Instituto Tecnológico Superior de Uruapan Ingeniería Mecatrónica 9° Semestre Grupo: B
Unidad 1: Requerimientos para software CAD, CAE, CAM y Renderizado. Asignatura: Diseño Mecatrónico Docente: Roberto Briones Flores Alumno:
Calificación
Magaña García Roberto. León Bedolla Angélica Rocío Pérez Hernández Rogelio Zamorano Vargas José Pablo
100
Uruapan del Progreso, Mich.
100 100 100
08 de septiembre del 2016
Introducción. .......................................................................................................................... 3 Base de requerimientos para programas CAD, CAE, CAM y renderizado. ............................. 8 Bibliografía. ........................................................................................................................... 12
Hoy en día, las empresas del sector industrial utilizan con gran frecuencia diferentes tipos de herramientas informáticas para diseñar, modelizar, analizar y fabricar sus productos. Una gran parte de los agentes involucrados en l as diferentes actividades llevadas a cabo en dichas empresas, tales como responsables de desarrollo de producto y control de calidad aseguran que el empleo de estas herramientas reduce tiempos y costes, ya que, por una parte, posibilitan la realización de pruebas rápidas, que permiten comprobar los diseños iniciales, acelerando la fase inicial del diseño y proporcionando, además, los medios para la implementación de una fabricación estandarizada. Desde el diseño hasta la fabricación de un producto se manejan diferentes herramientas informáticas. Primeramente, se realiza el modelado geométrico mediante programas de tipo CAD (Computer Aided Design), seguidamente se analiza su comportamiento mecánico mediante programas de tipo CAE (Computer Aided Engineering) y finalmente se procede a su fabricación para lo cual se utilizan programas de tipo CAM (Computer Aided Manufacturing). [1] El termino CAD se puede definir como el uso de sistemas informáticos en la creación, modificación, análisis u optimización de un producto. Dichos sistemas informáticos constarían de un hardware y un software. La geometría de un objeto se usa en etapas posteriores en las que se realizan tareas de ingeniería y fabricación. De esta forma se habla también de Ingeniería asistida por Ordenador o Computer Aided Engineering (CAE) para referirse a las tareas de análisis, evaluación, simulación y optimización desarrolladas a lo largo del ciclo de vida del producto. El termino CAM se puede definir como el uso de sistemas informáticos para la planificación, gestión y control de las operaciones de una planta de fabricación mediante una interfaz directa o indirecta entre el sistema informático y los recursos de producción. Así pues, las aplicaciones del CAM se dividen en dos categorías: Interfaz directa: Son aplicaciones en las que el ordenador se conecta directamente con el proceso de producción para monitorizar su actividad y realizar tareas de supervisión y control. Así pues, estas aplicaciones se dividen en dos grupos: Supervisión: implica un flujo de datos del proceso de producción al computador con
el propósito de observar el proceso y los recursos asociados y recoger datos. Control: supone un paso más allá que la supervisión, ya que no solo se observa el proceso, sino que se ejerce un control basándose en dichas observaciones. Interfaz indirecta: Se trata de aplicaciones en las que el ordenador se utiliza como herramienta de ayuda para la fabricación, pero en las que no existe una conexión directa con el proceso de producción.[2] Por otro lado, también existen programas de complementación como el Renderizado.
