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Por que os engenheiros ainda criam desenhos detalhados 2D

Por que os engenheiros ainda criam desenhos detalhados 2D



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O rascunho tem sido um aspecto considerável do design de engenharia por praticamente toda a sua história. Antes da complexa tecnologia CAD, a criação de desenhos 2D para manufatura e produção era essencial para a criação de produtos. Hoje, em um mundo de CAD para CAM e técnicas de manufatura avançadas, muito de como projetamos evoluiu para o estado atual quase otimizado. Uma coisa permanece, no entanto, e é a presença de desenhos de detalhes 2D para peças, componentes e montagens.

O CAD permitiu que nós, engenheiros, gastássemos menos tempo refinando o desenho detalhado 2D, mas não eliminou o uso desses desenhos na indústria. O surgimento do design de computador trouxe uma mudança influente em torno dos desenhos. Conforme o CAD ficou melhor, fizemos uma mudança de 180 graus para projetar o modelo 3D primeiro e, em seguida, detalhar as peças em 2D.

Este foi o primeiro pivô em que os desenhos 2D se tornaram menos importantes no processo de projeto, mas ainda essenciais para o trabalho geral de um engenheiro. Os desenhos 2D continuaram diminuindo em importância, mas não desapareceram. Com isso em mente, precisamos examinar por que esses desenhos 2D ainda existem e ver se podemos otimizar ou reduzir seu uso de alguma forma para melhorar nosso fluxo de trabalho.

A progressão dos desenhos de engenharia 2D

Antes que possamos entender como os desenhos 2D podem ou não se encaixar na vida do engenheiro moderno, devemos primeiro olhar para sua história em desenho e projeto de engenharia. A maioria de nossas técnicas de desenho como engenheiros data de milhares de anos. O desenho em perspectiva foi inventado em 1300, a geometria descritiva foi inventada em 1765, a projeção ortográfica foi inventada em 1770 e o CAD 2D foi inventado na década de 1980. Toda essa progressão nos levou a uma era de rápida evolução da documentação de engenharia.

2D

Antes dos computadores, os desenhos 2D eram usados ​​para definir totalmente as especificações de um componente. Desenhos 2D foram usados ​​como única referência na criação de um produto, como um parafuso ou conexão. Este método de produção remonta essencialmente ao início da informação de engenharia. Sua história fala de sua importância, os desenhos 2D foram o único transportador de informações de projeto por milênios - e então veio o CAD.

CAD 2D

No início, os programas CAD 2D simplesmente aceleraram o processo de criação desses desenhos de projeto. Esses programas também facilitaram a realização de alterações no projeto e melhoraram significativamente os fluxos de trabalho de engenharia. Quando os programas CAD 3D surgiram na década de 1990, eles também aprimoraram os fluxos de trabalho e aprimoraram os projetos. Mesmo com recursos 3D, no entanto, os desenhos 2D eram o principal meio de transporte de um projeto para um ambiente de manufatura. Durante a maior parte da existência do design moderno, até talvez a última década, os desenhos 2D foram essenciais.

CAD 3D

A manufatura cada vez mais digital e robótica é o que finalmente fez a mudança de 2D para 3D transmitir informações, uma realidade. Isso nos trouxe a um novo reino de fazer coisas apenas na última década. Não existe mais um maquinista referindo-se a um conjunto de planos 2D. Se houver um maquinista, ele está se referindo a um modelo CAD dinâmico na maioria das aplicações ou está programando sua máquina através do software CAD / CAM. As informações transmitidas no projeto de engenharia mudaram para melhor com a revolução digital integrada, mas ainda assim, os desenhos 2D persistem em nossos fluxos de trabalho.

Novos Processos de Fabricação

Como engenheiro, você provavelmente percebe o quão avançada a manufatura moderna se tornou, divergindo dos fluxos de trabalho de apenas uma década atrás. A manufatura aditiva tende a ser a nova técnica de manufatura da qual todo mundo fala sobre como mudar o reino do design. Embora o aditivo esteja fazendo grandes mudanças e elimine completamente a maior parte da necessidade de desenhos 2D, essa nova técnica não é o que trouxe a maior mudança.

Talvez a maior mudança no domínio do design de engenharia tenha ocorrido por meio de um lento aprimoramento tecnológico incremental das técnicas de manufatura. Métodos como usinagem CNC e outras formas de manufatura subtrativas. Esses processos de fabricação costumavam ser completamente analógicos e exigem a entrada de um comerciante habilidoso para atingir um alto rendimento. Essa necessidade de controles humanos é em grande parte porque, como engenheiros, tivemos que projetar desenhos 2D.

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Novas máquinas subtrativas ainda requerem intervenção humana, mas em um nível totalmente digital. Um maquinista da área de manufatura moderna trabalha muito mais com programação CAM e HSM do que faria com folhas de especificações de papel. As máquinas CNC são programadas agora, elas não são controladas manualmente. Toda essa nova fabricação levanta a questão, se as máquinas podem operar totalmente a partir de modelos CAD 3D, por que ainda estamos produzindo desenhos 2D?

Os engenheiros têm os dados

Conforme analisamos desenhos 2D ainda mais e chegamos ao fundo de onde eles se encaixam em nosso processo de design, se for o caso, é importante que definamos exatamente o que precisa ser comunicado no design de engenharia moderno.

