در سال 1969 شرکتی با نام Dassault در
فرانسـه نرم افزاری بنام CATI برای نقشه کشی دوبُعدی و ماشینکاری با کمک
کامپیوتر پایه گذاری نمود(شکل 3) و در سال 1975 این محصول به محیط سه
بُعدی گسترش پیدا کرد و در آن زمان با انجام پروژة ساخت مدل تونل باد برای
یک شرکت هواپیماسازی که بطور معمول 6 ماه زمان نیاز داشت، در طی 4 هفته به
نتیجه رساند. با این عمل تحولی در دنیای طراحی، ساخت و تولید ایجاد کرد. البته باید این نکته را بیان نمود که نرم افزار CATIA V.5 یک ابزار میباشد
و ابزار به تنهائی خود دارای قدرت اجرائی نمیباشد بلکه این کاربران هستند
که برای به هدف رسیدن از آن بهره میگیرند. استفاده از این نرم افزار در یک
مجموعه باید با یک مدیریت و برنامه ریزی صحیح انجام گیرد. تا اثر بخشی آن
( مهمترین آنها صرفه جوئی زمان و هزینه میباشد ) قابل دریافت باشد وگرنه
مثل داروئی میباشد که به یک بیمار اشتباه تجویز گردد. معمولاً در انتخاب
این نرم افزار ابتدا یک نیازسنجی کلی صورت میگیرد و بعد در صورت نیاز در
سیستم کاری پیاده میشود. البته این نرم افزار از سطح دیپلم تا دکتری را
میتواند پوشش دهد.
- Mechanical Design
در این دسته محیط کاربر
میتواند با دستورات خیلی ساده و کاربردی طرح را مدل ( 3D/2D ) کند البته
بصورت حجم، چه یک قطعه باشد یا یک مجموعه مونتاژی بزرگ مثل هواپیما این
دسته محیط شامل بیش از 10 محیط کاربردی میباشد که مهمترین آنها؛ مدلسازی
قطعه و مونتاژ آنها، تهیه نقشة 2D از مدل 3D یا رسم نقشة 2D ، ورقکاری،
طراحی سازه، تلرانس گذاری،طراحی جوش و طراحی قالبهای پلاستیکی و... . در
زیر شرح مختصر بعضی از این محیطها بیان شده است.
1.1. Part Design
کاربر
با امکاناتی که این محیط در اختیارش گذاشته است به آسانی میتواند با
سریعترین روش از یک قطعه طراحی شده، مدل 3D تهیه نماید تا در محیط های
دیگر از آن نمای 2D و 3D مونتاژی تهیه نماید یا آنالیز روی آنها صورت
گیرد. از توانمندیهای این محیط کاربری آسان و کاربردی، محیط قابل لمس برای
کاربر، قابلیت ویرایش و بازسازی آسان و سریع، قابلیت جابجائی دو طرفه با
محیط های 3D دیگر نرم افزار و قابلیت ذخیره سازی با فرمتهای مختلف نام برد.
Assembly Design.1.2.
کاربر
میتواند قطعات طراحی شده در محیط Part Design را در این محیط با دستورات
آسان و کاربردی، مجموعه را مونتاژ نماید همانند یک کارگاه مونتاژکاری حتی
میتوان از این محیط به محیط تهیه مدل برگشت تا مدل را ویرایش کرد و دوباره
برگشت بدون آنکه از محیط CATIA خارج شد. این امر برای طرحهائیکه بصورت
ابداع و اختراع میباشند و قطعات متناسب همدیگر باید طراحی شوند، خیلی
کاربردی خواهد بود.
کاربر براحتی ( چه دستی و چه حرفه ای ) قطعات
طراحی شده ( مدل شده ) را به این وارد کند تا کارهای مونتاژ روی آنها
انجام دهد. یکی از این فعالیتها، آنالیز حجمی روی مجموعه میباشد مانند
برخوردها، تماسها و لَقی های بین قطعات میباشد. دارای کتابخانه قطعات
استاندارد میباشد و حتی کاربر هم نیز میتواند برای خودش یک کتابخانه از
قطعات تهیه نماید. تهیه خودکار لیست قطعات بهمراه مشخصات آنها از دیگر
تانمندیهای این محیط میباشد.
