וקלות השימוש הנדרשת על ידי אנשי מקצוע ובתי עסק. בדו"ח זה אנו משווים את ההשקעה ב- Form 3L לשלוש האפשרויות הפופולריות המוצגות לעיל.

מה המשמעות של "פורמט גדול" בכל הנוגע למדפסות תלת מימד?, מדפסות תלת-ממד בפורמט גדול בימנו מאפשרות באופן כללי מרחב בנייה בצורת קובייה של 25-30 ס"מ, זאת בהשוואה למרחב במימדים של 15-20 ס"מ האופייני למדפסות תלת מימד שולחניות. במונחים מעשיים, ומאחר ואנו מדברים על הדפסה בתלת מימד, המשמעות היא נפח בנייה שהוא לעתים קרובות גדול פי שלוש עד חמש מאשר מדפסת שולחנית סטנדרטית. על מנת לתת מושג מהו הגודל האמור, מדפסת בפורמט גדול יכולה להדפיס קסדת אופניים בגודל מלא בחתיכה אחת.

למדפסות תלת מימד בפורמט גדול אלה יש את היכולת ליצור אבות טיפוס ודגמים בקנה מידה מלא עבור מגוון רחב של יישומים ותעשיות.

דוגמאות לאילו סוג של מוצרים יכולות מדפסות תלת מימד בפורמט גדול ליצור:

הנדסה:  אבות טיפוס בגודל מלא, עם נראות ופונקציונליות גבוהות כך שהצוותים יכולים לבדוק ולאמת מודל ריאליסטי יותר.

בריאות : מודלים אנטומיים בגודל מלא בהדפסה בודדת, כך שאנשי מקצוע בתחום הבריאות יכולים להתכונן טוב יותר לביצוע של ניתוחים ופעולות.

ייצור:  תבניות בגודל מלא לעיבוד מהיר ויצירה של תבניות עבודה גדולות ומתקנים שאינם דורשים עבודת הרכבה נוספת.

קיימות בשוק מדפסות תלת מימד בפורמט גדול העולות בהרבה על הגדלים הנ"ל, אולם אלה הנן מדפסות תעשייתיות בעיקרן, אשר מחירן גבוה, רמת המורכבות שלהן גדולה ודרישות ההתקנה שלהן מחמירות.

במאמר זה אנו משווים בין הדפסה בפורמט גדול בתוך בית העסק במדפסת מסוג  Form 3L לשיטות אחרות של ייצור חלקים דומים.


1. הדפסה בתלת מימד בתוך בית העסק בהשוואה להדפסה בלשכות שירות (מיקור חוץ)

הסיבה העיקרית שבתי עסק בוחרים במיקור חוץ היא שרכש של מגוון גדול של מכונות שנועדו לייצור של חלקים מרובים עבור מוצר דורשת לעתים קרובות השקעה משמעותית, מיקום ייעודי ומומחיות הנדרשת להפעלת מכונות אלה. ניתן להימנע מכל אלה על ידי מיקור חוץ של חלקים גדולים אלה ושילוחם אל בית העסק שלכם. יחד עם זאת, הדפסה בתלת מימד בבית העסק שלכם מביאה עמה יתרונות משמעותיים רבים מעבר למיקור חוץ של החלקים בלשכת שירות.

בפרק זה נדון בשלושה מן היתרונות של הדפסה בתלת מימד בפורמט גדול בבית העסק שלכם:

  • הורדת העלויות בטווח הרחוק.
  • שיפור תהליכי פיתוח באמצעות תהליכי דיגום מהיר (Rapid Prototyping).
  • היכולת לספק ולהגן על העסק שלכם מפני בעיות בשרשרת האספקה.

הורדת עלויות

מיקור חוץ יכול להיות מפתה מכיוון שהוא אינו דורש השקעה כספית מראש. בתי עסק פשוט שולחים את קבצי התלת מימד שלהם ללשכת שירות, והתוצר מופיע בדואר חוזר שבוע או שבועיים לאחר מכן. עבור בתי עסק המבצעים רק הדפסות תלת מימד בודדות, באופן לא קבוע, מיקור חוץ יכול להתאים לצרכיהם.

ואולם, ככל שיישומי תלת מימד מתרחבים והולכים, עלול השימוש המתמשך במיקור חוץ לגרום לגידול משמעותי בתקציבים. השקעה מראש במדפסות תלת מימד שיפעלו בתוך בית העסק תסתכם בסופו של דבר בעלויות פחותות במידה משמעותית עבור כל הדפסה וחיסכון כולל בעלויות. דבר זה נכון במיוחד בהדפסת תלת מימד בפורמט רחב, מאחר והעלויות הכרוכות בהדפסות אלה עלולות להיות גבוהות עד פי ארבע מן העלויות הכרוכות בהדפסה בתוך בית העסק.

השוואת עלויות: בין מדפסת Form 3L לבין מיקור חוץ

החלקמחיר להדפסה
ב-Form 3L
לעומת מיקור חוץ
מחיר במיקור
חוץ
זמן הדפסה
ב-Form 3L
חומרי הדפסה
ב-Form 3L
זמן ייצור
במיקור חוץ
מודל אנטומי –
עצם ירך
$25$35023 שעותשרף Greyשבוע עד שבועיים
ג'יג להרכבת
חלקים
$71$50033 שעותשרף Tough 2000שבוע עד שבועיים
קסדה$114$75042 שעותשרף Tough 2000שבוע עד שבועיים
קסדה$97$7508 שעותשרף Draftשבוע עד שבועיים
נחירי ואקום$10$16016 שעותשרף Greyשבוע עד שבועיים
כפית$33$16012 שעותשרף Greyשבוע עד שבועיים
  • זמן הדפסה של מדפסת Form 3L בשרף Draft הנו עד פי 4 מהיר יותר מאשר שרפים מסוגי סטנדרט והנדסה המופיעים לעיל.
  • טבלה זו מראה עלויות חומר גלם בלבד, ואינה משקללת את מחירי הציוד ומחיר העבודה המשתנים בין בית עסק אחד למשנהו.

חיסכון בעלויות מהווה לעתים קרובות את הדבר הראשון בו מבחינים רבים ממשתמשי Form 3L כאשר הם מתחילים להדפיס במכונה. Matt Tetzl טכנאי R&D ב-Black Diamond אומר "הפחתנו את העלויות שלנו בייצור של אב טיפוס בגודל מלא מ- $425 להדפסה ל- $70 להדפסה. עם חיסכון כזה, מדפסת Form 3L תשלם בעד עצמה בתוך שלושה חודשים בלבד".

על מנת למדוד את החיסכון שלכם בעלויות, השתמשו בכלי ה-ROI החינמי שלנו להלן ותוכלו לקבל הבנה טובה יותר של הבדלי התמחור בין Form 3L לבין טכניקות הדפסה אחרות.

תכנון מוצרים טובים יותר בעזרת מחזורי פיתוח קצרים ומהירים יותר.