La renderización es considerada como el proceso de generar imágenes y/o animaciones por computadora a partir de un modelo 3D formado por objetos, luce, cámaras, texturas y materiales. Quien se encarga de realizar dicha tarea se denomina motor de renderizado, existen diferentes aplicaciones para iterar datos como son: radiosidad, el trazado de rayos, canal alfa, reflexión y refracción o iluminación con esto se consiguen efectos realistas sobre las imágenes y/o animaciones. [3] Sistema de Manufactura Flexible El FMS como sus siglas lo indican, es un Sistema de Manufactura Flexible, el cual, consiste de un grupo de estaciones de procesamiento, interconectadas mediante un sistema de manejo y recuperación de material automático. Lo que da su nombre al FMS es su capacidad de procesar una variedad de diferentes tipos de partes simultáneamente bajo un programa de control NC en varias estaciones. Flexible porque es capaz de procesar varios productos y cantidades de producción que pueden ser ajustadas en respuesta al comportamiento de la demanda. Objetivos del FMS:
1. Incremento de la utilización del equipo y capital. 2. Reduce al inventario en proceso y el tiempo de preparación. 3. Reduce substancialmente el tiempo de ciclo. 4. Reducción de inventario y pequeños lotes. 5. Reducción de fuerza de trabajo. 6. Facilidad para adaptarse rápidamente a los cambios de diseño. 7. Consistencia en la calidad. 8. Reducción del riesgo como resultado del fracaso de un producto. 9. Control gerencial conciso. 10. Mejoramiento de la imagen del mercado/credibilidad. 11. Reduce el requerimiento de espacio en el piso de producción. ¿A qué se refiere el término flexibilidad? Flexibilidad es la habilidad de una entidad para desplegar y replega r sus recursos de forma eficaz y eficiente en respuesta de las condiciones cambiantes. Es flexible por: Variedad de partes Reprogramable. Probabilidad de recuperación de errores Posibilidad de incorporar nuevas partes Clasificación de FMS
Existen dos tipos de clasificación: según el número de máquinas y según su flexibilidad.
I.
Número de máquinas: Celda de máquinas sencillas (1) Celda de manufactura flexible (2 a 3) Sistema de manufactura flexible (4 o más)
II.
Nivel de flexibilidad: FMS dedicado FMS de orden aleatorio
Celda de una sola máquina. Consiste en una máquina de control numérico combinada con un sistema de almacenamiento de partes para operaciones sin atender.
Celda de manufactura flexible. Consiste de dos a tres estaciones de trabajo, además de una parte del sistema de manejo. Sistema de manufactura flexible . Tiene 4 o más estaciones de proceso conectadas mecánicamente por un mismo sistema de manejo y electrónicamente por un sistema computacional distribuido. FMS dedicado. Diseñado para producir una variedad limitada de estilos de partes y la calidad de las piezas. También se le denomina sistema de manufactura especial o transferencia de línea flexible. FMS de orden aleatorio. Es más apropiado cuando la familia es muy grande y hay variaciones de substanciales en las configuraciones de partes. Habrá nuevos diseños de partes introducidos en el sistema y cambios en las partes cuando se producen y la programación de la producción está sujeta a cambios diarios. Componentes de FMS Estaciones de trabajo
Sistema de almacenamiento y manejo de materiales Sistema de control computarizado Recursos humanos
Tipos de estaciones de trabajo: Estaciones de carga y descarga Estaciones de maquinado Estaciones de proceso Ensamblado Estaciones de equipo