1.3. Sheet Metal Design
کاربر
در اینجا میتواند یک طرح ورقکاری شده را مدلسازی نماید و در انتها هم
میتواند گستردة ورق بکار رفته را محاسبه نماید. در این محیط انواع دستورات
خم و استمپهای موجود میباشد و حتی کاربر میتواند برای طرح خود سنبه و
ماتریس طراحی کرده و در این محیط بکار برد.
1.4. Drafting
کاربر میتواند در این محیط نقشه های 2D مورد نیاز خود را تهیه نماید که به دو روش زیر صورت میگیرد:
Generative
: در این حالت با موجود بودن مدل 3D، کاربر هر نمای دلخواه و استاندارد
مورد نیاز خود را تهیه نماید و با هوشمند خود محیط، کاربر هر نوع برش و
عملیات دیگر را روی نقشه ها میتواند انجام دهد و حتی با تغییر در مدل 3D،
این تغییرات در نقشه بطور خودکار انتقال داده میشود. در این روش عملاً رسم
نقشه مفهوم نداردو خود نرم افزار رسم مینماید.
Interactive : در
این حالت کاربر میتواند با توجه به امکانات رسم، نقش? 2D مورد نیاز را رسم
نماید و حتی محیط نیز خودش به کاربر کمک میکند که نماها رسم شده را کامل
نماید. مثلاً با رسم سه نمای استاندارد نمای ایزومتریک را تهیه کرد.
1.5. Structure Design
محیط
طراحی سازه یکی دیگر از محیط های جذاب و کاربردی این نرم افزار
میباشد.کاربر به آسانی و سرعت زیاد میتواند طرحهای سازه ای خود را در آن
مدل کند. کاربر با انتخاب مقطع سازه خود از کاتالوگ مربوطه و انتخاب محل
قرار گرفتن سازه، خیلی سریع و با دقت بالا طرح خود را مدل کند.
استانداردهای موجودDIN, AISC, EN, OTUA شامل انواع مقاطع استاندارد میباشد.
1.6. Mold Tooling Design
طراحی
قالبهای پلاستیکی از دیگر محیط های این نرم افزار میباشد که دارای
کاتالوگی از انواع استانداردهای قالب سازی میباشد. مانند : Dme,
Dme-America, Eoc, Futaba, Hasco, Measburger, Pcs, Pedrotti, Rabourdin,
Strack. و حتی کاربر قطعه ای که طراحی و مدل کرده است را به این محیط
منتقل کرده و با توجه به ابعاد و حجم آن قطعه، قالب مورد نیاز آنرا تهیه
میکند. در این محیط امکاناتی چون راه گاهها، میله راهنماها، میله پران ها
و . . . در اختیار کاربر قرار گرفته است و حتی آنالیز حجمی نیز میتواند
انجام دهد و نحوة عملکرد قالب را نیز یتواند مشاهده نماید.
2- Shape Design
در
این دسته محیط کاربر میتواند طرح مورد نظر خود را بصورت سطح و رویه مدل
نماید و اگر هم نیاز به حجم آن بود، آنرا تبدیل به حجم نماید. در این دسته
محجیط امکاناتی قرار گرفته شده اند که کاربر بتواند پیچیده ترین اجسام را
بتواند مدل نماید و در این زمینه، این نرم افزار بی رقیب مانده است. طراحی
بدنة خودرو ( مخصوصاً کلاس A ) مجسمه سازی، دجیتالیز کردن اطلاعات خروجی
از دستگاه های اندازه گیری CMM و تبدیل به سطح کردن آنها و تهیه عکس و
فیلم تبلیغاتی و . . . از کاربردهای این محیط ها میباشد.
2.1. Generative Shape در
این محیط کاربر میتواند با توجه به رسم مقاطع مطلوب، سطوح مورد نیاز را
ایجاد نماید و قابل ویرایش میباشند هم در این محیط و هم در دیگر محیط های
این دسته.
2.2. Free Style Shaper, Optimizer & Profiler
در این محیط کاربر میتواند سطح آزاد ایجاد شده را مثل خمیر با آن کار کند تا بشکل مطلوب بدست آید.
2.3. Photo Studio & Real Time Rendering
در
دو محیط بالا کاربر میتواند از مدل تهیه شده ( چه حجم و چه سطح ) در این
محیط ها، نوردهی و دیگر امکانات عکاسی و فیلمبرداری اعمال نماید و عکس و
فیلم برای تبلیغات و . . . تهیه نماید.
3- Product Synthesis
این دسته محیط شامل 3 ذسته محیط دیگر میباشد.
