A Matsushita Electric Industrial Co. Ltd., melynek a legismertebb márkanevei a Panasonic, a National és a Technics, a világ egyik legnagyobb villamos és elektronikus termékek gyártásával foglalkozó vállalata. Forgalmazott termékeik között megtalálhatók alkatrészek, elektronikus fogyasztási cikkek, háztartási gépek, gyártásautomatizálási berendezések, valamint kommunikációs és távközlési felszerelések.
1996-ban a Panasonic AVC Networks Company egyik csoportja, a Network Business Group – akkori nevén AVC Company Audio Buisness Group – mérlegelni kezdte a 3D-s CAD rendszerek bevezetését. Ez a csoport számos hangtechnikával és rádiózással foglalkozó korábbi csoport egyesítésével jött létre, több ezer alkalmazottja pedig termékek széles skálájának fejlesztésével foglalkozott. A szervezet újraformálásának előrehaladtával az alkalmazottak számát a csúcsérték 30%-ára csökkentették, így a fejlesztés hatékonyságának növelése kulcsfontosságúvá vált. Ezen kívül az újraszervezést irányítók vállára komoly nyomás nehezedett a termékek fröccsöntéséhez szükséges formák magas ára miatt. Az öntőformák költsége nagyban függ a gazdasági aktivitástól és az árfolyamtól, emiatt nagy tőkét kell nagy kockázat mellett befektetniük, minden korábbi értékesítési statisztikától függetlenül, jóval azelőtt, hogy a tényleges termék értékesítése megkezdődhetne. A Network Business Group öntőformákba fektetett tőkéjének évenkénti mennyisége folyamatosan nőtt, ahogy egyre több termék gyártásával kezdtek foglalkozni, ami végeredményben évente már több mint 4 milliárd dollár kiadást jelentett. Egyszerű példaként egy mini sztereo rendszer házának fröccsöntéséhez szükséges öntőformák előállítási költsége több mint százmillió dollár. Ez öntőformák áráért felelős tervezőkre egyre nagyobb felelősséget helyezett, a csoport egésze számára pedig egy nagy kihívást jelentett, amire hatékony megoldást kellett találni.
A feladat megoldására négy mérnök vállalkozott, azzal a kitűzött céllal, hogy „egy olyan rendszert hozzanak létre, amely az öntőformákat a legkevesebb pénz és idő felhasználásával képes előállítani az egész világon”. Ez a négy mérnök név szerint Yoshiaki Miyazaki, Yoshio Yamashita, Toshihiro Kaneo és Kohichi Motoyama a Network Business Group munkatársai voltak. Azonban a fröccsöntőforma rendelésének megszokott útvonalán elindulva, ami az üreg megmunkálásához szükséges 3D-s CAD felületmodellnek és a mag 2D-s rajzainak elkészítését és az öntőformagyártókhoz történő eljuttatását jelentette, semmilyen lehetséges megoldást nem tudtak kitalálni a fröccsöntőformák gyorsabb és olcsóbb előállítására. Ahhoz, hogy az öntőformagyártók gyorsan előállítható, megbízható adatok alapján tudjanak dolgozni, a 3D-s CAD rendszerek lehetőségeit kezdték el vizsgálni.
Yamashita és Kaneo, akik a 3D-s CAD rendszerek bevezetésének központi figurái voltak, a középkategóriájú CAD rendszerekkel kezdtek el foglalkozni, ahelyett hogy a fejlettebb CAD rendszerekre koncentráltak volna. Ezen középkategóriás CAD rendszerek közül is elsősorban a modellezési képességük szerint válogattak, hogy az alkatrész modellje a fröccsforma tervezésénél is felhasználható legyen. Ez alapján a választásuk a francia Missler Software által fejlesztett és Japánban a KODAMA Corporation által forgalmazott TopSolid tervezőrendszerre esett.
Kezdetben Kaneo két dolog miatt aggódott. A 3D-s CAD rendszer bevezetésével fenn állt annak a veszélye, hogy a korábbi 2D-s CAD rendszereknél megszokott tervezési metódust alapjaiban kell majd megváltoztatni. A másik kétsége az volt, hogy az akkoriban még javában fejlődő 3D-s rendszerek (legyen szó akár csúcskategóriás szoftverekről) a jövőben is képesek lesznek-e olyan funkcionális újításokkal előállni, amik biztosítják a megtérülésüket. Mivel a TopSolid lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy az alkatrész modellezését testmodellként, felületmodellként vagy akár huzalvázként kezelve végezzék, mindezt termékenként egyetlen fájlon belül, képesek voltak a gyártmányt lépésről-lépésre a 2D-s rajzok alapján létrehozni, a már megszokott modellezési technikákból kiindulva. A folyamatos fejlesztéssel kapcsolatban felmerülő kétségek eloszlatására pedig a Missler Software már a fejlesztési stádium során betekintést engedett a következő verzióba, így Kaneo és munkatársai már több mint egy évvel a tényleges nyilvánosságra hozatal előtt megismerhették az új, innovatív funkciókat. Ez volt az a pont, amikor a Panasonic AVC Networks Company Network Business Group átállt az új, innovatív módszer alapján történő tervezésre és gyártásra.