Funciones de sistemas de almacenamiento y manejo de materiales Funciones del sistema de manejo: Movimiento independiente de piezas entre las estaciones o máquinas Manejar una variedad de configuraciones de piezas Almacenamiento temporal Acceso conveniente para carga y descarga de piezas Compatibilidad con el control computacional Equipo de manejo de materiales: Sistema primario: es el principal responsable de mover las piezas o partes entre las estaciones del sistema. Sistema secundario: consiste en dispositivos de transferencia, cambiadores de tarimas automáticos y mecanismos similares. Sistema de control computarizado: Es la interface entre las estaciones de trabajo, manejo de materiales y otros componentes. Normalmente consisten en una computadora central y micro computadoras que controlan las máquinas individuales. Actividades realizadas típicamente por humanos: Carga de materias primas Descarga de piezas terminadas Cambio y ajuste de herramientas Mantenimiento de herramientas Programación de sistemas de maquinado Administrar el sistema en general Ventajas: Reduce el inventario Reduce errores Habilidad de aumentar o disminuir la producción Mejor calidad de producción Algunas compañías que utilizan FMS: Nissan
Ford T-mobile
Desventajas: Costo inicial alto Requiere buena planificación Problemas de adaptación a nueva tecnología Maquinaria limitada
CIM CIM es un sistema de manufactura computarizado que está formado de máquinas de control numérico y un sistema de manejo de materiales automatizado. CIM es la forma más moderna y más automatizada de la producción. Implica unir diferentes fases de la producción y crear un sistema totalmente integrado. Con todos los procesos funcionando bajo computadora e información digital. FMS a veces se utiliza como sinónimo de CIM. Actualmente FMS es un tipo de CIM, diseñado para un rango intermedio de producción moderada. El factor adquirido CIM como meta es la implementación de la información digital para integrar la manufactura, diseñar y comprender asuntos y funciones. Beneficios del CIM Mejorar el servicio a clientes Mejorar la calidad Menos tiempo de proceso Menor tiempo de entrega de proveedores Menor tiempo de entrega a clientes Mejora en el rendimiento de programas Menor tiempo en la introducción en el mercado de nuevos productos Superior flexibilidad y capacidad de respuesta Mejora de la productividad Reducción de la producción en el curso Reducción de los niveles de inventario
Programas de CAD Programa
Versión
Requerimientos de funcionamiento Microsoft® Windows® 10 (desktop OS) 4 GB RAM (8 GB recommended)
AutoCAD
2017
1360x768 (1600x1050 or higher recommended) Windows
ArchiCAD
20
Autodesk 3ds Max
2017
MicroStation
V8i 8.11.x
Vectorworks
2016
display DirectX® 9. DirectX 11 is recommended. Windows 10 (64-bit version) 64-bit processor with two cores (four or more cores recommended) 4 GB RAM (16 GB recommended) Dedicated OpenGL 2.0 compatible graphics m. OpenGL 2.0 compatible graphics card A resolution of 1366 x 768 or higher Microsoft® Windows 10 Professional 64-bit Intel® or AMD® multi-core processor Dedicated OpenGL 2.0 compatible graphics 1024 MB. 4 GB of RAM (8 GB recommended) 6 GB of free disk space for install Microsoft Windows Vista/Windows 7. 4 GB RAM (16 GB recommended) Dedicated OpenGL 2.0 compatible graphics 1024 MB. A resolution of 1366 x 768 or higher Windows 10 (64-bit) 64-bit Intel Core i5 (or AMD equivalent), Intel Xeon E4 series or better RAM: 8GB – 16GB recommended for large files and complex renderings VRAM: 1GB (minimum), 2GB-4GB (recommended) A dedicated graphics card is recommended 1920 x 1080 or higher recommended
Programas de CAE Programa
Abaqus simulia
Versión
Requerimientos de funcionamiento 64-bits Windows vista o 7
2016
Intel Pentium 4 2 GB de ram 64-bits Windows xp o superior 1.5 GHz de procesador o superior
Adina
1 GB de ram Windows xp o superior
Algor
23.1
