Inspirační nasávání na CADfóru a GISfóru

20. jubileum odborné konference je určitě příležitostí pro ohlédnutí a pro shrnutí její dosavadní historie. A konference CADfórum, pořádaná společností Arkance Systems letos právě po dvacáté, poskytla letos takovýchto příležitostí více než dost. Uživatelé z Česka i Slovenska zde představili úžasné projekty, příklady pokročilých výrobků a projektů využívajících digitální dvojčata, AI a další moderní technologie. V kombinaci s ukázkami technických možností nových aplikací - v rámci odpoledních workshopů - tak získali bohatou nabídku pro nasávání vzájemné inspirace k dalšímu využívání CAD, BIM, CAM, PDM a GIS technologií.

Co se těch 20 let změnilo?

Jak připomenul tradiční moderátor této konference, Boris Keka, uplynulých 20 let se nejlépe ukáže na dětech - některé z těch, které před oněmi 20 lety ještě nebyly na světě, byly už letos mezi účastníky této akce.

Změnil se také název firmy organizátora - od tehdejšího XANADU, přes staronové CAD Studio až po dnešní ARKANCE Systems.

Ale posunul se především samotný obor CAx. Tehdejší diskuze kolem témat, zda a jak přejít do 3D, jak dostat data z aplikace A do B, v jakém formátu, jaký plotr vykresluje nejlépe, zda tehdejší Windows XP poběží dobře na Pentiu a který disk se točí nejrychleji, se postupem času vzdálily od těchto systémových detailů spíše ke směrům a možnostem týmové spolupráce v cloudu, bezpečnosti a nejlepších způsobů zapojení umělé inteligence do konstrukčních procesů. Vidíme také smazávání rozdílů mezi obory tradičně pokrývanými těmito konferencemi - stavebnictví a architektury, strojírenství a výroby, nebo GISu.

Příkladem takového prorůstání oborů byly nejen zde diskutované služby Autodesk Platform Services (APS, dříve Forge), ale i jedna z úvodních zákaznických prezentací na letošním CADfóru - příklad využití nástrojů a služeb Autodesk a Arkance Systems při návrhu a výrobě úžasných skleněných svítidel a skulptur ve společnosti LASVIT. Tam využívají Inventor, Revit a další nástroje pro tvorbu takovýchto skvostů (podrobnější video najdete v nejbližších dnech na YouTube kanálu Arkance Systems - aktualizace: zde):

Účastníci akce ale mohli čerpat i z dalších inspiračních zdrojů. Například zástupci společnosti TOSHULIN ukázali, jak různá vzletně znějící prohlášení o "umělé inteligenci v konstruování" mohou mít zcela praktické využití a dopad na efektivitu a parametry reálného výrobku produkovaného českou firmou.

I další představované zákaznické projekty zcela rutinně využívaly zpracování mračen bodů, cloudové CDE a BIM technologie, tvorbu a využití digitálních dvojčat. A přednášky se dotkly i důležitého "byrokratického" aspektu zavádění BIM, jehož dopady se plně projeví v příštím roce. Řada podnětů k inspiraci jistě vznikla i během networkingu, v rámci "executive roundtable" se zástupci Autodesku, i během denních i večerních diskusí na CADfóru a GISfóru v zámeckém hotelu Valeč.

nejlépe hodnocená přednáška - Rekonstrukce Císařských lázní v K.Varech (di5)

Příslibem do budoucnosti CAx technologií je nejmladší generace. Ti nejmladší talentovaní konstruktéři z TUL v Liberci na konferenci přivezli svůj monopost, studentskou formuli vyvíjenou právě pomocí nejmodernějších CAx nástrojů firmy Autodesk a dalších společností. Právě tito konstruktéři spoluovlivní, jak bude obor CAD a program konference CADfórum vypadat v dalších 20 letech. Těšíme se na to.

Děkujeme všem téměř 500 účastníkům, řečníkům i partnerům letošního CADfóra a GISfóra.

Připomeňme si 20. ročník CADfóra v krátkém sestřihu:

Účastníci konference obdrží v nejbližších dnech odkaz na archiv akce, fotogalerii a soubory prezentací.