Como a maioria dos produtos é feita no mundo digital no fluxo de trabalho da engenharia moderna, os dados sobre uma peça específica são abundantes. Em desenhos 2D ou desenhos isométricos antigos, os dados que poderiam ser extrapolados do projeto acabado eram limitados pelo que o engenheiro decidiu incluir na folha de especificações final.

Agora, os desenhos e projetos são amplamente comunicados por meio do mundo digital. Pense em até que ponto o CAD baseado em nuvem trouxe nossa capacidade de compartilhar e disseminar dados de projeto. Os recursos de CAD para CAM tornaram a comunicação entre os departamentos perfeita. Na maior parte, nossos dados de engenharia não são mais comunicados por meio de desenhos estáticos.

Nossos modelos 3D que projetamos têm ainda mais dados incluídos neles do que apenas 5 anos atrás. Temos a capacidade de incluir estruturas reticuladas, dados de materiais complexos, dimensões infinitesimais, dados de escala e dados de interface. Para todos os efeitos práticos, um modelo 3D em CAD pode nos dizer mais sobre um componente numericamente do que a peça real jamais poderia. Portanto, quando entregamos um projeto concluído na forma de um design digital, estamos dando ao maquinista, ao engenheiro de manufatura, à unidade de produção, muito mais informações do que poderíamos dar a eles em um conjunto de folhas tediosamente dispostas.

Os engenheiros sempre tiveram dados, o que mudou é a forma como os expressamos. Freqüentemente, resistimos com fervor às mudanças no fluxo de trabalho. Embora tenhamos adotado o mundo cada vez melhor do design auxiliado por computador, parece que o único remanescente do passado da engenharia é o desenho 2D.

Estamos criando desenhos para o que é necessário no pipeline de produção ou estamos apenas fazendo coisas como sempre fizemos?

Onde os desenhos 2D se encaixam

Nossa resposta sobre como os desenhos 2D se encaixam no reino do design fica em algum lugar entre "livrar-se deles!" e “Mantê-los onde estão”. Qualquer pessoa que observe as mudanças que ocorreram no mundo da manufatura provavelmente percebe que a utilidade dos desenhos 2D é significativamente minimizada ano a ano. Também podemos entender que, embora pareça haver uma tendência de queda na utilidade dos desenhos 2D no domínio do design, em algum ponto chegaremos a uma assíntota, provavelmente acima de zero.

Nesse ponto, os desenhos 2D ainda serão relevantes e úteis em alguns aspectos, mas o tempo que gastamos para aperfeiçoá-los ou comunicar informações por meio deles será o menor possível. Então, onde está essa assíntota e onde os desenhos 2D devem ser colocados em nosso espaço de design agora?

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Esses desenhos têm sido usados ​​historicamente para comunicar a grande quantidade de dados em nível de peça. Com a maioria desses dados agora sendo comunicados por meio de modelos CAD, os únicos dados que precisam ser comunicados em nível de peça são marcados como críticos. Desenhos 2D para peças precisam apenas comunicar informações críticas sobre uma peça que podem ser obtidas por meio de uma olhada rápida. Encontrar o equilíbrio pode ser feito fazendo esta pergunta: “O que levaria mais tempo, olhando para o modelo CAD ou para uma folha de especificações?” Se dados críticos podem ser comunicados rapidamente por meio de um desenho 2D sem a necessidade de puxar um modelo CAD e medir, então deve ser. É aqui que se encontra o equilíbrio.

Como um engenheiro como você, encontrar esse equilíbrio corretamente pode resultar em uma redução significativa no tempo gasto em desenhos 2D. Otimizar nosso fluxo de trabalho é tudo menos supérfluo, é benéfico para nossa produtividade.

Em um nível de montagem, os desenhos 2D se prestam mais ao entendimento básico do que qualquer nível de análise numérica. Para um fabricante que cria uma peça, os desenhos 2D devem refinar como eles entendem uma montagem. A maioria dos maquinistas modernos não se refere ao dimensionamento e tolerância de uma folha de especificações para nada além de uma referência rápida, se o fizer. Esses dados importantes agora são coletados da fonte original, o modelo CAD. Em nível de peça e montagem, os desenhos 2D precisam apenas incluir informações que aumentem a capacidade de compreensão do usuário. Embora esses desenhos tenham sido a referência à fabricação, eles agora são simplesmente a referência ao entendimento. Eles se tornaram aspectos complementares de um design, em vez de iminentes.

Seguindo em Frente

Entender onde os desenhos 2D se encaixam pode nos ajudar a otimizar nosso fluxo de trabalho. Os desenhos não estão desaparecendo completamente, mas não apenas os crie porque é assim que sempre foi feito. Os fluxos de trabalho mudam constantemente e, embora o desenho 2D possa ser algo que parece fundamental para o projeto de engenharia, os recursos modernos de CAD e manufatura estão mudando isso. Daqui a dez anos, nossa fabricação parecerá mais “pressionada” do que jamais poderíamos imaginar. Temos que antecipar esse futuro e focar na inovação, em vez de na "tradição".

A engenharia não mudou do 3D, mas a manufatura tornou-se digitalizada.

Reduzir o tempo que você gasta em desenhos 2D e desviá-lo para gastar mais tempo no modelo 3D significa, em última análise, um design melhor. Sequencialmente, isso o torna um engenheiro melhor.


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