Detalhamento de Projetos no Autodesk Inventor Lucas Henrique de Almeida Andritz Hydro Inepar (Engenheiro de Projetos) Como detalhar um projeto 3D obtendo qualidade e agilidade, a partir do software Autodesk Inventor 2012. Objetivo de aprendizado Ao final desta palestra você terá condições de: A Importância da Estruturação do Projeto A Importância do uso de Templates e Bibliotecas Modelamento Top Down Utilização das iproperties no Modelo 3D Utilização de Ferramentas API Utilização dos recursos 2D do Autodesk Inventor Sobre o Palestrante Lucas Henrique de Almeida, Engenheiro de Projetos com mais de doze anos de experiência na área, trabalhou em grandes empresas com diversos equipamentos de grande porte tais como: Hidromecânicos, Pontes Rolantes, Máquinas Operatrizes, Equipamentos para extração de Petróleo e atualmente trabalha com Turbinas Hidráulicas para Hidroelétricas. Todos os equipamentos que trabalhou teve a oportunidade de utilizar os produtos da AutoDesk principalmente com Autodesk Inventor. Na atual empresa Andritz Hydro Inepar, Lucas desenvolveu um programa em API no Autodesk Inventor, onde o mesmo gerou um ganho de quase 30% com redução de horas em detalhamento de projetos. Contato e-mail: lucas.almeida@andritz.com
Detalhamento de Projetos no Autodesk Inventor Atualmente muitas empresas do setor de manufatura ainda utilizam projetos detalhados em 2D no AutoCAD, algumas até utilizam modelagem em 3D, porém quando parte para o detalhamento final que vai para fabrica recorre ao AutoCAD. Isso ocorre devido a diversos fatores: pessoal não qualificado, computadores incompatíveis, rotinas lisp, referencias existentes entre outras, mas afirmo que o principal fator é o tempo. Muitas empresas quando migram seus projetos para uma solução 3D, tem uma série de cuidados durante a implantação, porém algumas não absorvem a curva de aprendizado que é normal e acabam utilizando o software de maneira incorreta muitas vezes acabam não usufruindo todos os beneficios da solução, principalmente no detalhamento. Essa é minha proposta, mostrar que um projeto 3D bem estruturado, modelado de maneira correta entre outras ações que veremos, é possível ter ganhos com horas de detalhamento de projeto, porque Tempo é Dinheiro. 2
Estruturação do Projeto É fundamental que um projeto comece de uma forma estruturada, de preferencia criando uma estrutura do produto como uma arvore, onde cada parte do produto tem sua identificação conforme mostra a figura 1.1 Figura 2.1 - Estrutura no Windows É fundamental o uso do Project no Inventor, que tem como objetivo organizar os arquivos (ipt, iam e dwg), também abrir de maneira mais rápida e organizada todos os arquivos pertencentes ao mesmo projeto. O ideal é configurar o projeto de maneira que inclua somente as bibliotecas utilizadas, removendo todas as bibliotecas do centro de conteúdo que não estejam sendo utilizadas, para reduzir a quantidade de dados visualizados e aumentar o desempenho. A figura 1.2 mostra como fica o projeto configurado para o padrão do produto da Andritz Hydro. 3
Figura 1.2 - Estrutura no Autodesk Inventor Outro ponto fundamental é a codificação, a boa pratica nos ensina que um projeto codificado facilita muita o trabalho e a organização. Também não corre o risco com duplicidade dos arquivos, que geram grandes transtornos em grandes montagens. A Figura 2.2 mostra o padrão utilizado pela Andritz. Figura 1.3 - Codificação das montagens e peças no Autodesk Inventor 4