AU2018 - další střípky z konference

Druhý a třetí den 26. ročníku konference Autodesk University byl věnován prezentacím, workshopům a diskuzím k jednotlivým průmyslovým oborům a produktům. Společným jmenovatelem většiny z nich byla otevřenost dat, společná datová platforma, integrace s dalšími nástroji pomocí integračních nástrojů platformy Autodesk Forge, plánovaná rozšíření této platformy a využití dalších možností cloudu pro snazší spolupráci aplikací a především pro virtuální spolupráci týmů.

BIM 360

Platforma BIM 360 a Autodesk produkty v ní obsažené dnes nabízí desítky nástrojů a společný datový "pool" pro snadnou spolupráci všech účastníků stavebního projektu na jedné společné platformě, ve kterém otevřená projektová data tvoří společný základ. Nad nimi poskytuje prostředky pro automatizaci procesů, koordinaci a mobilní využití odkuskoliv z terénu, ze stavby. Akční, průběžně aktualizovaná data otvírají cesty k lepším a relevantnějším výsledkům. Během posledního roku přinesla tato platforma celkem 33 nových verzí, více než 130 funkcí a 60 nových integrací s dalšími aplikacemi třetích stran. Nejčerstvějšími novinkami je nový pracovní postup pro schvalování, automatické generování změnových požadavků nebo class-management modul. Připravuje se modul řízení nákladů.

Stavební průmysl hledá cesty ke zvýšení produktivity, efektivity a předvídatelnosti. Dnes až 90 % firem v oboru usilovně a čím dál komplikovaněji hledá kvalifikované lidi. Až 98 % stavebních projektů končí se zpožděním a s překročením nákladů. Jednou z možných cest je industrializace stavebnictví. Zároveň současní hráči na trhu stavebnictví cítí, že jsou vhozeni do nových vod a nastává pro ně moment "plav nebo se potopíš", a mohou jej snadno propásnout. Airbnb nevymyslel hotelový průmysl a Uber nezaložili taxikáři.

Unity - výkon 3D her do světa BIMu

Ve spolupráci se společností Unity připravuje Autodesk propojení CAD a BIM dat s výkonnými 3D nástroji osvědčenými ze světa 3D realtime her. Hi-res gaming je podobně jako 3D CAD a BIM náročný na grafický výkon pracovních stanic.

Díky této spolupráci vzniká virtuální prostředí spolupráce. Ze zdrojových BIM dat, jsou odstraněny nevýznamné detaily a výsledný model (včetně BIM metadat) lze v reálném čase v kolaborativním prostředí procházet na jakékoliv platformě (podporováno přes 25 platforem), včetně PC, mobilních zařízení, 3D brýlí a headsetů, stylem VR nebo AR (rozšířené reality). V druhé polovině roku 2019 bude k dispozici i přímý modul pro komunikaci Revit-Unity.

Propojení na Unity je řešeno pro aplikace Autodesk Revit (včetně BIM dat), VRED, 3ds Max, Maya a Shotgun.

Výroba

Ve světě je ročně uváděno 370.000 nových produktů. Ne všechny z nich jsou zrovna lunární moduly zmíněné v předchozím příspěvku, ale každý nový výrobek má za cíl svými vlastnostmi uspět na konkurečním trhu. Přitom 70 % nákladů na výrobek je určeno již v rané fázi vývoje. Problém je, že produktivita výroby roste pomaleji (3% za poslední roky) než vývoj světových trhů.

Možným řešením je změna výrobních technologií a postupů. Obvykle každý prvek, každé zaoblení na výrobku znamená zdražení výroby. Při aditivní výrobě naopak - čím více děr a mezer, tím je produkt levnější a lehčí. Neefektivní bývají i nástroje pro spolupráci - e-maily, evidence, archivace a další operace kladené na bedra konstruktérů a technologů nejsou obvykle dobře propojeny s jejich hlavní pracovní náplní a ti pak stráví až 1/3 času nepřínosnými operacemi (převody dat, záznamy, archivace, posílání dat).

Rostou rovněž nároky na zákaznicky přizpůsobené výrobky. Například naprostá většina vozů MINI jsou dnes unikátní konfigurace, téměř žádný není stejný. Jaký rozdíl od masové pásové výroby. To klade vyšší nároky na toky dat. Vidíme dnes více propojený svět výroby, kde data jsou středem všeho. Máte-li potřebná data, a na ně napojené nástroje/procesy/lidi - pak můžete automatizovat.

neviděli už jsme se někde?