יצירה מהירה של אב טיפוס מפסיקה להיות מהירה כאשר מיקור חוץ של חלק דורש ימים רבים ולעתים שבועות עד לקבלתו. והדבר הופך להיות נראה יותר לעין כאשר פרויקט דורש עשרות, או יותר, חזרות.
עבור בתי חולים הדפסה של מודלים אנטומיים גדולים לקראת ניתוח המתקרב ובא או עבור חברה לעיצוב מוצרים הרוצה לאסוף משוב מן המשתמשים, הזמן הדרוש לייצר החלקים הינו קריטי.

חברת Black Diamond Equipment מייצרת ציוד חדשני לטיפוס, סקי והרים. המוצרים של Black Diamond Equipment ידועים בזכות הנוחות, העמידות והביצועים שלהם והם עוברים תהליכי עיצוב, בדיקות וחזרות מוקפדים לפני שהם מגיעים אל השוק. הם גם היו אחת החברות הראשונות לרכוש את מדפסת Form 3L על מנת להשלים את צי מכונות הייצור להדפסה בתלת מימד שלהם. החברה הכניסה את המכשיר מיד לעבודה על מנת לחסוך במיקור חוץ עבור חלקים גדולים, חיסכון בזמן, בכסף ושיפור המוצרים שלהם.

מיקור חוץ – זמן עד לקבלת החלק הסופיייצור עצמי בבית העסק – זמן עד לקבלת החלק הסופי
שבוע עד שבועיים24-36 שעות

מדפסת Form 3L מאפשרת ל- Matt Tetzl טכנאי R&D ליצור דגמים בגודל אמיתי בייצור עצמי בבית העסק. היתרונות הם עצומים: זמן הייצור הכולל עבור אבות טיפוס גדולים ירד לשלושה ימים או פחות, כתלות בזמן המוקצב להדפסה. היכולת ליצור כף מפולת שלגים מודפסת בתלת מימד בגודל מלא מאפשרת לצוותי העיצוב להתחיל מיד את ההדמיה וזמן הריצה הנדרשים על מנת לשפר את העיצוב. את הרעיונות ניתן ליישם במהירות בתוכנת CAD ולהתחיל מיד בהדפסת המוצר הבא.

הירידה בזמן הייצור והעליה במספר החזרות יכולות להשפיע באופן מהותי על איכות החלק המיוצר. הדבר מאפשר למעצבים להתמקד על שינויים והתאמות קטנים ולבחון את החלקים שלהם, כאשר בסופו שלדבר מתקבלים חלקים סופיים טובים יותר עבור הלקוחות.

Vital Auto הממוקם בלב ליבה של תעשיית הרכב הבריטית, הנו סטודיו לעיצוב עם מומחיות גדולה בעיצוב רכב. רשימת הלקוחות המכובדת של החברה כוללת רבים מיצרני הרכב הגדולים, כגון Volvo, Nissan, Lotus, McLaren, Geely, TATA ורבים אחרים. על מנת לשמור את מיקומה כמובילה ברשימת המתחרים, חברת Vital Auto השקיעה במספר גדול של מדפסות Form 3L ו- Fuse 1 על מנת ליצור דגמי אבות טיפוס ברמת נאמנות גבוהה למכוניות הקונספט שלהם, העוברים חזרות (איטרציות) פנימיות במהירות וביעילות על מנת להגיע אל העיצוב המושלם.

פתח אוורור (משמאל) ואטם דלת (מימין) המודפסים במדפסת Form 3L על ידי Vital Auto.

"באופן טיפוסי, אטמי דלת ליישומים בתחום הרכב עלולים להיות יקרים מאד לייצור. פשוט אין דרך אחרת לייצר אותם מלבד באמצעות תבניות שיחול. ייצור מסוג זה דורש לא רק עלויות קירור גדולות מאד אלא גם זמן ייצור ארוך. הצלחנו להתנסות באחד החומרים החדשים ביותר של Formlabs, שרף מסוג Flexible 80A. מדפסת Form 3L אפשרה לנו לייצר חלקים מאטמי הדלת בלילה אחד, לבדוק גיאומטריות שונות ולהדפיס בטווח של 50 מיקרון מן העיצוב בפועל.

"באופן טיפוסי, אטמי דלת ליישומים בתחום הרכב עלולים להיות יקרים מאד לייצור. פשוט אין דרך אחרת לייצר אותם מלבד באמצעות תבניות שיחול. ייצור מסוג זה דורש לא רק עלויות קירור גדולות מאד אלא גם זמן ייצור ארוך. הצלחנו להתנסות באחד החומרים החדשים ביותר של Formlabs, שרף מסוג Flexible 80A. מדפסת Form 3L אפשרה לנו לייצר חלקים מאטמי הדלת בלילה אחד, לבדוק גיאומטריות שונות ולהדפיס בטווח של 50 מיקרון מן העיצוב בפועל.

הטיפול בצווארי בקבוק בשרשרת האספקה

במאמר על מחקר שבוצע לאחרונה על ידי Formlabs, משתמשים אשר עברו להדפסה בתלת מימד במהלך השנים האחרונות פנו להדפסה בתלת מימד על מנת לעזור להם לטפל ולנהל זעזועים בשרשרת האספקה, כאשר 57% מהם "מסכימים" או  "מסכימים מאד" כי יכולות ההדפסה שלם בתלת מימד בתוך בית העסק מסייעות להם להתמודד עם סוגיות של שרשרת האספקה. אירועים גלובליים שלא ניתן לצפותם עלולים להיות בעלי השלכות חמורות על שרשרת האספקה של בתי עסק המסתמכים על מיקור חוץ במסגרת הפרויקטים הקריטיים שלהם.

% המשתמשים הטוענים כי הדפסה בתלת מימד עוזרת להם לפתור סוגיות בשרשרת האספקה

כחול – בתי עסק שהשקיעו בהדפסה בתלת מימד בשנתיים האחרונות
כתום – בתי עסק שהשקיעו בהדפסה בתלת מימד לפני למעלה משנתיים

הטיפול וההתנהלות מול אתגרים של שרשרת האספקה לובשים צורות רבות, בין אם מדובר ביכולת להחליף חלקי מכונה תקולים או בשמירה על העמידה בזמנים של פרויקט כלשהו למרות עיכובים חיצוניים במשלוחים. הדפסה בתוך בית העסק מאפשרת לבתי העסק לשמור מלאי של חומרי ההדפסה שלהם, ולהפחית את ההסתמכות על לשכת השירות שישמרו עבורם מלאי של חומרי ההדפסה הקריטיים. הדפסה בתוך בית העסק במכונות בפורמט גדול מאפשרת רמה מסוימת של בקרה על הייצור שלא הייתה אפשרית קודם לכן: בקרת מחירים, בקרת לוחות זמנים ושמירה על יכולתו של בית העסק שלכם להגיב לנסיבות בלתי צפויות.

נקודה זו מדגישה ומדגימה את הרבגוניות של ייצור עצמי בבית העסק עם מדפסת בפורמט גדול כגון מדפסת Form 3L. סוג זה של ייצור מעניק גמישות רבה בתחום ייצור החלקים, ומאפשר בנייה של אבות טיפוס בגודל מלא. יחידות עיבוד שלאחר הייצור כגון Form Wash L ו- Form Cure L הנן תואמות למדפסות SLA בפורמט קטן כגון Form 3+, במידה ובית העסק שלכם ישקיע בעתיד במכונות קטנות יותר כדי להגדיל תפוקה. עבור בתי עסק רבים, השקעה מוקדמת ב-SLA בפורמט גדול מהווה את האפשרות הטובה ביותר כאשר השיקול הוא לטפל בבעיות המתרחשים בשרשרת האספקה.

