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Os engenheiros que projetam máquinas, células de produção e layouts produtivos que serão aplicados em fábricas, armazéns ou outros tipos de instalações de fabricação enfrentam um conjunto único de desafios que diferem daqueles enfrentados nos processos típicos de projeto de produto. Desde o planejamento do layout da fábrica até a construção e, por fim, o comissionamento, existem infinitos fatores que contribuem para prazos perdidos e excessos de orçamento.

Você pode perguntar a muitos engenheiros que trabalham com estes tipos de projetos e eles dirão que o software CAD mecânico 3D tradicional simplesmente não foi construído com a intenção de projetar e montar sistemas de grande escala. Então, e se houvesse uma maneira melhor de planejar e validar layouts de fábrica?

Da mesma forma que os sistemas de CRM e ERP substituíram as planilhas para uma experiência mais personalizada, tecnologias especializadas estão ao seu alcance para complementar seu pacote CAD existente com ferramentas de design de fábrica específicas.

Engenheiros de alto desempenho estão implementando essas ferramentas e adaptando seus processos para melhor atender às necessidades de seus clientes e fornecer sistemas de alto desempenho com rapidez. Ministramos um webinar a respeito e você pode assistir antes de continuar lendo, mas volte aqui depois que está interessante demais!

 

 

 

Mitigando riscos em seus projetos

 

Com ferramentas que atendem às suas necessidades e processos exclusivos, você pode reduzir os riscos potenciais que podem surgir durante a integração do sistema com projetos de design de grande escala. Mas, para reduzir esses riscos, você deve primeiro entender de onde eles vêm.

 

1 - Dados incompletos

 

Imagine que você está prestes a iniciar um novo projeto. Provavelmente sua primeira etapa no processo é revisar um conjunto específico de requisitos que você recebeu. Mas, além desses requisitos conhecidos, sempre há informações adicionais de que você precisa para fazer bem o seu trabalho.

“Quais são minhas restrições de espaço? O que eu preciso para projetar em torno do local?”. Estes são os tipos de perguntas que você provavelmente deve fazer para entender completamente as demandas do seu projeto. Porque quanto menos informações você tiver sobre as restrições de espaço do seu projeto, maior a probabilidade de algo inesperadamente ruim acontecer quando você começar a instalar equipamentos em suas instalações.

 

Muitos projetistas e engenheiros estão acostumados a projetar em 2D, mas você pode se beneficiar de uma representação 3D precisa do estado atual da edificação para evitar surpresas mais adiante em seu processo. Por exemplo, se você estiver olhando de cima para baixo de sua fábrica, pode haver uma área onde você não pode instalar equipamentos devido a dutos ou tubulações existentes, mas essa área pode existir a apenas três metros do chão. Como você explica informações de especificações como essas em um desenho 2D?

Com conjuntos de ferramentas de projetos de fábrica especializadas que conectam sua ferramenta de projeto 2D existente com alguns itens como modelos paramétricos e dados de nuvem de pontos, você pode obter uma compreensão muito mais completa do que está projetando.

 

2 - Dados imprecisos

 

Uma pergunta tão importante quanto “o que eu preciso projetar?” – você também precisa considerar qual é a melhor maneira de obter as informações necessárias sobre as restrições de espaço do seu projeto.

As dimensões esboçadas em um pedaço de papel podem funcionar bem para a construção de um pequeno balanço no quintal, mas para projetos de larga escala, você precisa de uma opção mais robusta. Você já usou uma trena para medir a localização de paredes, vigas ou pilares em um projeto de fábrica em espaços industriais? Ou você já recebeu medições de outra pessoa que anotou as medições no local para você? Quanto você confiou naquele conjunto inicial de dados?

A coleta manual de dados é um convite a erros, o que pode levar todo o processo do projeto a estagnar até que você consiga coletar as informações precisas de que precisa. A melhor maneira de garantir a coleta de dados mais precisa e completa para o seu projeto é deixar a caneta e o papel para trás e criar seus ativos de fábrica em um ambiente digital.

 

 

3 - Comunicação ineficiente

 

Outro grande fator que contribui para o risco em seus projetos de fábrica é se todos entendem o processo ao longo do caminho.