3.1. Digital Makeup
شامل
7 محیط کاربردی میباشد که کاربر میتواند یک مجموعه ای که در آن مکانیزم
مربوطه با اتصالات ( 11 اتصال : هم محوری، چرخ دنده ای، کابلی، ریلی، و .
. . ) مدل کرده و نتیجه مکانیزم طراحی شده را استخراج کرده و حتی میتوان
نحوة مونتاژ و دِمونتاژ را در این محیط آزمایش کرد و بهینه سازیهای لازم
را انجام داد از فعالیتهای انجام شده میتوان گزارش ( فیلم، عکس و متن )
تهیه نمود.
3.2. Ergonomics Design & Analysis
در این
دسته محیط میتوان پارامترهای آرگونومی را در طرح پیداکرده و نتایج را
مشاهده کرد. در این محیط میتوان مدل انسانی مورد نظر طراح را وارد طرح
کرده ( بعنوان مثال خلبان در کابین هواپیما ) و از نگاه آن یا عکس العمل
اندامش در برابر پیرامون آنرا مشاهده کرد.
در کاتالوگ آن چند نمونه
انسان استاندارد با ملیتهای امریکا، کانادا، فرانسـه، ژاپن و کُره موجود
میباشد و حتی کاربر نیز میتواند انسان مطلوب خود را در آن ایجاد کند و به
کاتالوگ اضافه نماید.
3.3. Knowledg ware
گرفتن و مدیریت "
چرا " و " چگونه " ها و بهم پیوستن دانش ها از مهمترین فعالیت این دسته
محیط میباشد. در این دسته محیط کاربر میتواند ساختار پروژه را تعریف کند و
بحث های مالی را مطرح نماید و حتی میتواند برای کاهش هزینه و وزن راه
حلهائی ارائه دهد تا حتی به حل معادلات بدست آمده در طراحی بپردازد.
4- Analysis کاربر
این محیط میتواند به آنالیز استاتیکی و فرکانسی روی مدل ( 1D, 2D & 3D
) انجام دهد. البته مدل میتوان یک قطعه یا یک مجموعه مونتاژ شده بهمراه
اتصالات جوش و پیچ باشد. کاربر با توجه به جنسی که برای قطعه تعریف میکند
با وارد شدن به این محیط، بطور اتوماتیک قطعه ( یا قطعات ) المان بندی شده
و با بارگذاری و تعریف شرایط اولیه ( خیلی ساده و آسان ) میتواند آنرا حل
نماید. البته محیط المان بندی دقیق و دستی هم در این دسته محیط موجود
میباشد. بعد از حل مسئله با روشهای آسان میتوان نتایج را بصورت فیلم، عکس
و متن مشاهده نمود. در این محیط نیز کاربر میتواند ارتباط دو طرفه با محیط
تهیه مدل داشته باشدو هر لحظه بتواند مدل خود را بهینه نماید.
5- Equipment & System Engineering
این
دسته محیط شامل بیش از 20 محیط کاربردی میباشد. از طراحی کشتی گرفته تا
تأسیسات و HVAC ، لوله کشی، کابل کشی و . . . بصورت 3D و 2D و بهمراه
کاتالوگهای مربوطه را میتوان یافت.
6- NC Manufacturing کاربر
بعد از تهیه مدل از طرح در این دسته محیط میتواند از توانمندیهای
ماشینکاری نرم افزار بهره گیرد و بصورت مجازی مراحل ماشینکاری برای تولید
را انجام دهد. بعد از حصول پارامترهای مطلوب و مورد نظر میتواند خروجی با
فرمتهای مختلف تهیه و برای تولید ارسال نماید.
در این محیط ها میتوان ماشینکاری از 5/2 محوره تا 5 محوره را اجراء کرد.
7- Plant کاربر میتواند در این محیط به طراحی و چیدمانی کارخانة مورد نظر بپردازد تا بعد از حصول نتایج مطلوب، طرح را برای اجرا ارسال نماید.
اکثر
محیط های نرم افزار باهم ارتباط دو طرفه دارند و براحتی میتوان برای طراحی
بین محیط ها جابجا شد و برای انجام یک طرح از چندین محیط بهره گرفت تا
سریعتر و با دقت بالا به نتیجة مطلوب رسید.
با آرزوی مفید واقع شدن این مطالب برای پژوهشگران و تلاشگران کشورمان .