2. SLA בפורמט גדול בהשוואה ל-FDM

מדפסות תלת מימד מסוג FDM ומסוג SLA מהווים את הסוגים הנפוצים ביותר של מדפסות מסוג זה הנמצאות כיום בשוק. שתי הטכנולוגיות להדפסה בתלת מימד אומצו ושוכללו ופועלות כיום בפורמט של מדפסות שולחניות, מה שהפך אותן להיות נגישות יותר מבחינה כספית, קלות יותר לשימוש ובעלות יכולות רבות יותר. באופן מסורתי מדפסות FDM מהוות את נקודת הכניסה עבור בתי עסק המבצעים את ההשקעה הראשונה שלהם בהדפסת תלת מימד וזאת בשל מחירן הנמוך, והדבר כולל גם השקעה במדפסות בפורמט גדול. יתרה מכך, מדפסות SLA בפורמט גדול פשוט לא היו זמינות במחיר סביר עבור מרבית בתי העסק לפני הגעתה של מדפסת Form 3L.

לעתים קרובות, בתי עסק אינם בוחרים בין FDM לבין SLA, ובמקום זאת משתמשים בכל אחת מן הטכנולוגיות לייצור של סוגי הדפסות אחרים. הדפסות מסוגי FDM ו- SLA  נפוצים בשימוש בתחום ההנדסה ובייצור על מנת לייצר אבות טיפוס, מתקני קיבוע, ג'יגים וכלים אחרים. FDM נבחר לעתים קרובות לצרכים של חלקים פשוטים ובשל התהליך זרימת העבודה הפשוט שלו, בעוד ש- SLA מהווה פתרון טוב יותר עבור עיצובים מורכבים וחלקים הדרושים איכות גבוהה יותר. אולם אין לכך את המשמעות שגם אופן העבודה עבור מדפסת SLA בתלת מימד הנה מורכבת יותר בהכרח; Formlabs הפכה את כל התהליך לאוטומטי מתחילתו ועד סופו עם Form Wash L ו-Form Cure L.

FDM  משמש יותר להדפסה ברמת הצרכן, בעיקר בגלל העובדה שהם נמצאות בשימוש גם כמדפסות חובבים. ואולם, גם מדפסות FDM תעשייתיות בפורמט גדול, הן פופולריות בקרב אנשי המקצוע.

להלן מספר סיבות מדוע אתם עשויים לבחור להשתמש במדפסת FDM תעשייתית בפורמט גדול:

  • FDM  מאפשר הדפסה של מגוון רחב של חומר תרמופלסטיים סטנדרטיים כגון ABS,  PLA  ותערובותיהם השונות והתוצאה היא כניסה לתחום הפעילות הזה בעלויות כניסה נמוכות גם עבור חומרים.
  • FDM  הוא המתאים ביותר למודלים בסיסיים של הוכחות היתכנות והכנת אבות טיפוס עבור חלקים פשוטים בעלות נמוכה.

מאידך ל-FDM קיימות גם מספר מגבלות:

  • למדפסות FDM בפורמט גדול יש רזולוציה נמוכה כמו של מדפסות FDM שולחניות קטנות יותר. בהשוואה לטכנולוגיות הדפסת תלת מימד של חומרים פלסטיים כגון SLA או SLS,
  • לעתים קרובות FDM אינו מהווה את החלופה הטובה ביותר להדפסה של עיצובים גדולים ומורכבים או חלקים עם תכונות מורכבות.
  • גימור באיכות גבוהה עבור חלקי FDM גדולים דורש תהליכי שיוף מכניים ארוכים ועתירי עבודת כפיים. ישנן מספר מדפסות תלת מימד FDM המשתמשות בתמיכות מסיסות על מנת להקל על יכולות אלה ולהציע טווח רחב יותר של פלסטיק תרמי ליישומים הנדסיים, אולם אלה מגיעים עם מחיר גבוה והתעסקות מסובכת עם חומרים רגישים ללחות ומאתגרים להדפסה.
  • היצירה של חלקים גדולים באמצעות הדפסת FDM נוטה להיות אטית יותר מאשר SLA, כתלות בסוג החומרים בהם נעשה שימוש.
החלקזמן הדפסה
ב-FDM
זמן הדפסה
ב-Form 3L
זמן הדפסה
ב-Form 3L שרף טיוטה
נחיר וואקום19 שעות16 שעות שרף אפור5 שעות
קסדה בגודל מלא125 שעות42 שעות שרף 2000 קשיח23 שעות
כלוב סוגר למאוורר125 שעות60 שעות שרף אפור33 שעות

זמני ההדפסה ב-FDM מתבססים על הערכות מתוך CURA, הדפסה ב-100 מיקרון, פברואר 2022

חלקי SLA (משמאל) מעניקים גימור חלק בעוד שחלקי FDM (מימין) יוצרים חלקים באיכות נמוכה יותר במיוחד בעיצובים מורכבים או בחלקים עם תכונות מורכבות.

לחלקי SLA יש את הרזולוציה והדיוק הטובים ביותר, את יכולת הפרטים הברורה ביותר ואת גימור פני השטח החלק ביותר מכל טכנולוגיות הדפסת הפלסטיק בתלת מימד, אולם היתרון העיקרי של SLA טמון ברבגוניות שבו. פורמולציות שרפים עבור SLA  מאפשרות מגוון גדול של תכונות אופטיות, מכניות ותרמיות התואמות את תכונותיהם של חומרי פלסטיק תרמי לשימושים סטנדרטיים, הנדסיים ותעשייתיים.

מספר יתרונות של השימוש במדפסות SLA בפורמט גדול:

  • יכולות ייצור של אבות טיפוס מדויקים בעלי טיב פני שטח מעולה, ותכונות מכניות איזוטרופיות, כמו כן אטימות לזורמים.
  • מגוון רחב של חומרים: קשיחים או אלסטיים, מסוגסגים בחומרים נוספים כגון חלקיקי-זכוכית, או מוכוונים בתכונות מכניות כגון עמידות תרמית גבוהה או דרישות אנטי-סטטיות.

בהשוואה ל- FDM, כמה חששות נפוצים שהיו לבתי עסק בעבר בנוגע ל-SLA כוללים:

  • הדפסות ב- SLA דורשות עיבוד סופי, הכולל הסרה של שאריות שרף נוזלי מן החלקים. כיום שלבים אלה יכולים להתבצע באופן אוטומטי על ידי מכשירי עיבוד משלים כגון  מכשיר שטיפה Form Wash L ומכשיר הקשיה Form Cure L
  • לעתים קרובות, בעת הדפסה של חלקים קטנים, מדפסות מסוג SLA עלולות להיות אטיות יותר ממדפסות  FDM
     Formlabs טיפה בנושא זה על ידי פיתוח של חומרים להדפסה מהירה כגון שרף Draft  שהוא מהיר יותר בצורה משמעותית בהדפסה של הדפסות גדולות וקטנות.