Inovace je cesta jak mohou dneší dinosauři zabránit svému vyhynutí. I tradiční firmy využívají inovace pro modernizaci svých výrobků. Hlubokou modernizaci - žárovka není vylepšená svíčka, ale zcela nový typ výrobku. Jednou z možností hluboké modernizace je využití generativního navrhování (generative design, GD) - využití strojových algoritmů pro vytvoření zcela nových, organických tvarů výrobků na základě zadaných omezujících parametrů. Tyto mimozemsky vyhlížející tvary nabízejí až o desítky procent lepší parametry.



Generativní navrhování a další nové technologie pro inovace a modernizaci výrobků je součástí Autodesk Fusion 360, produktu zahrnutého v konstrukční sadě Product Design & Manufacturing Collection. Fusion 360 tvoří kompletní platformu pro vývoj moderních výrobků, které propojuje celý proces, od definování konceptu až po vyrobený produkt.

V rámci konference jsme měli možnost setkat se přímo s vývojáři aplikace Fusion 360 a přispět k jejímu dalšímu vývoji několika podněty, jak z našich vlastních zkušeností, tak z připomínek našich zákazníků. Budeme sledovat jak se uplatní v dalších verzích Fusion 360.

Kompletní fotogalerii z naší účasti na AU2018 si můžete prohlédnout na Facebooku CAD Studia.

Viz též Reportáž z 1. dne

Autodesk University 2018 - den první

Na výroční konferenci "Autodesk University 2018" (AU 2018) se letos sjelo do hotelu Venetian v Las Vegas rekordních 11.000 účastníků z celého světa. A protože mezi nimi tardičně nechyběli ani zástupci CAD Studia, můžeme se s vámi podělit o osobní zkušenosti z této akce.

V úvodní přednášce se ředitel Autodesku, Andrew Anagnost, zamýšlel nad tím, jak může technologie otevřít projektantům a konstruktérům nové příležitosti pro to, jak tvořit lépe, více a s menšími negativními dopady na na svět kolem nás. Automatizace rozhodně není ohrožením pracovních míst, ve skutečnosti vytváří nové ekosystémy, s novými pracovními místy s novými, smysluplnějšími způsoby práce. Automatizací našich opakovaných činností se nestanou naše ostatní činnosti zbytečné. Naopak vzroste jejich význam, vzroste důležitost našich znalostí a tvořivosti. Před 100 lety bylo 40% američanů zaměstnáno v zemědělství, dnes jsou to díky průmyslové automatizaci jen 2%. Přesto se zemí nepotloukají miliony nezaměstnaných zemědělců, ani obyvatelstvo netrpí hlady kvůli omezené produkci potravin.

Ceněna je adaptivita, pružnost a komunita - s nimi se vám bude dařit i v nastupující éře, kde hrozí spíše nedostatek dovedností než nedostatek pracovních míst.

Staronový technický ředitel Autodesku, Scott Borduin, zdůraznil, že rostoucí objemy dat spolu nesou větší znalost, větší znalost se rovná lepšímu pochopení a lepší pochopení vede k lepším výsledkům. Vznikají lepší produkty, s lepšími vlastnostmi, s nižšími náklady a lepší dostupností. Při vývoji často vznikají protichůdné požadavky. A ve sbližování zdánlivě protichůdných cílů je obzvláště dobrá technologie generativního navrhování. Cílem ale není, aby počítač za nás nalezl cestu z bodu A do jakéhokoliv bodu B. Jen nám pomáhá najít rychleji cestu z neoptimálního A do lepšího bodu B. Rozhodnutí o podmínkách i řešení však je a bude na člověku.

NASA JPL (Jet Propulsion Lab) navrhla pomocí generativního designu nový lehký (cca 80kg) přistávací modul pro budoucí mise na Jupiterovy měsíce, Mars a další. Kromě zadání konstrukčních omezujících parametrů byly pro vygenerování tvaru využity i výrobní omezující parametry, aby byla zajištěna kompatibilita výsledné geometrie s různými způsoby výroby - odléváním, subtraktivní i aditivní výrobou.

