طراحی و نقشه کشی دو کار برجسته و حیاتی در مباحث مهندسی هستند، به ویژه هنگامی که صحبت از صنایع معماری، ساخت و ساز، تولید، برق، مکانیک و هوافضا می شود. سازمان‌ها در حال دور شدن از فرآیندهای دستی به سمت ترتیبات مبتنی بر رایانه برای افزایش بهره‌وری، دقت و ساده‌سازی گردش‌های کاری هستند. یکی از فن‌آوری‌ها یا نرم‌افزارهای مهمی که شیوه‌های طراحی و پیش‌نویس مدرن را هدایت می‌کند،نرم افزار اتوکد با نام تجاری Autodesk AutoCAD، (نرم‌افزار طراحی و پیش‌نویس به کمک رایانه) است.
از طرفی مهندسی مکانیک یکی از پررونق ترین رشته های های مهندسی در بخش های دولتی و خصوصی و همچنین صنایع بزرگ و کوچک و حتی پزشکی است که تمرکز اصلی مهندس مکانیک در طراحی کاربردی، برنامه ریزی و طراحی اشیاء مکانیکی است؛ این طراحی می تواند یک قطعه ماشین، یک ابزار موتوری یا یک ماشین یا دستگاه کامل مانند ربات یا یخچال باشد که در دوره مهندسی مکانیک مورد ارزیابی و بررسی قرار میگیرد.
اتوکد یک برنامه طراحی است که توسط مهندسان مکانیک برای تولید طرح های اولیه و تشخیص خطاها یا ایرادات در طراحی قبل از تولید بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. این امر به آنها کمک می کند تا در زمان و انرژی به طور همزمان صرفه جویی کنند.
مهندسین مکانیک و کسانی که در طراحی و ساخت ماشین آلات دخیل هستند با استفاده ازاتوکد، ابزار و قطعات خاص صنعت ترسیم می کنند. در نتیجه آموزش autocad از نیازهای اولیه یک مهندس مکانیک در دنیای امروز است.
اتوکد (AUTOCAD)
AutoCAD یا “Auto Computer Aided Design” یکی از نرم افزارهای طراحی سه بعدی و دو بعدی پرکاربرد برای تولید نقشه های مهندسی، معماری و ساختمانی است که برای اولین بار توسط شرکت Autodesk ساخته و به بازار عرضه شد. اتوکد دارای یک بسته قدرتمند از ویژگی ها است که به ایجاد نمودارها، شماتیک ها، ساختارها و نقشه های واقعی کمک می کند. CAD به طور گسترده در صنایع از جمله صنایع غذایی برای تبلیغات، سایزینگ پایپینگ ، انیمیشن های رایانه ای و ایجاد طرح مدل برای ساخت استفاده می شود. طرح ایجاد شده با کمک برنامه های کامپیوتری بیشتر برای تولید مدل ها و ایجاد طراحی و تولید اجزاء مورد استفاده قرار می گیرد و تجزیه و تحلیل به محاسبه سطوح تنش، چگونگی تأثیر نیروها و تأثیر برخی از عناصر (محدود) در ساختار کمک می کند. بیش از 60 درصد از ایرادات قطعات تولید شده مربوط به پیش نویس های مبهم یا اصلاح نادرست و ناقص است که می توان با استفاده از پشتیبانی اتوکد برطرف کرد؛ بنابراین بدیهی است که اتوکد روشی مناسب نسبت به روش نمونه سازی معمولی است.
اتوکد به کمک امکانات پیشرفته خود به طراحان در تهیه پلان ها و نقشه ها در ایجاد طرح های اولیه برای ساختمان ها، سازه ها، پل ها و تراشه های رایانه ای کمک می کند همچنین بهره وری طراح را افزایش می دهد و کل فرآیند طراحی، پیش نویس را بهبود می بخشد.