Templates e Bibliotecas Cada empresa define um padrão de templates e bibliotecas, que podem variar de acordo com os clientes ou tipo de produto. Porém é fundamental o uso dos mesmos, concentrando o maximo de informações utlizadas no detalhamento tais como: estilo de dimensões, estilo de textos, estilo Símbolos, layers, blocos, notas, hachuras, lista de materiais, etc. Na Andritz Hydro temos os templates padrões ANDRITZ PEÇAS.ipt, ANDRITZ MONTAGENS.iam, ANDRITZ MTG EXPLODIDAS.ipn e ANDRITZ DESENHOS.dwg Porém ainda temos os templates baseados nas obras, conforme mostra a figura 2.1 Figura 2.1 - Templates Padrão e Templates de Obras Todos os nossos projetos são modelados e detalhados no Autodesk Inventor, utilizamos como arquivo oficial para o 2D o dwg Autodesk Inventor, pois a maioria dos nossos clientes exige o formato dwg Para biblioteca de componentes standards utilizamos uma estrutura organizada dentro do content center do Autodesk Inventor, onde foi criado o padrão Andritz contendo todos os componentes normalizados com a codificação padrão Andritz conforme mostra a figura 2.1. 5
Figura 2.1 Content Center Modelamento Top-Dow Na Andritz Hydro todos nossos projetos são modelados em Top-Dow em sua forma mais geral, cada componente pode ser uma peça ou sub-montagem, é refinado em grande detalhe, algumas vezes em vários outros níveis até a completa definição. Um determinado nível herda características definidas nos níveis precedentes (interdependência). Para cada obra é criado a Sketch Base com todas as elevações e dimensões necessárias para construção dos principais componentes da Turbina Hidráulica. Para cada 6
parte da Turbina é criado uma sketch separadamente com código correspondente e nome conforme a arvore do produto. Na criação das peças ipt, referenciamos a Sketch Base por meio do comando Derive Componente selecionando apenas a parte da Turbina a ser modelada. Com isso todas as informações ficam dentro de um único arquivo, facilitando a edição e a parametrização. Mas o maior ganho está no ambiente de montagem iam, com os constrains onde são referenciados apenas as coordenadas 0, 0, 0 de cada peça. Também quando a Sketch Base é modificada não ocorre erro de constrains. A figura 3.1 mostra um exemplo de Sketch Base. Figura 3.1 Sketch Base 7
A Importância do uso das iproperties no 3D Os arquivos Autodesk Autodesk Inventor têm propriedades denominadas iproperties. As iproperties permitem definir uma trajetória, criar relatórios e atualizar automaticamente listas de materiais de montagens, listas de peças de desenho, blocos de título e outras informações. Toda empresa que tenha um gerenciador ou pretende implantar precisa necessariamente utilizar a boa pratica do preenchimento dessas iproperties. Esses atributos são de extrema importância, eles irão carregar toda informação do arquivo, uma vez preenchido pode ser consultado em qualquer gerenciador até mesmo no Windows, conforme mostra a figura 4.1. Figura 4.1 iproperties A boa prática nos leva que especificamente no Autodesk Inventor o preenchimento das iproperties devem ser feitas nos ambientes 3D sejam elas partes.ipt ou montagens.iam pois uma vez preenchido as iproperties podem ser acessadas em qualquer arquivo de desenho.idw ou.dwg. 8
Utilização de Ferramentas API Baseado na necessidade do preenchimento das iproperties no modelo 3D, para um detalhamento correto, nasceu o programa AHI_Prop dentro do Autodesk Inventor baseado em VBA (Visual Basic Aplicatiom). Sua finalidade é facilitar aos usuários o preenchimento das iproperties no 3D e configurar a lista de materiais conforme o padrão da Andritz, de uma maneira automática, utilizando as iproperties customizadas do Autodesk Inventor. O principal objetivo do programa é facilitar ao usuário o preenchimento das iproperties a figura 5.1 mostra a tela do programa. Figura 5.1 Programa AHI_Prop 9