 SLA מהווה אפשרות מצוינת עבור אבות טיפוס גדולים וברמת פירוט גבוהה הדורשים דיוק ברמה גבוהה וגימור פני שטח חלק, כגון תבניות, כלי ייצור, מודלים ויזואליים, מודלים רפואיים וחלקים פונקציונליים. הם מציעים גם חומרים עם יכולת עמידת תרמית גבוהה עד טמפרטורה 238°C מה שהופך אותו לבחירה האידאלית עבור יישומים הנדסיים ויישומי ייצור מסוימים – כמו גם עבור מגוון גדול של חומרים רפואיים מאושרי FDA המיועדים ליישומים דנטליים ורפואיים.
כאשר עושים שימוש בשרף Draft מדפסת Form 3L מהווה גם את האפשרות המהירה ביותר להדפסת חלקים גדולים בתלת מימד, עד פי 10 מהירה יותר מאשר FDM.

Form 3L  אוספת יחד את כל היתרונות של SLA ומביאה אותם אל ההדפסה בפורמט גדול.

קסדה שאותה ניתן ליצור ב- Form 3L בהדפסה אחת ויש לחלק אותה ל-4 חלקים כאשר מדפיסים ב-+Form 3

3. הדפסה של חלקים גדולים בהשוואה לחיבור יחד של חלקים קטנים

עבור בתי עסק שעדיין אין להם מדפסת תלת מימד בפורמט גדול, חלוקה של דגם לחלקים קטנים יותר היכולים להשתלב יחד לאחר עיבודם  מהווה פתרון מצוין להדפסה בתלת מימד של פריטים שהם גדולים יותר מפלטפורמת הבנייה של המדפסת שלהם.

כאשר בוחרים בטכניקת חיבור השיקול העיקרי צריך להיות חוזק המפרקים המחוברים, וזה תלוי בשימוש הסופי של החלקים שחוברו יחד:

  • חיבור כימי: יש להשתמש בחומר הדבקה עבור מודלים וויזואלים, מודלים בסדרי גודל שונים, וצורות מורכבות שאינן מיועדות לשימוש פונקציונלי או לעמידות בפני פגיעות.
  • חיבור מכני: יש להוסיף הברגה לברגים או כיסים לחלקים הנדסיים פונקציונליים הדורשים חיבור מכני חזק או אם הרכיבים צריכים להיות פריקים – להתחבר ולהתנתק מספר פעמים.

דוגמה למספר חלקים קטנים יותר המחוברים יחד ליצירה של פריט גדול יותר על ידי הדבקת החלקים, יצירת טלאים ולאחר מכן שיוף לפני צביעה.

כאשר משתמשים במדפסות קטנות יותר על מנת ליצור חלקים מרובים, ישנו צורך לעתים קרובות לשנות את עיצוב ה- CAD. זה יכול להיות משום שהעיצוב הנוכחי דורש כעת הברגות לברגים, או חוצצים שנועדו לחיבור יחד של חלקים. בנוסף, הדבק או חומרי הדבקה אחרים בהם משתמשים עלולים לשנות במעט את המשקל או הדינמיקה של חלק כלשהו, ויש לקחת זאת בחשבון כאשר מעצבים קובץ CAD. החלק המיוצר בשיטה זו לא יחקה ב- 100% את החלק הסופי ויש לקחת גם את זאת בחשבון כאשר מעבירים את הפריט לייצור או מקדמים אותו הלאה בתוך תהליך הפיתוח.

שינויים מהותיים בפריטים או חלקים עלולים לדרוש מן המשתמש להדפיס את כל או את מרבית החלקים שוב; אם רק מדפסת אחת או מספר קטן של מדפסות תלת מימד הן זמינות לשימוש, אזי כל שינוי שכזה עלול לקחת זמן רב. זמן נוסף אותו משקיעים בהתאמות של העיצוב, הדפסה של חלקים, הדבקה או חיבור שלהם יחד ולאחר מכן עיבוד מאוחר של ההרכבה על מנת להסתיר כל פגמים אפשריים שהם  מוסיף גם הוא לעלויות העבודה של הפרויקט. ויש צורך לקחת זאת בחשבון כאשר מנתחים אנליטית את העלות/תועלת של השימוש במדפסות בפורמט גדול במקום.

הדפיסו חלקים גדולים באיכות גבוהה עם מדפסת Form 3L

בין אם אתם משתמשים כעת במדפסת FDM בפורמט גדול, מוציאים פרויקטים למיקור חוץ או מרכיבים חלקים רבים יחד ליצירה של חלקים גדולים יותר, מדפסת Form 3L  מציעה יתרונות ברורים עבור בית העסק שלכם. מדפסת Form 3L גאה ביכולתה ליצור חלקים באיכות מדהימה עם גימור פני שטח חלק ופירוט מדוקדק שעמם מזוהה ההדפסה במדפסת SLA תלת מימד. כאשר בתי עסק מדפיסים במדפסת SLA בתלת מימד הם יכולים לצפות ל:

  • גימור פני שטח חלק. מודלים המודפסים במדפסת Form 3L דומים לחלקים מלוטשים בהזרקת תבנית ליצירת של אבות טיפוס ריאליסטיים למראה.
  • דיוק והדירות. מערכת של לייזרים ומראות מוודאת איכות הדפסה אחידה, וכושר הפרדה (רזולוציה) של 25 מיקרון לכל שטחה של פלטפורמת הבנייה כולה.
  • שקיפות וגימור חלק של פני השטח, חומרים שקופים מודפסים בבהירות גבוהה יותר מאי פעם.
  • ספריית חומרים נרחבת ההולכת וגדלה כל העת. ספריית השרפים שלנו מכילה למעלה מ- 30 חומרים המתאימים למגוון יישומים – הנדסי, רפואי, עיצוב, תכשיטים.

Formlabs ידועה ביכולת שלה לייצר פתרונות הדפסה קלים לשימוש שאינם דורשים ידע טכני בכלל. פתרון מלא מקצה לקצה, החל מהתוכנה ועד למכשירי עיבוד משלים, כך שאתם תוכלו להתמקד בפיתוח המוצר שלכם ולקבל תוצר מודפס בקלות ובמהירות.

מקור המאמר : Formlabs
עריכה: גיא ירוס. מהנדס אפליקציה הדפסה בתלת ממד. סיסטמטיקס

ActiveBOM – Smart Supply Chain Engine

בכל התחלה של פרוייקט אחד האתגרים הגדולים ביותר (אם לא הגדול מבין כולם) יהיה בחירה ואיתור של הרכיבים האלקטרוניים. בימים אלה כאשר משבר רודף משבר, מציאת רכיבים איכותיים זמינים הינה משימה לא קלה לעיתים וצריך להיערך לה ולהקצות לה את הזמן המתאים.

גם אם אתם מאוד מוכשרים בתחום, אתם עלולים להיתקל בבעיות הללו לדוגמא:

  • מציאת רכיבים שתומכים במטרות הפרוייקט
  • זיהוי מקדים של רכיבים "בעייתיים"
  • העתקה ומציאת סימבולים סכמתיים/FOOTPRINTS של הרכיבים
  • תאימות הרכיבים
  • התאמת הרכיבים לעלות המוערכת של הפרוייקט
  • דינמיקת הרכיבים אצל היצרנית

מהי מערכת ActiveBOM:

מנוע ה-ActiveBOM הינו מנוע ייחודי שפותח על ידי Altium מבוסס טבלה אשר מתעדכנת בזמן אמת מספקיות הרכיבים, אודות זמינות הרכיבים, מלאי, מחיר, הודעות מיוחדות וכו'.