A colaboração com seus clientes e outras equipes em todo o projeto podem criar mal-entendidos que levam alguém a aprovar um projeto que simplesmente não está correto. Então, como você garante que seus clientes estão entendendo o que estão aprovando?

O compreensão de um desenho 2D é uma habilidade aprendida e, para o olho destreinado, pode ser fácil perder pequenos detalhes. Também é extremamente difícil para quem não é engenheiro ou da área de projetos entender como uma pilha de desenhos se conectam entre si. Com recursos adicionais, como passeios virtuais em 3D, você pode facilitar aprovações e torná-las mais rápidas, cometer menos erros e gastar menos tempo se comunicando com seus clientes.

 

4 - Impactos do risco

 

• Processo de orçamento e propostas ineficiente;
• Excesso de custos;
• O cliente não entende um projeto;
• Prazos perdidos;
• Horas de projeto não planejadas devido a retrabalho;
• Problemas de instalação;
• Problemas de qualidade/desempenho do produto final.

 

 

Benefícios de projetar com conjuntos de ferramentas especializadas

 

• Estimativa com confiança em projetos

Crie conceitos iniciais, incluindo desenhos, renderizações e animações para dar suporte à sua documentação, com o nível certo de detalhes para definir custos e cronogramas com precisão.

 

• Projetos com entrega no prazo e dentro do orçamento

Acelere a instalação e reduza os pedidos de alteração sinalizando com antecedência possíveis problemas de planejamento e simulação das sequências de construção.

 

• Use insights para melhorar o desempenho do sistema

Visualize e avalie a eficiência do sistema no início do processo para tomar decisões de projeto mais fundamentadas.

 

• Colabore de forma mais eficaz com clientes e colegas

Todos os envolvidos do projeto são capazes de entender um passeio virtual em uma fábrica, independentemente do nível de experiência.

 

• Desenhe de forma mais produtiva

Construa seu modelo mais rápido e com menos erros conectando ferramentas que incluem recursos específicos para projetos de sistema de produção e célula de produção. Não há como eliminar toda e qualquer surpresa de seu sistema de produção e projetos de célula de produção. Mas a melhor maneira de mitigar muitos riscos é usar ferramentas conectadas que compartilham dados do projeto e incluem recursos específicos para o tipo de projeto em que você está trabalhando.

 

Projeto de fábrica e correspondente implantação utilizando-se dos benefícios das ferramentas especializadas. Fonte: Autodesk.

 

Nivelando seu processo de projeto

 

Depois de ter uma ideia do processo de produção que você precisa projetar, é hora de começar a planejar os itens em seu software CAD. Você provavelmente já projeta em 2D há anos, mas existem ferramentas adicionais disponíveis para aprimorar seu fluxo de trabalho existente. Conjuntos de ferramentas especializadas para projeto de fábrica fornecem novos recursos que permitem que você faça seu trabalho melhor.

 

Projete em 2D e obtenha o layout 3D automaticamente 

 

Os conjuntos de ferramentas da Factory Design Utilities são criados especificamente para ajudar a acelerar o processo de projeto para que você possa fazer as coisas mais rapidamente. Essas ferramentas ajudam a aumentar a produtividade do projeto conectando seu software de projeto existente com recursos adicionais para modelagem 3D.

Desenhos 2D funcionam muito bem para criar um layout, mas você precisa de três dimensões para ver e entender totalmente os limites do espaço para o qual está projetando seu sistema. Ter uma representação 3D do seu layout ajuda a visualizar coisas como:

• Se uma caixa vai realmente caber no espaço enquanto se move em uma correia transportadora;
• Se houver uma maneira alternativa de projetar um equipamento para ficar mais próximo de uma conexão elétrica;
• Se poderá gerar economia nos custos de instalação simplesmente movendo uma máquina mais próxima do dreno disponível na edificação.

Ninguém está pedindo para você mudar a forma como você projeta. Mas com conjuntos de ferramentas da Factory Design, você pode continuar a projetar em 2D e obter todos os benefícios do 3D automaticamente. Conceitue layouts de linha de produção facilmente usando seu conjunto de ferramentas 2D familiar. Em seguida, você pode converter layouts 2D em modelos 3D detalhados automaticamente, fornecendo uma dimensão extra para informar decisões críticas de projeto.