„Ezt követően elkészült az első TopSolid 3D-s modell alapján gyártott fröccsöntőforma, és ugyan képesek voltunk az öntőforma gyártásának költségeit kissé csökkenteni, a gyártás átfutási ideje hosszabb lett a korábbihoz képest. Ez további problémákhoz vezetett a gyártási ütemezésben a formagyártó vállalatoknál, és hamar felmerült a TopSolid használatának felfüggesztése. Döntenünk kellett, hogy folytatjuk-e a 3D-s CAD rendszerek használatát vagy sem.” emlékezett vissza Kaneo. A projekt leállítása helyett azonban Kaneo és munkatársai inkább megpróbálták a hosszabb átfutási idő okát megtalálni.
Miután egyeztettek az öntőformagyártó cégek tervezőivel és a megmunkálásért felelős szakemberekkel, arra a következtetésre jutottak, hogy a hosszabb átfutási időt a fröccsöntőforma megrendelésének módja okozza. Úgy találták, hogy habár 3D-s modellt is biztosítottak, a formális megrendelés továbbra is a 2D-s rajzok alapján történt. Mielőtt az öntőforma tervezését megkezdték volna a gyártók, a kettőt gondosan ellenőrizték. Ez tette semmissé az átfutási idő csökkentésére tett erőfeszítéseiket. Habár voltak olyan követelések, hogy ne használják többé a TopSolid-ot, és a tervezést 2D-s CAD szoftverrel végezzék, de Kaneo feladta a szabadnapjait, és ezt az időt használta fel arra, hogy elkészítse a 3D-s modelleket az öntőformák megrendeléséhez.
Mielőtt megrendelték volna a fröccsöntőformát konzultáltak az alkatrész- és az öntőformagyártókkal, hogy hitelesítsék a modellt, és kikérték a véleményüket, hogy miként lehetne az öntőformákat olcsóbban és gyorsabban előállítani. Szerintük a legfontosabb a megmunkálási idő csökkentése volt az alkatrész formájának megváltoztatásával, például a csatlakozó felületek aprólékos kidolgozásával és a szikraforgácsolást igénylő műveletek minimalizálásával. Az alkatrészek tervezéséhez is szabályokat állítottak fel, melyek például az éllekerekítésekre és a formaferdeségekre vonatkoztak, hogy azokat a már meglévő szármarókkal is megmunkálhatók legyenek. Hogy az öntőformagyártóknak ne kelljen a modellt módosítani, úgy döntöttek, hogy a tervezés során átlagos tűrésértékekkel dolgoznak. A tapasztaltabb tervezők egy adatbázist hoztak létre a gyakran előforduló formákból és alkatrészekből az általuk bevezetett modellezési szabályok szerint, ezáltal lehetőségük nyílt például a tudás megosztására is a többi tervezőmérnökkel. Ezzel egy időben bejelentették, hogy ha a tervek pontos követése mellett bármilyen hibát eredményez a megmunkálás, akkor a Matsushita áll minden további, a hiba kijavításával kapcsolatos költséget.
Ezeknek a változtatásoknak köszönhetően az összeg, amit az öntőformák költségein spóroltak az 1997-es pénzügyi évben csupán 8 millió dollár volt, de folyamatosan nőtt és 1998-ban már 42 millió dollárra rúgott, 1999-ben 100 millióra és 2002-ben több mint 150 millióra. A fröccsöntőforma átfutási ideje is csökkent, például egy kisméretű sztereo rendszer előlapjának esetében 55 napról 29 napra, és egy hordozható CD-lejátszónál 45 napról 24 napra. Leszámítva – például szikraforgácsolásnál – az emberi hibákat soha nem volt szükség az öntőforma utólagos módosítására hibás 3D-s modell miatt.
Napjainkban a Network Business Group a TopSolid 55. verzióját használja, és ezzel küldik terveiket az alkatrész és formagyártó vállalatoknak. Yamashita szerint: „Végeredményben az emberi kapcsolatok a legfontosabbak. Amikor vállalattól és beosztástól függetlenül szabad véleménycsere folyik és olyan adatokat, terveket cserélünk, amik egyes emberek véleményét tartalmazzák, felelősség és kötődés jön létre. Ez vezet a jobb minőség és a rövidebb gyártási idő felé.”
forrás: topsolid.com
–
További információ
A TopSolid hivatalos hazai képviselete a Cad-Cam Solutions Kft.
–