בניגוד ל-BOM שמיוצר בנקודת זמן מסוימת של הפרויקט – מנוע ה-ActiveBOM מתעדכן בכל שינוי סכמטי כזה או אחר בפרויקט ומציג תמונה עדכנית של מצב הרכיבים, זמינותם, התראות, תמחור כל רכיב ותמחור המעגל.

ActiveBOM שואב נתונים ממגוון מקורות כגון global/cloud או on-Premise/local, מה שמאפשר למשתמשים לעקוב אחרי ה-BOM המתעדכן כדי לעמוד ביעדי הפרויקט.

 on-Premise/local, מה שמאפשר למשתמשים לעקוב אחרי ה-BOM המתעדכן כדי לעמוד ביעדי הפרויקט.

ה-BomDoc הוא המסמך המייצג של ה- ActiveBOM , מסמך בפרויקט שמודע לתכן החשמלי ומתעדכן ממנו, מה שמאפשר לכל המתכננים והמנהלים, לזהות שגיאות או אי-זמינות של רכיבים קריטיים כבר בשלבים ראשוניים של התכן האלקטרוני ולא בסיומו כנהוג בעבר.

אפשרוות נוספת שניתן לקבל במסמך ה –ActiveBOM הינה תמחור מלא של המעגל.

האלגוריתם אוסף מה-BOM את כל תמחורי הרכיבים ומאגד אותם לסכום אחד. האלגוריתם גם יודע לחשב את הכפולות של הרכיבים והנחת כמויות. לדוגמא, בעוד מחירו של נגד מסויים הינו 1 סנט, אם נקנה ממנו 1000 יחידות המחיר ירד ל-0.7 סנט. המערכת יודעת לחשב את הכמות כפול המחיר פר כמות. בנוסף, ניתן לסמן בהגדרות המסמך את כמות המעגלים שאנחנו מתכוונים לייצר והאלגוריתם ידע לתת לנו את המחיר למעגל אחד לאחר ההנחה.

ועבור 500 מעגלים שייוצרו:

פיצ'ר חדש שקיים כיום ללקוחות שמשתמשים בפלטפורמת הענן Altium 365  נקרא

BOM Compare – בעזרתו ניתן לבצע השוואות עם כל BOM שיש לכם או מ-BOM קודים מאותו פרוייקט דרך ה-HISTORY:

מעוניינים לשמוע עוד על ActiveBom? היכנסו לוובינר בנושא וצפו בהדגמה:

תודה שקראתם,

נתראה בפוסט הבא,

בן מימון

ArcGIS Data Interoperability – הנגשת מידע מכל פורמט לכל פורמט

מבוא

למערכת ArcGIS קיים פורמט מידע עיקרי של המערכת – פורמט ה Geodatabase (יכול להיות מנוהל הן כ File Geodatabase ברמת ה File System והן כ Enterprise Geodatabase – SDE – מעל בסיס נתונים ארגוני). מטבע הדברים, המידע המגיע ממקורות אלו לא תמיד יהיה נתון בפורמט Geodatabase או בפורמט נתונים "סטנדרטי" של מערכת ArcGIS, ולפיכך קיים צורך בגישה בדרכים שונות אל מידע שמתקבל בפורמטים אלו.

הרחבת ה Data Interoperability, בה עוסק מאמר זה, מוסיפה יכולות רבות למערכת ArcGIS בתחומי המרות הנתונים, הן לרמת ה Desktop והן לרמת ה Enterprise. בסקירה זו נציג את הצורך ואת הדרך בה עונה לו ההרחבה.

יכולות ליבה של מערכת ArcGIS בתחום המרות הנתונים

ליישומי ArcGIS קיימות יכולות נרחבות בתחומי המרות נתונים מרחביים בין פורמטים – עוד לפני שמתחילים לעסוק בהרחבת ה Data Interoperability.

ראשית – קיים מגוון גדול של פורמטים וקטוריים הניתנים לקריאה ישירה מתוך ArcGIS Pro וניתן להשתמש בהם הן לתצוגת מפה והן כחלק מתהליכי Geoprocessing. בין פורמטים אלו ניתן למנות את פורמטי ה DXF, DWG של אוטוקאד, פורמט ה RVT של Revit ועוד.

בנוסף, "ארגז הכלים" Conversion Tools (כלי המרה) מתוך סביבת ה Geoprocessing של Pro, כולל כלים רבים לייבוא מידע מפורמטים שונים אל Geodatabase וכן לייצוא מתוך Geodatabase אל פורמטים אלו ואחרים: GeoJSON, GPX, Excel ועוד.

תוכנת השרת ArcGIS Enterprise מכילה כשלעצמה יכולת גישה לסוגים רבים של שירותי מידע מרחבי וכן לקריאת מידע מתוך מאגרים "ענניים" שונים.

הצורך בהרחבה נוספת ליכולות הליבה

כאמור – יכולות הליבה מספקות פונקציונליות רחבה בתחום הגישה לנתונים מרחביים והמרות המידע. עבור חלק גדול מהארגונים – יכולות אלו יהיו מספקות ויענו על צרכיהם בתחום. אבל קיימים ארגונים שהאינטראקציה – שוטפת או מזדמנת – שלהם עם גורמי חוץ ומאגרים חיצוניים היא כזו שמחייבת רמה אחרת של יכולות בתחום המרות המידע. ארגונים כאלו נדרשים לאינטגרציה בין בסיסי הנתונים הגיאוגרפיים שלהם למגוון פורמטי מידע מרחביים "אחרים" שאינם נכללים ביכולות הליבה שתוארו כאן. עבור צרכים כאלו פותחה הרחבת ArcGIS Data Interoperability.

ההרחבה פותחה ע"י חברת Safe – המומחים המובילים בעולם לנושא המרות מידע מרחבי. לחברת Safe מוצר דגל משלה – מוצר ה FME, והרחבת ה ArcGIS Data Interoperability הנה למעשה שילוב של הרוב הגדול של יכולות ה FME בתוך מוצרי ArcGIS.

קיימים הבדלים מעטים בין המוצרים אולם רשימת הפורמטים הנתמכים וכן תצורת כלי העזר לביצוע ההמרות (שיפורטו בהמשך המאמר) דומה מאד, ולכן גם מי שירכוש מיומנות בהפעלת כלי ה FME יהיה מיומן גם בתפעול הרחבת ה ArcGIS Data Interoperability ולהיפך.

התקנת ההרחבה וגישה ליכולות הבסיס

על מנת לעשות שימוש בהרחבת ה ArcGIS Data Interoperability מתוך ArcGIS Pro יש צורך הן ברישוי להרחבה (כמו לכל Extension אחר) והן בהתקנתה (זוהי התקנה נפרדת שניתן להוריד מאתר MyEsri – עבור כל גרסת Pro קיימת גרסה תואמת של ההרחבה – ולהתקין מעל ArcGIS Pro).