Intel Pentium 4 de 1.8 GHz. AMD Athlon Más de 2 GB de ram 64-bitsWindowsx86 7/8.1
Altair hyperworks
14.0
Ansa
15.1.0 o suoerior
Intel pemtium 4 o Intel xeon emt-64 o superior 1 GB de ram Windows vista SP2 o superior 4-nucleos/8-nucleos Intel i7 cpu 16 GB de ram Windows 7 o superior. Linux
Ansys
16.2
1-2 a 4-12 nucleos físicos cada uno 16 a 64 GB de ram Más tarjeta gráfica dedicada Windows 7 o superior Intel Pentium 4, Intel Xeon, Intel Core, AMD Athlon
Autodesk simulation
2017
Autoform
R6
B-Sim
3.1
Caedium
5.2.0
Cast designer
7.0
II, or AMD Opteron or later (2 GHz CPU speed or higher) processor 16 GB de ram Tarjeta grafica de 512 MB DRAM o superior 64-bits Windows 7 SP1. Linux Soporta todos los microprocesadores con arquitectura x84-64(unicament) 4 a 8 GB de ram Tarjeta gráfica 3D: direct3D o open GL Windows 98 o superior Intel Pentium con 500 MHz o superior Más de 64 Mb de ram Windows, Mac, linux Cualquier microprocesador mayor a 300 MHz de velocidad Más de 128 Mb de ram Windows 7 o superior
Microprocesaor mayor con 2 GHz de velocidad o
Comsol
5.2a
Edem
2.7
superior 4 GB de ram Tarjeta gráfica 2 GB (Gddr) Windows vista o superior. Mac OS X. Linux Intel pentium 4 1 a 4 GB de ram Windows xp 64 bits y Windows 7 64 bits Intel core i7, intel xeon E5 series con 12 nucleos 4 a 12 GB de ram o más. Tarjeta gráfica mayor a 512 MB
Programas de CAM Programa
Versión
Requerimientos de funcionamiento Windows 7 o superior
AlphaCam 2016 R2
Intel Pentium de 4 procesadores (2 GHz) 4 GB de ram. Tarjeta grafica Windows 7 u 8
BobCam V26
Intel o AMD procesadores (2 GHz ) 6 GB de ram. Tarjeta gráfica de 128 MB
BobCad lathe
Windows 7 o superior
V26
Intel Pentium de 2 GHz o superior 6 GB de ram.
Cadmeister 3D
Windows server, Windows vista o superior.
10.0
Intel Pentium 4 S SE2 o superior Mayor a 1 GB de ram Windows 7 o superior
Cadra NC
Intel x86 arquitectura de 64 bits de 3 GHz de
Camworks 2016
CATIA MAchining
V5
velocidad 8 GB de ram. Tarjeta grafica Professional CAD workstation graphics cards (AMD FirePro or nVidia Quadro) 64-bits Windows 8 o superior Intel o AMD suporte con SSE2 y 64 bits Más de 8 GB de ram. Windows xp o superior Memoria gráfica con soporte open GL 4 GB de ram
Programas de Renderizado Programa
Versión
Autodesk Maya
2016
SketchUp
2016
Autodesk Revit
2016
Autodesk 3ds Max
2017
2016
Blender
AutoCAD
2017
Requerimientos de funcionamiento Microsoft® Windows® 10 Professional 64-bit Intel® or AMD® multi-core processor 4 GB of RAM (8GB recommended) 4 GB of free disk space for install Pointing Device Three-button mouse Windows 10, Windows 8+ and Windows 7+ 2+ GHz processor. 8+ GB RAM. 700 MB of available hard-disk space. 3D class Video Card with 1 GB of memory or higher. OpenGL version 2.0 or higher and up to date. Microsoft® Windows® 8.1 64-bit Multi-Core Intel® Xeon®, or i-Series processor or AMD® equivalent 16 GB RAM Usually sufficient for a typical editing session. 1,920 x 1,200 with true color Microsoft® Windows 10 Professional 64-bit Intel® or AMD® multi-core processor Dedicated OpenGL 2.0 compatible graphics 1024 MB. 4 GB of RAM (8 GB recommended) 6 GB of free disk space for install 64-bit eight core CPU 16 GB RAM Two full HD displays with 24 bit color Three button mouse and graphics tablet Dual OpenGL 3.2 compatible graphics cards with 4 GB RAM Microsoft® Windows® 10 (desktop OS) 4 GB RAM (8 GB recommended) 1360x768 (1600x1050 or higher recommended) Windows display DirectX® 9. DirectX 11 is recommended.
[1]https://www.researchgate.net/publication/281375427_Analisis_Comparativo_de_Herr amientas_Informaticas_CAD-CAM-CAE_Utilizadas_en_Ingenieria_Mecanica. [2] http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/4483/fichero/2.+Sistemas+de+CAD-CAM.pdf . [3] http://www.roboticad.com/renderizado/
