VAN AR TOT AUTOMATISCH DESIGN, DIT ZIJN DE NIEUWE CAD/CAM-FEATURES

NIEUWE MOGELIJKHEDEN BIEDEN NIEUWE VOORDELEN

CAD/CAM-software is een hoeksteen voor de meeste industriële werkplekken. Niettemin zijn Belgische bedrijven nog relatief conservatief wanneer ze dergelijke software gebruikmaken. Vandaag begint de transitie van 2D naar 3D hier bijvoorbeeld pas echt van de grond te komen. En dat terwijl er een golf van nieuwe innovaties op ons afkomt, van augmented reality tot kunstmatige intelligentie in design. Om het maximale uit de nieuwe mogelijkheden te kunnen halen, is het erg belangrijk om dit soort trends vroeg te signaleren.

WAT IS CAD/CAM?

CAD/CAM-software is vandaag sterk ingeburgerd in de meeste industriële bedrijven. CAD staat zo voor ‘computer-aided design’. In CAD-programma’s maak je dus ontwerpen die verder in de keten gefabriceerd zullen worden. Vroeger was dat vooral in 2D, maar nu begint het 3D-design ook sterk op te komen. CAM zit verder in de keten. Nadat het ontwerp af is, zorgt de ‘computer-aided manufacturing’ software ervoor dat machines van het ontwerp een realiteit maken. Waar specialisten die machines vroeger manueel moesten voorbereiden, programmeert de CAM-software ze vandaag automatisch.

TREND VAN 2D NAAR 3D

Zoals gesteld, zien we binnen de industrie momenteel een sterke trend naar meer 3D-design. Voorheen gebruikten Belgische bedrijven vooral CAD-programma’s om 2D-ontwerpen te maken; een vrij minimale invulling dus van de mogelijkheden van dergelijke programma’s. Daarin liepen onze bedrijven dan ook achter op hun buitenlandse tegenhangers. Ondertussen worden CAD/CAM-programma’s echter steeds krachtiger en er komt ook steeds meer het besef dat 3D deel moet gaan uitmaken van het software-arsenaal. Dit opent immers heel wat nieuwe mogelijkheden. Als je bijvoorbeeld automatisch een stuklijst of ‘bill of materials’ wil maken, dan zal je bijvoorbeeld het ontwerp in 3D moeten maken. 2D is voor deze feature niet meer voldoende. Terwijl deze trend volop aan de gang is, zitten de softwareproducenten allesbehalve stil en zorgen zij voor steeds krachtigere features in hun pro­gramma’s. Daarom gingen we bij hen te rade om uit te zoeken welke nieuwe mogelijkheden in de komende jaren belangrijk zullen blijken.

GENERATIVE DESIGN

Vooreerst automatiseren softwareproducenten hun pakketten steeds meer. Industrieleider Autodesk zet bijvoorbeeld al jaren sterk in op zogenaamd generatief design, een feature die het ontwerpen van onderdelen automatiseert via kunstmatige intelligentie.

Hiertoe moet een designer eerst een aantal parameters invoeren in het programma. Denk maar aan de grootte die een onderdeel moet krijgen, of de krachten die het moet kunnen doorstaan.

Het algoritme zal dan een reeks voorstellen maken, met de meest efficiënte ontwerpen voor die voorwaarden. Vaak leidt dit ook tot onderdelen die niet de traditioneel hoekige vormen hebben, zoals een persoon die zou ontwerpen, maar die eerder een biologische, organische vorm bezitten. Bij dit soort vormen wordt het materiaal doorgaans efficiënter ingezet.

Generative design werkt vandaag al, en bedrijven zoals Airbus maken er al gebruik van. Autodesk wil het principe nu ook inzetten op meer traditionele ontwerpen, zoals simpele 2D-profielen. Daarmee zetten ze dus in op een grotere automatisatie van het ontwerpen, met een dubbel voordeel. Enerzijds is er natuurlijk de nood om efficiënter te produceren, maar tegelijk leidt dit soort automatisaties ertoe dat de tijd die nodig is om mensen op te leiden verkort.

DYNAMISCHE FEATURES

Een andere manier waarop je kan automatiseren, is door handelingen te onthouden. De productie van een specifiek ontwerp zal heel wat werk verwachten in het afstellen van de machine en het op punt stellen van het ontwerp. Heel vaak gaat die kennis verloren nadat het ontwerp geproduceerd werd. Nieuwe features in CAD- en vooral CAM-software zorgen ervoor dat die instellingen onthouden blijven. Het programma zal ze dan opnieuw voorstellen wanneer een vergelijkbaar ontwerp, of een ontwerp met een vergelijkbaar materiaal geproduceerd moet worden. Zo mobiliseert de software dus steeds meer kennis uit het verleden om het ontwerpproces te automatiseren.

Daarnaast zetten softwarepakketten historische gegevens in om zichzelf efficiënter te maken. Dikwijls gebruiken bedrijven heel wat van de functies in hun software niet. Door dat intelligent te analyseren, kunnen softwarepakketten dynamisch de features aanbieden die bedrijven nodig hebben en ze gewoonweg weglaten wanneer dat niet zo is. Dat maakt het productieproces opnieuw efficiënter en makkelijker op te volgen.