לאחר ההתקנה, ובהנחה שקיים רישוי בתוקף להרחבה, יתווסף תפריט ייעודי לסרגל ה Analysis של Pro:

ובנוסף, יתווסף "ארגז הכלים" בשם אל סביבת ה Geoprocessing:

בהמשך המאמר, נתאר את פעולת הכלים השונים ומטרתו של כל אחד מהם.

פורמטי מידע נתמכים בהרחבה

הרחבת ה ArcGIS Data Interoperability כוללת תמיכה מובנה במאות פורמטים מרחביים. נכון לגרסה 3.0 של Pro מדובר בכ 420 פורמטים, רובם נתמכים גם לקריאה וגם לכתיבה וחלקם הקטן לקריאה בלבד. חלק מהפורמטים הנם פורמטי קבצים, חלק פורמטים של Web Services וחלק של סוגים שונים של בסיסי נתונים העשויים להכיל מידע מרחבי.

בכל גרסה נוספים פורמטים נוספים ונעבר לכך, ניתן להוריד מאתר ה FME Hub את התמיכה בפורמטים נוספים (שה connectors עבורם כבר פותחו ב Safe) אך עדיין לא נכללו בהרחבה.

ההרחבה אפילו כוללת Custom Format Wizard שמאפשר להגדיר פורמטי מידע חדשים שנמצאים בידיכם ולא נכללים ברשימת הפורמטים המובנים או ה connectors הזמינים להורדה מ FME Hub.

רשימת הפורמטים הנתמכים היא זהה עבור כל הכלים שנתאר להלן. בכולם, בכל פעם שיש להגדיר מקור / יעד להמרת המידע, ייפתח המסך הבא:

במסך זה ניתן לנווט ישירות אל קובץ וברוב המקרים התוכנה תדע לזהות (לפי הסיומת) את הפורמט ולאכלס את תיבת הגדרת הפורמט. לחילופין, ניתן לפתוח את רשימת הפורמטים המלאה ולבחור מתוכה – בניווט אלפבתי או בחיפוש את הפורמט המבוקש:

Geoprocessing Quick Tools

כאמור, התקנה ורישוי של ההרחבה תביא להוספת "ארגז כלים" ייעודי בסביבת ה Geoprocessing, ובתוכו שני כלים:

  • Quick Import מייצר Feature Class חדש בתוך file geodatabase, מתוך Dataset מרחבי הנתון באחד מהפורמטים הנתמכים. התהליך עמיד לשגיאות בחלק מהמידע – מה שניתן להמיר יומר.
  • Quick Export מייצר קובץ פורמט פלט מתוך dataset מקור, באחד מהפורמטים הנתמכים. ניתן להפנות אל מספר Feature Classes לייצוא אחד.

כלי ה Quick Tools אינם מכילים אפשרויות מורכבות להגדרת מיפוי מקורות ויעדים או פונקציות המרה. פשוט ממירים מ / אל הפורמט המבוקש במיפוי שדות אוטומטי.

כמו כל כלי Geoprocessing, ניתן לשלב את הכלים במודל שנבנה ע"י Model Builder או בסקריפט פייטון (ArcPy).

כלי ה-Data Inspector

כלי ה-Data Inspector ניתן להפעלה מסרגל ה Analysis או ישירות מה Start Menu.

הכלי מיועד לאפשר בחינה של תוכנו של Dataset גיאוגרפי מסויים (מתוך כל הפורמטים הנתמכים) כדי לקבל החלטה אם המידע נראה מעניין / רלוונטי / תקין ויש טעם להמיר אותו באמצעות אחד מכלי ההמרה. הקובץ הנרחב ייפתח לתצוגה, מרחבית וטבלאית, עם אפשרויות שונות שיעזרו להבין את תוכנו:

  • הצגת שירותי מיפוי (ArcGIS Online Basemaps ועוד) ברקע
  • שינוי סימבולוגיה ליישויות המרחביות
  • בחירה ברשומה בודדת מהמפה / טבלה וצפייה שמיקומה ובכל מאפייניה.

אם מגיעים למסקנה שה dataset ראוי להמרה, ניתן להפעיל את אופציית ה Quick Translate ישירות מתוך מסך ה Inspector באמצעות בחירה באפשרות "Save As", או לצאת ממסך ה Inspector ולבצע את ההמרה באחד הכלים האחרים הקיימים בהרחבה.

כלי ה-Quick Translator

גם כלי ה Quick Translator ניתן להפעלה מסרגל ה Analysis או ישירות מה Start Menu.

לאחר פתיחת הכלי ובחירה באפשרות ה "Translate", ייפתח מסך להגדרת פורמט ומיקום הן לקלט והן לפלט, מתוך כלל הפורמטים הנתמכים:

לאחר הגדרת קלט / פלט ואפשרויות פורמט שונות עבורם, אישור הפעולה יפעיל את ה Quick Translator וייצר את קובץ התוצר ישירות מתוך קובץ הפלט מבלי לעבור דרך פורמט ה Geodatabase.

כלי ה ETL Workbench

ה ETL Workbench הוא הכלי המרכזי של הרחבת ה Data Interoperability ובאמצעותו נחשפת העוצמה המלאה של ההרחבה, הכוללת לא רק המרה בין פורמטים אלא גם הגדרת תהליכי ETL (Extract, Transform, Load) מורכבים לתהליך ההמרה.

גם כלי ה ETL Workbench ניתן להפעלה מסרגל ה Analysis או ישירות מה Start Menu.

אולם ברוב המקרים נפעיל את הכלי ישירות מתוך ארגז כלי Geoprocessing: ניצור בתוך הארגז כלי חדש באמצעות האפשרות New -> Spatial ETL Tool ונפתח אותו לעריכה:

הכלי ייפתח בתוך מסך ה ETL Workbench. השלב הראשון בכל הגדרה של Spatial ETL Tools היא הגדרת הקלט והפלט (כפי שהגדרנו בכלי ה Quick Translate), אלא שכן תתווסף לכך גם היכולת להגדרת שרשור פונקציות המרה שונות:

פונקציות ההמרה, הן אלו שיגדירו את תהליך ה Transform שיכול לכלול מיפוי מפורט למקורות מול יעדים וכו לבצע מניפולציות שונות (על המאפיינים או הגיאומטריה) על המידע כחלק מהתהליך. המוצר מכיל מאות פונקציות מוכנות להגדרה ושימוש, המאורגנות בארגון נושאי – הירארכי המקל על איתור הפונקציה הרצוייה:

עריכת ה Spatial ETL Tool מתבצעת ע"י "גרירה" של פונקציות אל מסך העריכה ומתיחת חיצי קלט / פלט בין מקורות המידע, שרשור הפונקציות והפלטים, כך שמתאפשרת הגדרת תהליכים מורכבים ביותר:

שיתוף Spatial ETL Tool אל השרת הארגוני כ Web Tool

כמו כל כלי Geoprocessing, ניתן לשתף את ה Spatial ETL Tools שיצרנו באמצעות ה Workbench, אל פורטל ArcGIS Enterprise בתור Web Tool. השיתוף מתבצע כמו לכל כלי Geoprocessing אחר שנשתף כ web tool – מתוך חלונית ה Geoprocessing History (לאחר שהרצנו את ה ETL Tool בהצלחה):