Optimalizace a automatizace je ale využívána i nad BIM daty - například společnost Daiwa House hromadně oslovuje majitele menších pozemků s automaticky vygenerovanými individualizovanými projekty možné zástavby, včetně výpočtu ekonomiky projektu. Automatizace zde přináší nízké náklady na přípravu nabídek, nízká rizika a vysoký profit pro všechny zúčastněné. Na blogu NaZdi.cz informujeme o nové aplikaci Autodesk Project Refinery zpřístupňující generativní navrhování i pro oblast AEC, pro BIM data z Revitu.


Stavebnictví vůbec představuje široké pole pro budoucí automatizaci. Je to jeden z nejstarších průmyslových oborů. Dosud se v něm nepoužívají žádné digitální prototypy, virtuální modely na otestování reálného chování při stavbě i používání.

Konzultační firma Atkins využívá práci s daty a optimalizaci na projektu Olympiády LA 2028. Město má dnes 2x více obyvatel oproti poslední Olympiádě v Los Angeles v roce 1984. Se zkušenostmi z londýnské Olympiády jsou schopni simulovat a optimalizovat nejrůznější typy požadavků, od ubytování sportovců s následnou přestavbou na sociální bydlení, přes dopravní systémy, po zvýšený pohyb chodců a požadavky na stravování 2 milionů návštěvníků.

SNC Lavalin a Atkins představili aplikaci Caterpillar, která převádí "ubrouskové" koncepční náčrty v reálném čase na hmotové studie propojené s analytickými daty.

Autodesk spolupracuje se společností Unity na snadném nástroji pro převod konstrukčních a BIM dat do VR (virtuální reality) a AR (augmented reality).

Datová platforma Autodesk BIM 360 již propojuje více než 100 partnerů s integrovanými aplikacemi. Autodesk nově představil propojený modul správy nákladů (Cost Management).

V lednu bude veřejně dostupná cloudová služba "Revit I/O", která rozšíří vývojovou platformu Forge o vnější přístup k BIM datům Revitu.

V rámci Autodesk University se koná i výstava s řadou zajímavých aplikací a modelů partnerů Autodesku. HP zde představila nové plotry PageWide XL 4000, HP DesignJet Z9+ a T830, nebo koncept nových VR brýlí. Další fotografie v našem Faceboook albu.

Na konferenci byli rovněž vyhlášeni vítězové soutěže AEC Excellence Awards. Ceremoniálem provázela virtuální asistentka Ava, kterou znáte i z uživatelského portálu ava.autodesk.com. Titul "Innovator of the Year" získal pan Zhibing Mao, který vedl BIM projekty již v 60 zemích, kde pomáhal zavádět moderní technologie (robotizace stavebnictví, BIM). Vedl více než 200 projektů na 2800 stavbách. Z celkem 256 přihlášek a z výběru finalistů byly oceněny vítězné projekty v jednotlivých kategoriích a velikostech projektů:

• Infrastruktura - např. Dálniční obchvat Chongqing, Čína
• Pozemní stavby - např. Univerzitní nemocnice Stavanger, Norsko
• Výstavba - např. Datové centrum Clonee Facebook, Dublin, Irsko

Další kategorie a v nich oceněné projekty viz AEC Excellence Awards


Záznam úvodní přednášky (keynote) z AU2018 a další materiály a novinky najdete na stránce cadstudio.cz/AU2018

Co umí generativní navrhování

Autodesk je již řadu let průkopníkem rychle se rozvíjející oblasti tzv. generativního designu - způsobu konstruování, ve kterém člověk zadává pouze vstupní požadavky navrhovaného dílu, ne jeho konkrétní tvar a materiál - počítač pak sám navrhuje různé tvary, analyzuje je, vytvoří a doporučí optimální tvar dílu splňujícího zadané požadavky (například pevnost, přenesený výkon, únosnost apod.). Viz starší blog.

V kombinaci s aditivní výrobou (3D tisk) představuje generativní navrhování revoluční cestu pro urychlení návrhových procesů inovací a pro významný skok ve zlepšení výkonnostních parametrů stávajících výrobků a vznik zcela nových typů výrobků nevídaných, organicky působících tvarů.