O Programa também tem o recurso para formatação da lista de materiais BOM, como a Andritz trabalha com codificação própria nas matérias-primas o usuário configura de forma muito rápida. Na figura 5.2 mostra a tela para configuração de lista de materiais. Todos os arquivos ipts ou iam envolvidos dentro montagem são relacionados e listados de forma estruturada, onde é possível adicionar ou alterar informações de cada peça, quando o usuário clica no botão Salvar Alteração automaticamente o ipt ou iam tem as iproperties atualizadas, deixando toda a lista de materiais configurada no padrão Andritz pronta para envio ao gerenciador. Figura 5.2 Tela de Configuração de Lista de Materiais 10
O programa tem um banco de dados contendo as principais materias primas utilizadas na engenharia da Andritz, como por exemplo chapas, barras, perfis, entre outros. Esse banco de dados é acessivél ao engenheiros e projetitas lideres, tendo acesso para alimentar o banco conforme necessidade do projeto. Por exemplo quando o usuário clica no botão Chapas é aberto uma nova tela contendo todas as chapas cadastradas no sistema da Andritz, com um duplo clique o usuário seleciona a chapa desejada, onde uma vez selecionada todas as informações necessárias para a lista de materiais vão para o iproporties do arquivo, atualizando a lista de forma rápida e confiavél, pois o usuário não precisa digitar nenhuma informação. Figura 5.3 Tela banco de dados de chapas 11
Utilização dos recursos 2D do Autodesk Inventor Dentro da engenharia a maioria dos gastos homem-hora no projeto é consumido na fase do detalhamento. Como vimos, podemos preparar o modelo 3D com todas as informações que serão utilizadas no detalhamento 2D. Na Andritz Hydro todos nossos desenhos são detalhados no dwg do Autodesk Inventor, onde utilizamos todos os recursos do programa como: geração de vistas, cortes, seções, detalhes, balões, lista de materiais, tabela de furos, dimensões do modelo, linhas de centro entre outros, todos esses recursos de maneira automática. Também para facilitar o detalhamento criamos Sketched Symbols costumizadas de acordo com nosso produto, como por exemplo: notas padrão, simbologia de pintura, emendas de chapas padrão, carimbos para clientes, bloco de torques, entre outros conforme mostra a figura 6.1. Figura 6.1 Sketched Symbols customizadas 12
Na Engenharia da Andritz Hydro nossas listas de materiais ficam fora do desenho, sendo um arquivo externo dentro de um genreciador SIDE. Como utilizamos o BOM do Autodesk Inventor exportamos para um formato.mdb, uma vez exportado o gerenciador carrega esses dados para o banco de dados, disponibilizando esses dados para todos os setores interessados. O Ciclo de detalhamento aplicado na Andritz Hydro começa como modelamento 3D em Top-down, depois o preechimento de todos os atributos iproperties relacionados a peça ou montagem utilizando o programa AHI_Prop. Os templates dwg são preparados para receber os atributos iproperties do modelo 3D, quando inserido todas as informações do formato são preechidas automaticamente, portanto os usuários não digitam nenhuma informação no 2D, não utilizamos atributos de entrada prompted Entry.A grande vantagem é que os modelos 3D detem as informações, podendo ser inserido em qualquer template 2D, a informação estará lá a disposição para ser utilizada. Nas figuras a seguir 6.2 e 6.3 mostram o ciclo do detalhamento, referenciando duas peças fundamentais em nosso produto. Tampa da Turbina Tampa da Turbina Modelo 3D Lista de Materiais Exportada Para o SIDE Figura 6.2 Ciclo do Detalhamento Tampa da Turbina 13
Rotor Kaplan Rotor da Turbina Modelo 3D Lista de Materiais Exportada Para o SIDE Figura 6.3 Ciclo do Detalhamento Rotor Kaplan Conclusão As técnicas apresentadas, foram baseadas em estudo de caso aqui na Andritz Hydro, onde atualmente estamos desenvolvendo constantes melhorias. O programa AHI_prop junto com a modelagem Top-Down nos proporcionou uma redução de quase 30% com horas de detalhamento de projetos. 14