Maszyna – niezależnie od specyfiki danego narzędzia – jest produktem, który wymaga szczególnej dbałości o detale na każdym etapie procesu jej tworzenia. Koncepcja, projektowanie, wykonanie, analiza poprawnego działania – każdy z tych okresów charakteryzuje się inną specyfiką, ale wszystkie łączy jeden mianownik. To jakość – fundamentalna dla ostatecznego efektu.
Projektowanie i budowę maszyny podzielić można na kilka etapów, bez których trudno wyobrazić sobie skuteczne wykonanie narzędzia. Choć każda branża ma własną specyfikę – a więc np. kwestia projektu czy testów jest do niej dostosowana – nie brak wspólnych mianowników, które stanowią podstawę ich przygotowania. Niezależnie od tego, w jakiej branży używana będzie maszyna, proces jej tworzenia krok po kroku okazuje się zbliżony. Na które etapy należy zwrócić szczególną uwagę?
Etap 1. Od koncepcji po projekt
Założenia dotyczące funkcjonalności maszyny opracowywane są podczas pracy koncepcyjnej – nad szczegółami projektu, możliwością innowacji czy optymalizacji kosztów produkcyjnych. Pierwszy etap prac obejmuje m.in. stworzenie szkiców konstrukcyjnych na podstawie ogólnych założeń klientów.
W sytuacji, gdy biuro projektowe odpowiedzialne jest za wdrożenie celów i wymagań klientów, niezbędne jest postrzeganie procesu kompleksowo, ale i w kontekście detali. Ulokowanie drobnych elementów – symbolicznej śruby czy równie niewielkiego elementu – może przekładać się na bardziej lub mniej efektywną pracę urządzenia. Wstępny zarys projektu musi więc uwzględniać zarówno oczekiwania klienta, ale i możliwości techniczne – inżynier odpowiedzialny za wdrożenie jest w specyficznej sytuacji balansując niejako między wizją inwestora a wiedzą teoretyczną oraz praktyką. Jednak mając już wstępne założenia projektu może przejść do sformułowania ogólnego pomysłu na urządzenie. Koncepcja ma charakter ogólny – dopiero w kolejnych etapach nadchodzi czas na sprecyzowanie założeń czy powstanie schematu organizacyjnego na czas podjęcia produkcji.
Etap 2. Modelowanie i wizualizowanie
Nowoczesna technologia komputerowa sprawia, że możliwe są testy maszyny jeszcze zanim powstanie. Oprogramowanie zapewniające np. modelowanie części i ich analizę 3D pozwala na przygotowanie symulacji urządzenia oraz jego działania. W ten sposób można wykonać ewentualne poprawki lub wdrożyć technologie usprawniające działanie sprzętu. Szczególne znaczenie w tym względzie odgrywa projektowanie CAD. Działanie oparte na geometrycznym modelowaniu konstrukcji umożliwia łatwe konstruowanie narzędzi i weryfikację ich działania w sposób interaktywny – na podstawie wizualizacji. To rozwiązanie, które jest szczególnie istotne w kontekście optymalizacji kosztów i działania – jeszcze na etapie projektowania umożliwia bowiem dostosowanie działania urządzenia tak, by od strony technicznej przystąpić od razu do stworzenia właściwego modelu.
Etap 3. Budowa maszyny lub urządzenia
Poprawne modelowanie projektu otwiera drogę do kolejnego etapu – budowy maszyny. Tu ważna jest kwestia tego, czy zaprojektowana i zbudowana maszyna przeznaczona jest do własnych celów czy też np. wprowadzenia na rynek pod kątem jej sprzedaży. Należy pamiętać, że w takiej sytuacji producent musi wykazać spełnienie określonych wymagań produktowych – m.in. stworzenia listy komponentów urządzenia czy zapewnienia projektów, analiz, obliczeń czy rysunków technicznych. Potrzebna jest również analiza kart katalogowych oraz szczegółowe opisy produktu. Dokumentacja techniczna zbierana podczas budowy maszyny powinna zawierać nie tylko ogólny jej opis, ale również schematy obwodów sterowania, rynku, certyfikaty czy specjalistyczną ocenę ryzyka. Tak więc, jako budowę maszyny należy rozumieć jej fizyczne stworzenie, a zarazem dbałość o stronę formalną dokumentującą proces jej uruchomienia do działania.
Etap 4. Przygotowanie oprogramowania
Trudno wyobrazić sobie dzisiejszy park maszynowy oparty na urządzeniach nie wykorzystujących możliwości jakie daje elektronika, internet i technologia IoT czy ogólna cybernetyka. Stąd – już po fizycznym zbudowaniu urządzenia – naturalnym etapem jest dopracowanie firmware i sfery software – np. przygotowania algorytmów pod wykorzystanie aplikacji czy rozwiązań chmurowych. Powszechna automatyzacja procesów produkcyjnych sprawia, że prawidłowe oprogramowanie stanowi fundament działania urządzenia – choć w większości przypadków za kluczowy postrzega się sam element, przedmiot. Bez technologicznego wsparcia nie będzie wystarczająco efektywny.
Etap 5. Analiza techniczna sprzętu
Powstanie urządzenia czy narzędzia to jedynie wstęp do testów jakościowych przed rozpoczęciem cyklu produkcyjnego czy przekierowaniem maszyny na rynek sprzedażowy. Musi ona przejść drobiazgową analizę techniczną, weryfikację pod kątem jakości czy bezpieczeństwa. Choć część potencjalnych problemów można wyeliminować jeszcze na etapie projektowania, weryfikacja prawidłowego działania to swoiste otwarcie drzwi do powszechnego użytkowania – do własnych celów lub pod kątem sprzedaży.