שיתוף כזה יחייב רישוי להרחבה ברמת ה Enterprise. לאחר השיתוף – הכלי יתקיים כ Item בפורטל שניתן לשיתוף עם משתמשים אחרים כמו כל פריט פורטל ושימוש:

  • Map Viewer Analysis (בינתיים רק ב Map Viewer Classic ובקרוב גם ב Map Viewer החדש)
  • Web AppBuilder Geoprocessing  Widget(בקרוב גם עבור Experience Builder)
  • קישורי פורטל ב Pro (גם למי שאין לו את ה Interoperability Extension):

בכך בעצם תמונה העוצמה האמיתית של הרחבת ה Server – מאפשרת לכל המשתמשים בארגון שקיבלו הרשאה ל web tool, להפעיל את ההמרה המתקדמת (כפי שהגדרנו ב ETL Tool באמצעות ה Workbench) ישירות מתוך Pro גם אם אין להם את ההרבחה לרמת Desktop. כל מה שצריך זה שלמפרסם ה Web Tool תהיה את הרחבת ה Pro ושההרחבה תהיה מותקנת ועם רישוי ברמת ה Enterprise.

סיכום

הרחבת ה Data Interoperability הנה כלי רב-עוצמה להנגשת מידע מרחבי אל מערכת ArcGIS וממנה. ההחרבה מבוססת על מוצר ה FME של חברת Safe, מכילה יכולות דומות וממשק משתמש דומה, אך מותאמת יותר לשימוש ב ArcGIS דרך סביבת ה Geoprocessing וסרגלי ArcGIS Pro.

ההרחבה קיימת הן עבור ArcGIS Pro והן עבור ArcGIS Enterprise.

עבור Pro כוללת ההרחבה כלי המרה מהירים, צירת מודלים מורכבים להמרה "משוכללת" והיכולת לפרסום מודל / כלי המרה אל ה Enterprise (Web Tool)

עבור Enterprise כוללת ההרחבה את היכולת להרצת Interoperability (ETL) web tools

מור יפה

סיסטמטיקס טכנולוגיות

Schematic Templates

במאמר הבא אסביר ב- 8 צעדים פשוטים כיצד נוכל להגדיר תבנית עבודה סכמתית באמצעות התאמה של תבנית קיימת.

1. ראשית נמצא את התיקיה שבה ממוקמות התבניות הסכימטיות. 

במידה ולא עשינו שינוי במיקום התיקיה, ברירת המחדל היא: \Users\Public\Documents\Altium\AD22\Templates\
*ניתן לשנות אותה בכל זמן דרך הנתיב שמופיע בתמונה

2. כעת נעתיק את קובץ התבנית שישמש אותנו לבניית התבנית שלנו. סיומת של קובץ תבנית היא
 SchDot. בדוגמא שלנו נשתמש בקובץ A4.SchDot, נעתיק אותו ונקרא לקובץ המועתק בשם המתאים לנו.
במקרה שלי A4-Systematics.SchDot. אתם מוזמנים לבחור שם שמתאים לכם.

3. נפתח את הקובץ A4-Systematics.SchDot בתוכנה.

4. כעת נמחק את הלוגו של אלטיום ונכניס את לוגו החברה שלנו

Place -> Drawing Tool -> Graphic           

מומלץ לסמן את ה- Embedded checkbox תחת חלון ה- Properties על מנת לוודא שתמונה נשמרת על המסמך ולא תיעלם במידה ונתיב\שם התיקיה ישתנה.

5. ניתן לערוך את הקווים הקיימים על מנת ליצור טבלה מותאמת בחלקו התחתון של המסמך.

בנוסף ניתן גם ליצור קווים חדשים

6. על מנת להשתמש בטקסט ייעודי כמו:

Title, Time, Date, Designed by, SheetNumber
נכנס לחלון ה- Parameters תחת חלון ה – Properties ונוסיף פרמטרים שחשובים לנו, לדוגמא "שם החברה", "נערך על ידי" וכו'.

קיימים גם פרמטרים מובנים במסמך. על מנת לבחון את הפרמטרים שהגדרנו כולל הפרמטרים בתוך המסמך נלחץ על Place -> Text String ולאחר מכן נלחץ על Tab כעת נוכל לראות את כלל הפרמטרים שניתן להציג במסמך כולל הפרמטרים שהגדרנו

הטקסט ישמש אותנו בבניית התבנית.

7. לאחר שסיימנו לייצר את הפרמטרים הספציפיים ולבצע את השמתם במסמך, ניתן לשמור את המסמך ולהשתמש בו

8. כעת כל מסמך סכמתי חדש שניצור ישתמש בתבנית שהגדרנו.
חשוב להדגיש שהפרמטרים השמורים ישתנו רק כאשר נגדיר להם ערך כלשהו.
לדוגמא
 document number או sheet number לא יתעדכנו עד שלא יוגדר להם ערך כלשהו במסמך בתוך הפרויקט.

במידה ותרצו מידע נוסף, הוסיפו תגובה או שלחו מייל ואצור איתכם קשר.

תודה שקראתם, נתראה בפוסט הבא

בן מימון

מדוע ללחוץ על Save As כשאפשר בקליק אחד ליצור תוצרים – SOLIDWORKS PDM TASKS

יצירת New Task

ניתן ליצור new task ב- PDM Administration Tool על ידי לחיצה על Tasks ובחירת New Task.

דרך נוספת היא על ידי העתקה של task קיים מאותו סוג (כמו convert task), דרך זו עדיפה מפני שחוסכת להגדיר הגדרות מסוימות שכבר קיימות ב-task המקור.

הגדרת New Task

נגדיר את שם ה- task כפי שיופיע ב-PDM Administration Tool.

הגדרות ייצוא הקובץ, נבחר את שיטת יצירת המשימה, כלומר על איזה מחשב המשימה תרוץ.

  • בחירה אוטומטית של המערכת, לדוגמא התקנת SW על שרת המרות.
  • בחירה ידנית של המשתמש מתוך רשימת המחשבים המקושרים.
  • הרצת המשימה על המחשב של מריץ המשימה, הבחירה המועדפת על רוב המשתמשים.

על מנת להוסיף מחשב נוסף לרשימת המחשבים, נבצע את הפעולות הבאות על המחשב המבוקש:

נבחר באייקון ה-PDM בפינת המסך וממנו נבחר ב-Task Host Configuration .

עבור הכספת הרצויה, נאשר את הרצת המשימה על מחשב זה.

ניתן לאפשר שימוש במשימות גם בצורה ידנית דרך תפריט האקספלורר. בשורת Menu command נכתוב את שם המשימה שיוצג למשתמש. כתיבת "\" ייצור הזחה פנימה כפי שנראה בתמונה מטה.

בחירת סוג התוצר שנרצה להפיק.

ויתר ההגדרות שמתאימות לאותו התוצר.

הגדרות ייצוא ה-task:

בחירת הנתיב בו ייווצר הקובץ החדש מוגדר ב-Output File Details תחת Default Path, ניתן להשתמש במשתני מערכת (כמו למשל Source File Name) וגם במשתני PDM רגילים שהגדרנו בעבר (Variables).