HOE BEGIN JE MET NIEUWE SOFTWARE?

Wil je als bedrijf met nieuwe software beginnen? Dan zijn er enkele stappen die je best doorloopt.

•  Kijk welke ervaring je bedrijf al heeft met software, en breng dan je noden in kaart.
• Op basis van die informatie ga je ten rade bij anderen. Enerzijds zijn andere bedrijven in je sector hier een goede keuze, want zo kijk je welke pakketten je concullega's gebruiken en wat de norm is in jouw werkgebied. Anderzijds is het natuurlijk ook nuttig om advies te vragen bij softwareproducenten.
• Eens je een keuze voor een pakket maakte, volg je best een opleidingstraject. Idealiter begin je zo met 1 à 2 dagen opleiding voor de werknemers die met het pakket zullen moeten werken.
• Daarna organiseer je best een periode van enkele weken of maanden waarbij je werk­nemers autonoom de software uittesten in de praktijk, en nagaan waar er nog problemen zijn. Afhankelijk van het proces waarop je die nieuwe software toepast, is begeleiding soms nuttig. In CAM-processen hebben fouten bijvoorbeeld al snel grote gevolgen.
• Om eventuele problemen te verhelpen, volgt er dan een tweede ronde van opleidingen. Zo dicht je de gaten in je kennis.

TEKORT AAN SPECIALISTEN

Dit soort automatisatie komt natuurlijk op een goed moment. De industrie kampt nu namelijk met een tekort aan specialisten. Door handelingen in CAD- en CAM-software te automatiseren, blijken ze dus ook toegankelijk voor niet-specialisten. Handelingen zoals een gat boren in een stuk metaal – hoewel het vaak over complexere operaties gaat – kunnen zo opgeslagen worden in de software. Zo legt een specialist de nodige handelingen één keer vast en kan een niet-specialist die dan steeds opnieuw gebruiken. Dit laat dus toe om ook minder geschoolde profielen in nieuwe functies in te zetten.

AUGMENTED REALITY

Een andere nieuwe feature die op ons afkomt, is augmented reality of AR. Daarbij wordt een soort virtuele laag bovenop de realiteit geprojecteerd, bijvoorbeeld via smart glasses of via de camera van je smartphone.

De Pokémon GO-hype uit 2016 was een van de eerste grootschalige toepassingen van AR. De game liet spelers toe om Pokémons te vangen in de echte wereld. Het lijkt erop dat AR ook heel wat voordelen biedt voor de industrie, onder andere door het ontwerpproces beter te maken.

Een ontwerper kan bijvoorbeeld een design maken in een CAD-programma, en dat ontwerp vervolgens bovenop een tafel projecteren. Zo kan die persoon het design verder inspecteren en eventuele aanpassingen maken aan het 3D-model. Dat klinkt natuurlijk als sciencefiction, maar de eerste AR-integraties zijn er al voor heel wat CAD-pakketten. Het is dus maar wachten op een breder gebruik bij de ontwerpers.

VIRTUAL REALITY

Een andere optie is om 3D-ontwerpen te verbinden met virtual reality of VR. Waar AR een virtuele laag bovenop de realiteit projecteert, en dus vertrekt vanuit de echte wereld, bouwt VR een geheel eigen virtuele wereld. Doorgaans gebruik je VR door een zware bril op te zetten, die je zo naar de virtuele wereld transporteert. Doordat je jezelf dus moet isoleren van de realiteit, lijkt VR minder nuttig op de korte termijn voor ontwerpers of bedrijven. Niettemin heeft het ook zijn voordelen. Vooral voor grotere ontwerpen, zoals gebouwen of loodsen, valt een compleet 3D-ontwerp makkelijker te inspecteren via een VR-projectie. Opnieuw bestaan er vandaag al VR-integraties in CAD-software, iets wat in de toekomst ook steeds belangrijker zal worden.

BETERE INTEGRATIE

Nieuwe features hoeven natuurlijk niet allemaal hightech te zijn. Er komen ook gewoon heel wat elementen die simpelweg het gebruiksgemak verhogen. Denk maar aan de integratie tussen verschillende softwarepakketten. Zo zal praktisch elk bedrijf met diverse pakketten werken, naargelang de productiefase. In een CAD-pakket zal je misschien een tekening maken, maar als je met één druk op de knop de stuklijst kan doorsturen naar het ERP-pakket, en je die dus niet hoeft over te typen of te importeren, dan bespaart dat enorm veel tijd. Zo kunnen andere departementen zoals aankoop of productie er onmiddellijk mee verder. Een goede integratie tussen het CAD- en het CAM-pakket zorgt op zijn beurt opnieuw voor een grote tijdsbesparing. Bij softwarebouwers komt er dus steeds meer het besef dat ze, naast betere eigen features, ook moeten inzetten op de integratie met andere softwarepakketten.