Vliv generativního navrhování na měnící se svět strojírenské konstrukce a výroby, včetně příkladů jeho reálného nasazení ve světě, uvádí i manažerský přehled "Jak se MĚNÍ výroba" - viz seriál na našem blogu Inventor guru a viz cadstudio.cz/jaksemenivyroba

Autodesk nabízí již delší dobu praktické softwarové nástroje pro generativní navrhování (neplést s pouhou tvarovou optimalizací) - od technologických "preview" typu Project Dreamcatcher, až po Autodesk Within, Autodesk Netfabb a nedávno uvolněný modul Generative Design (GD) pro předplatitele populární CAD/CAM/CAE aplikace Autodesk Fusion 360 Ultimate.

Zákazníci se na nás obracejí s žádostmi o vyzkoušení a ověření možností generativního navrhování v jejich konstrukční praxi – takto vypadají některé z výsledků, které jsme jim pomáhali vytvořit z jimi zaslaných tradičních 3D modelů.

Prohlédněte si počítačem vymyšlené návrhy v interaktïvním prohlížeči 3D modelů - všechny tvary vznikly ve Fusion 360 Ultimate:

Varianta 1
Varianta 2
Varianta 3
Varianta 4

Anebo jako interaktivní model pro libovolné webové stránky (pro WebGL-kompatibilní prohlížeče, např. Chrome):




Jak můžete sami zvýšit vaši inovační kapacitu pomocí generativního navrhování - praktická ukázka:


Více na Generativní navrhování

GM a Autodesk využívají generativní navrhování pro konstrukci vozidel budoucnosti

Konstruktéři automobilky General Motors jsou už léta těžkou váhou v oblasti odlehčování vozidel. Jen od roku 2016 uvedl GM do prodeje 14 nových modelů vozidel s celkovým snížením hmotnosti o více než 2268 kg, neboli více než 159 kg na vozidlo. Čím je auto lehčí, tím méně spotřebuje pohonných hmot, tím menší má emise uhlíku a tím více peněz řidič ušetří. Docela důležité věci.

Nyní se automobilka spojila s firmou Autodesk, aby ještě více posunula hranice odlehčování, a to využitím kombinace generativního navrhování (generative design, GD) a aditivní výroby, jako klíčových technologií pro vývoj budoucích osobních i nákladních automobilů, včetně vozidel s alternativním pohonem a s nulovými emisemi. Jak GM dnes oznámila, stává se prvním významným severoamerickým výrobcem automobilů, který využívá generativní návrhový software Autodesku, aby překročil možnosti snižování hmotnosti dosažitelné tradičními technikami optimalizace návrhu.

Generativní navrhování je technologie zkoumání návrhů, využívající algoritmy umělé inteligence (AI) pro souběžné vytvoření mnoha návrhových řešení založených na výrobních omezeních reálného světa a na požadavcích na výkon a funkce produktu, jako je pevnost, hmotnost, materiály a další. Konstruktéři tak mohou zkoumat a vybírat z mnohem více variant konstrukčních řešení, mnohem rychleji, než bylo dříve možné. Jsou osvobozeni od opakujících se úkonů navrhování a mohou se tak zaměřit na rozhodnutí s vyšší hodnotou, jako je maximalizace výkonu dílů.

"Tato revoluční technologie přináší obrovský pokrok v tom, jak můžeme navrhovat a vyvíjet komponenty pro naše budoucí vozidla, tak aby byla lehčí a efektivnější," uvedl viceprezident společnosti GM, Ken Kelzer. "Když spojíme technologii navrhování s moerními metodami výroby, jako je 3D tisk, náš přístup k vývoji vozidel je tím zcela přetransformován - spolupráce s počítačem je zcela odlišná a umožňuje pracovat způsoby, které jsme si dříve jednoduše nemohli představit."

V počátečním projektu proveditelnosti spolupracovali inženýři společností GM a Autodesk v technologickém centru GM ve Warrenu v Michiganu, kde použili generativní navrhování pro reinženýring malé, ale důležité součásti vozidla - držáku sedadla, ve kterém jsou upevněny bezpečnostní pásy. Software vytvořil více než 150 reálných návrhových variant, a to na základě parametrů, které konstruktéři nastavili, jako jsou požadované body připojení, síla a hmotnost. Vznikl zcela nový design, jehož organickou strukturu by žádný člověk sám nemohl zkoncipovat. Je o 40 procent lehčí a o 20 procent silnější než původní díl.