Mais um conteúdo sobre criação de Assets na Autodesk Factory Design →

 

 

Definição do Layout e inserção dos Assets em formato 2D e obtenção da fábrica em 3D no Autodesk Inventor. Fonte: Autodesk.

 

Aproveite uma biblioteca de ativos configuráveis

 

Depois de começar a projetar com conjuntos de ferramentas colaborativas, você pode reduzir o tempo necessário para construir um modelo 3D de sua célula de produção ou linha de produção criando ativos de equipamentos configuráveis que podem ser facilmente inseridos em seus layouts de sistema. Você pode publicar esses ativos localmente para compartilhar com sua equipe interna ou carregá-los na nuvem e fornecer acesso baseado em permissão para colaboradores do projeto fora do seu firewall.

Adicione pontos de referência de posicionamento ao seu modelo e publique-o na biblioteca de ativos. Seu ativo permanece editável e quaisquer configurações de automação são preservadas, permitindo que cada instância do seu ativo seja configurada individualmente. Conforme você publica seu ativo 3D, uma representação 2D é criada automaticamente ou você pode optar por adicionar seu próprio desenho 2D que representa seu ativo.

Os recursos da biblioteca são sincronizados bidirecionalmente entre suas ferramentas de projeto 2D e 3D. Crie rapidamente layouts de equipamentos 2D usando sua ferramenta de design 2D familiar. Em seguida, 'encaixe' recursos automaticamente usando seus pontos de conexão e faça alterações paramétricas. Quando estiver pronto para compartilhar seu layout, você pode sincronizar com sua ferramenta 3D para preencher o layout com versões 3D de seus ativos de equipamento.

Você também pode criar um configurador que usa os ativos de biblioteca que você criou para fornecer versões alternativas de seu equipamento. Isso permite que você troque itens como diferentes tipos de motores, transportadores, estações de trabalho, caixas, paletes e métodos de transporte, dependendo das necessidades de um determinado projeto.

Previamente é necessário estabelecer seus ativos em sua biblioteca, mas uma vez definido, projetar uma linha é tão simples quanto colocar equipamentos em suas instalações e conectá-los a um transportador ou outro sistema de manuseio de materiais.

 

 

Começando o projeto de forma clara

 

Antes mesmo de começar a projetar em 2D, você precisa de itens que possam ajudá-lo a mapear onde colocará seu equipamento. Compreender o layout e as condições de uma instalação existente pode ser um desafio ao planejar novos sistemas de fábrica ou células de trabalho. Muitos proprietários de instalações não possuem um desenho 2D atualizado de suas instalações, muito menos um modelo 3D.

A maneira mais simples de obter um modelo 3D preciso do estado atual de sua instalação é com uma varredura de nuvem de pontos.

 

Capture com precisão as instalações de seu cliente 

 

Uma nuvem de pontos é uma grande coleção de pontos adquiridos por scanners a laser que criam representações 3D de suas instalações existentes. Semelhante aos tipos de equipamentos de pesquisa usados ​​pelas equipes de construção, obter uma varredura de nuvem de pontos é tão simples quanto configurar o equipamento em suas instalações e pressionar um botão, e o laser digitalizará tudo o que vir.

Você pode capturar diferentes partes de sua construção e o software agregará todas as suas digitalizações em uma nuvem de pontos abrangente que pode ser usada dentro de suas ferramentas para 2D, 3D e simulação. Você pode até mesmo medir, marcar e executar detecções de conflito entre a varredura da nuvem de pontos de seu prédio e o maquinário de produção atual e seu projeto de linha de produção proposto.

O equipamento de nuvem de pontos é um investimento inicial, mas tem o potencial de economizar uma quantia substancial a longo prazo, promovendo uma instalação sem problemas.

Confira este artigo sobre projetos de layouts industrial e nuvens de pontos para complementar seu conhecimento →

 

 

Levando seus modelos mais longe

 

Uma vez que você tenha um modelo 3D, existem inúmeras atividades posteriores que podem dar um impulso ao seu processo de projeto – todas as quais podem ser feitas com mais rapidez e precisão em 3D.