ניתן לבחור נתיב נוסף בו ייווצר קובץ התוצר.

הגדרת הרשאות של משתמשים וקבוצות שיוכלו להריץ את ה-task.

הגדרת התראות שה-task הצליח\נכשל. ניתן לבחור משתמשים וקבוצות אליהם תישלח הודעה שהמשימה הצליחה\נכשלה. אפשר לרשום את נושא וגוף ההודעה עם טקסט חופשי או להשתמש במשתנים דינמיים כפי שמוצג בתמונה הבאה.

הגדרת Task כפעולה אוטומטית בזמן מעבר (Transition) ב-Workflow

ניכנס ל- Workflow אליו נרצה להוסיף את ה-task.

נבחר את המעבר (Transition) בו נרצה שיתרחש ה-task.

דרך Actions נבחר ב-Add Action.

עריכת Action:

ניתן שם ל-task.

נבחר ב-Type את Execute task.

אם נרצה שה- task יפעל רק על קבצים מסוימים (חלקים, שרטוטים, הרכבות) נרשום את סיומת הקבצים בשורה בשם Only run for files with these extensions עם פסיק בין הסיומות.

נבחר את שם ה- task שנרצה שירוץ.

לסיכום, מספר טיפים לעבודה נכונה עם טאסקים:

  • לא להוסיף prompt the user אם אין צורך (הגדרה אשר מופיעה במספר מקומות ונותנת למשתמשים אפשרות לשנות את הגדרת הטאסק שהם מייצרים).
  • להוסיף התראה שהטאסק נכשל עבור האדמיניסטרטור והמשתמש שביצע את הטאסק.
  • להוסיף הרשאה באדמיניסטרציה של  Task Host Configuration.
  • ניתן לעקוב אחר טאסקים שיצאו לדרך ולראות פרטים על טאסקים תקועים, טאסקים שהסתיימו בהצלחה וטאסקים שנכשלו ב-Task List. מידע מפורט עליו יופיע בבלוג המשך.

יצירת פעולות אוטומטיות מעולם לא הייתה פשוטה יותר!

SOLIDWORKS PDM מייעל את העבודה, חוסך זמן רב למשתמשים וגורם לתפוקה גבוהה יותר של הצוות.

כל מה שרציתם לדעת על מנגנונים והרכבות ב-SOLIDWORKS 2023

טיפים ושיטות עבודה עבור תכנון מנגנונים ב-  SOLIDWORKS:

Sketch Block כתכנון ראשוני של מנגנונים במטרה לבחון רעיון.

בסקיצה ניתן להפוך מספר אלמנטים לבלוקים והם יתנהגו "כפריט אחד". ניתן להגדיר Relations בין בלוקים:

יש Relations מיוחדים עבור הקשרים בין הבלוקים: Traction:

ניתן גם להוסיף Belt/Chain בין בלוקים עגולים:

חמישה טיפים לתכנון מהיר ונכון של מנגנונים בזכות ההמלצות של SOLIDWORKS:

ברגע שנבחר במסך אלמנטים מסויימים, SOLIDWORKS ייקצר את הדרך לבצע את המייט הנכוו במהירות.

"קיצורי דרך" ב Mates:
כאשר נלחץ על כפתור ה- Alt ונגרור את החלקים הרלבנטים, SOLIDWORKS יזהה את המייט הנדרש וישלב שני מייטים ביחד  Coincident/Concentric:

MultiMate Mode:

מאפשר לתת מספר מייטים מבלי שהחלקים יזוזו.

Copy with mates

מאפשר להעתיק את החלק יחד עם המייטים שלו.

שימוש ב Component Preview לבחירה נוחה של הגדרת ה Mates בין החלקים.

הגבלת דרגות חופש ללא הוספת Mates באופן זמני:

כשסיימנו לתכנן את המנגנון חשוב מאוד לבחון את המודל לפני שיותאים לייצור. בדיקת התנגשות וחדירות בין גופים בסביבת ההרכבה, והפקת דו"ח חדירות עם תמונות:

שימוש ב Hidden בבדיקת החדירות כדי לבודד את האזורים השונים:

שמירת התוצאות עם סימון Thumbnail:


שימוש באפשרויות השונות בזמן הזזת החלקים

SOLIDWORKS MOTION שקיים בכל עמדת SOLIDWORKS PREMIUM מאפשר מלבד ניתוח תנועה מתקדם, הצגת תוצאות מהירות, תאוצה ועוד, התחשבות בחיכוך ועוד… גם חישוב נתוני מנוע עבור הנעת המנגנון הנבדק:

חידושים בהרכבות בגרסת SOLIDWORKS 2023:

איך להספיק יותר בפחות זמן – המלצות חומרה לעמדת עבודה עבור 2023 SOLIDWORKS

הפיתוחים של השנים האחרונות התמקדו הרבה בשיפור הביצועים בתוכנה. החידושים התמקדו בשני תחומים עיקריים – שיפור ניצול ריבוי הליבות במעבד וניצול העיבוד בכרטיס המסך.

ה-Enhanced Graphic Performance היא רק אחת מהדוגמאות לכך. דוגמה נוספת מסימולציות זה ה-Blended Curvature Mesh שיודע לנצל את כל ליבות המעבד.

החומרה הטובה ביותר היום ל-SOLIDWORKS אינה משהו מוחלט, אלא  משתנה לפי הצורך של המשתמש/ת. ומבססת על איזון והתאמה נכונים בין הרכיבים השונים והניצול שלהם ע"י החומרה.

חשוב לציין כי מדובר בחומרה מומלצת ולא בחומרה מינימלית להרצת התוכנה המפורסמת באתר SOLIDWORKS, אשר תתאים למידול חלקים פשוטים והרכבות קטנות.

אין אנו ממליצים על יצרן מסוים או מתחייבים לביצועים, אלא מתבססים על מידע הזמין באינטרנט וניסיון שנרכש אצלנו בסיסטמטיקס.

טרם רכישה מומלץ לוודא שקונפיגורצית המחשב נמצאת באתר SOLIDWORKS בקישור זה.

באיזו עמדה לבחור תלוי גם בצרכים שלכם – מה גודל הרכבות, מורכבות החלקים,
האם עושים SIMULATION או RENDER ? האם יש צורך לעבוד מהבית או לא?

רמה 1 – תתאים לעבודה רגילה ב-SOLIDWORKS

רמה 2 – תתאים להרכבות גדולות במיוחד (5000+ רכיבים), סימולציות כבדות, רינדור כבד.

* עבור ביצוע סימולציות גדולות/ רינדור גדול במיוחד יתכן צורך ב-128GB של זיכרון. כמו כן, פחות מומלץ לעבוד על מחשבים ניידים בגלל התחממות של המעבד.

האם הגיע הזמן להחליף עמדת עבודה?

אנו ממליצים להחליף עמדת עבודה כל 2-3 שנים. בפרט במעבר לגרסה עדכנית של SOLIDWORKS . השיפורים בביצועים מסתמכים על זה שגם תחנות העבודה שלכם משודרגות.
השיפור בביצועים שתקבלו יהיה מורגש ויחסוך לכם המון זמן וישפר משמעותית את הפרודוקטיביות שלכם.