Ukazuje také další významnou výhodu generativního návrhu - konsolidaci dílů. Nový díl sloučil osm různých součástí do jednoho 3D tištěného dílu.

Když už zmiňujeme 3D tisk - GM je lídrem v oblasti aditivní výroby již více než 30 let a může se pochlubit jedním z nejkomplexnějších 3D tiskových arzenálů v automobilovém průmyslu. GM provozuje více než 50 strojů pro rychlé prototypování, které již vyrobily více než 250.000 prototypových dílů za posledních 10 let.

"Díky našim dlouholetým zkušenostem v oblasti aditivní výroby vidíme neuvěřitelné možnosti generativního navrhování. Konzola sedadla je jen malou ukázkou potenciálních zlepšení hmotnosti a pevnosti, pokud tyto technologie aplikujeme na mnoho dalších z 30.000 dílů našich vozidel. Možná ještě více vzrušující jsou dalekosáhlé změny, které si dokážeme představit, pokud se přesuneme do éry elektrických a autonomních vozidel," uvedl Kevin Quinn, ředitel GM pro aditivní výrobu.

Projekt sedadla je jen začátkem mnohaletého a inovačního partnerství pro GM i Autodesk. Tyto dvě společnosti budou spolupracovat na dalších projektech zahrnujících generativní design, aditivní výrobu a materiálový výzkum. Vedoucí pracovníci a inženýři se budou podílet na řadě společných setkání, na nichž si vymění nápady i odborné znalosti. Například v březnu se dva GM inženýři zúčastnili dvoutýdenního pobytu v technologickém centru společnosti Autodesk na Pier 9.

GM má také přístup k technickým specialistům společnosti Autodesk a k plnému portfoliu softwaru společnosti Autodesk. GM již používá aplikaci Autodesk Fusion 360 * pro přístup k technologii generativního navrhování; Netfabb pro optimalizaci voštinové mřížky a simulaci 3D tisku z kovových materiálů, která pomáhá předcházet problémům, jako jsou tepelné deformace, smršťování a šíření trhlin během 3D tisku; stejně jako aplikace Alias, Recap Pro a Meshmixer.

"Generativní navrhování je budoucností výroby a GM je průkopníkem při jeho použití pro odlehčení budoucích vozidel," říká Scott Reese, viceprezident společnosti Autodesk pro výrobu a stavební výrobky. "Ale přínosy pro GM sahají i nad rámec odlehčování. To, co skutečně odděluje generativní design od minulých technologií, je schopnost konsolidovat mnoho částí do jedné a schopnost dramaticky zkracovat proces vývoje produktu. Konstruktéři získají stovky konstrukčních variant připravených pro výrobu, na které by nikdy nemohli přijít ručními postupy, a získají je za zlomek času, který by trvalo ověření jediného návrhu starým způsobem. GM může okamžitě těžit z těchto výhod pro součásti, jako je tento držák sedadel, a již hledá i dlouhodobý potenciál pro transformaci zkušeností zákazníků."

GM otevírá budoucnost, v níž snížené hmotnostní a materiálové nároky vozidel nejen šetří benzín a peníze řidiče, ale mohou také zvýšit dojezd elektrického vozidla nebo otevřít více prostoru pro cestující. Jak GM uvádí ve své tiskové zprávě, tyto nové technologie mohou poskytnout "návrhářům vozidel plátno, na kterém mohou zkoumat návrhy a tvary, které dosud nikdo neviděl".

"GM má neuvěřitelnou historii inovací. Spolupracujeme na tomto dědictví společnosti GM a přinášíme sem nové technologie, abychom dále podpořili tuto inovativní kulturu," říká Mike Grau, inženýr společnosti Autodesk, který spolupracuje s týmem automobilového inženýrství ve Warrenu ve státě Michigan. "GM dělá velký krok do budoucnosti. Nemůžu se dočkat, až uvidím neuvěřitelné pokroky jejich vozidlech, které budou výsledkem naší kooperace."





* Autodesk Fusion 360 ve verzi Ultimate zahrnuje komerčně dostupné technologie generativní navrhování společnosti Autodesk.

autor: Bill Danon