 

Realize passeios virtuais

 

As instalações de fabricação modernas são complexas, dinâmicas e difíceis de visualizar a partir de um plano 2D. Com passeios virtuais em 3D do projeto planejado no contexto da instalação, você pode tornar mais fácil para não técnicos ou profissionais menos familiarizados com a leitura de planos 2D ver as instalações futuras conforme imaginadas pelos projetistas, para que possam fornecer feedbacks críticos do projeto.

Você pode até usar passeios virtuais para uma avaliação de alto nível de ergonomia e disponibilidade de espaço. Tudo o que você precisa fazer é colocar um humano virtual em uma célula de produção ao lado do equipamento que você definiu e poderá ver se há espaço suficiente para que eles realizem as operações que precisam desenvolver em seu processo de trabalho.

Você também pode usar o Navisworks Freedom Viewer para criar uma visualização panorâmica realista da fábrica. Em seguida, você pode comunicar os detalhes de alto nível do seu projeto com todos os envolvidos.

A seguir, temos dois exemplos de layouts na nuvem que estão disponíveis para visualização:

 

 

Confira aqui a panorâmica completa da planta de processamento →

E também um exemplo de linha de montagem em panorâmica →

 

Identifique possíveis conflitos antes da instalação

 

Se você tiver uma representação precisa de sua construção, poderá analisar seu layout quanto a conflitos e restrições de espaço no início do processo de projeto. Isso ajuda a garantir que seu layout seja instalado corretamente e sem atrasos, economizando tempo, frustração e orçamento.

Gerencie os confrontos em seu layout de fábrica, atribuindo-os aos membros de sua equipe. Os conflitos resolvidos são sinalizados automaticamente como resolvidos e relatórios podem ser gerados para mostrar o progresso. Você também pode simular o cronograma de instalação do projeto para ajudar a identificar problemas de sequenciamento que podem ocorrer durante a instalação de equipamentos no chão de fábrica.

 

 

Criar documentação de instalação

 

Ao preparar a documentação de instalação de seu modelo, você deseja que as pessoas tenham acesso à versão mais recente de seus desenhos para garantir que estejam trabalhando com as especificações apropriadas. Com conjuntos de ferramentas de fábrica, você não apenas pode gerar rapidamente desenhos de instalação de seu modelo de fábrica integrado, incluindo vistas de planta, corte e elevação, mas também pode gerenciar o acesso e liberar o controle para garantir que todos estejam usando a versão mais atualizada do seu modelo.

 

Forneça dados compatíveis com BIM

 

O Building Information Modeling (BIM) está no centro de qualquer projeto nos setores de arquitetura, engenharia e construção (AEC). O projeto de instalação geral de uma fábrica é frequentemente gerenciado em um fluxo BIM. Seu objetivo é entregar seu sistema de produção como um modelo compatível e que satisfaça os padrões do ecossistema BIM de seu cliente.

Os modelos 3D paramétricos geralmente contêm muitos detalhes, o que é ótimo para a fabricação do seu equipamento. No entanto, o arquiteto não precisa de todas essas informações em seu software de projeto arquitetônico. Seu software CAD automatizará o processo para produzir rapidamente um modelo simplificado e um tipo de arquivo de projeto BIM em uma ferramenta fácil de usar.

 

 

Então, como começar?

 

A Autodesk Product Design & Manufacturing Collection combina os poderes do seu familiar conjunto de ferramentas 2D com os recursos adicionais do 3D, fornecendo uma dimensão extra para informar decisões críticas de projeto no processo de planejamento da fábrica.

O Autodesk Factory Design Utilities faz parte desta coleção – e contém conjuntos de ferramentas de fábrica especialmente desenvolvidos que funcionam perfeitamente em conjunto para ajudá-lo a minimizar os riscos em seu processo e maximizar a eficiência do sistema.

Todo o fluxo do processo de trabalho para o desenvolvimento de projetos de fábricas, que estão descritos nos tópicos acima, foi definido utilizando as ferramentas da Autodesk Product Design & Manufacturing Collection. Abaixo estão todos os softwares que fazem parte desta coleção:

 

 

Assista o nosso webinar sobre projetos de máquinas e layouts de fábricas →

Dúvidas? Conte com o nosso apoio técnico!

 

 

 

Fonte: Autodesk. E-BOOK Why System Designers Choose Specialized Toolsets. Disponível em: <https://www.autodesk.eu/campaigns/why-system-designers-choose-specialized-toolsets-ebook>