مزایای اتوکد
- طراحی، ایجاد نقشه های دقیق و تصاویر فنی
- ایجاد، اصلاح، تجزیه و تحلیل یا بهینه سازی موثر یک طرح
- ارائه دقت بالای طراحی و کاهش خطا
- صرفه جویی در هزینه و زمان
- امکان انتقال آسان داده و فایل ها
- ایجاد و مدیریت یک پایگاه داده جامع تولید
- امکان سازی استفاده از ابرهای نقطه
- محاسبات سریع جرم، مساحت، حجم و مرکز ثقل
- پشتیبانی از انواع فرمت تصاویر، نقشه ها، فایل های PDF و …
اهمیت نرم افزار اتوکد در مهندسی مکانیک
در صنایع مختلف و به ویژه در بخش تولید، شرکت ها اغلب برای دستیابی به یک نتیجه یا محصول نهایی به سیستم های مکانیکی وابسته هستند. به طور کلی، انتظار می رود که این سیستم های مکانیکی نتایج دقیق و بهینه را با حداقل زمان خرابی یا تعمیر و نگهداری محدود تولید کنند. در نتیجه، این فرآیندها مورد توجه و نظارت قابل توجهی قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که این استانداردهای عملکردی به دست می آیند و اهداف درآمد/سود برآورده می شوند یا از آنها فراتر می رود.
با این حال، با چنین تأکید شدیدی بر روی خط پایانی، چیزی که اغلب نادیده گرفته میشود، این واقعیت است که برخی افراد مجبور بودند آن سیستم‌های مکانیکی را در ابتدا طراحی و توسعه دهند. و مسئولیت اصلی این جنبه از فرآیند ساخت/ساخت بر عهده مهندسان مکانیک است.
مهندسان مکانیک وظیفه ارائه راه حل های موثر و مقرون به صرفه برای توسعه فرآیندها و محصولات را دارند. این می تواند شامل طراحی ماشین آلات جدید و یا پیکربندی مجدد یا بهبود محصولات و فناوری های موجود باشد. دامنه این پروژه ها می تواند گسترده باشد، از قطعات میکرو گرفته تا موتورها و ماشین های مقیاس بزرگ و موارد دیگر.
در حالی که از نظر تئوری امکان ایجاد مدل‌های تمام‌مقیاس از این فرآیندها، محصولات، قطعات، ماشین‌ها و غیره وجود دارد، اما احتمالاً از نظر اقتصادی یا فیزیکی امکان‌پذیر نیست، به‌ویژه اگر طراحی اولیه پیچیده باشد و یا نتیجه مطلوب را ایجاد نکند. به همین دلیل استفاده از نرم افزار اتوکد نقش مهمی در کارهای انجام شده توسط مهندسان مکانیک دارد.
اتوکد یک نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر است که مهندسان مکانیک می توانند در مشاغل خود از آن برای ایجاد مدل های اولیه و شبیه سازی شده و جداسازی هرگونه نارسایی یا نقص قبل از تولید استفاده کنند و در نتیجه در زمان، هزینه و منابع صرفه جویی کنند.
مهندسان مکانیک از اتوکد برای ترسیم و تحلیل ایده‌ها استفاده می‌کنند تا بهترین راه حل برای یک مشکل در مراحل اولیه یک پروژه طراحی را تعیین کنند. اتوکد نیاز به ترسیم نقشه های جدید برای هر نسخه از یک ایده را از بین می برد. همچنین در تفسیر طرح ها، مکان یابی عیوب و هرگونه ناسازگاری کمک می کند.
مزایای اتوکد برای مهندسان مکانیک
همانطور که گفته شد اتوکد یک نرم افزار قدرتمند برای طراحی دوبعدی استاندارد با قابلیت های تخصصی برای بخش های تولید، مهندسی و طراحی مکانیک و شرکت های درگیر در جریان کار نمونه سازی دیجیتال است.
نرم افزار AutoCAD Mechanical شامل همه ی قابلیت ها و امکانات اتوکد به علاوه کتابخانه ای از قطعه ها و ابزارهای مبتنی بر استاندارد می باشد. کاربران می توانند وظایف مهندسی مکانیک تولید اجزای ماشین را خودکار کنند، BOM را ایجاد کنند، دارای بیش از 700000 قطعه هوشمند برای پشتیبانی از استانداردهای ANSI، ISO، DIN، JIS، BSI، CSN، و GB
در این بخش سعی شده است برخی از عمده مزایای استفاده از اتوکد که به مهندسان مکانیک کمک می کند تا به طور کارآمد مدل های دیجیتالی دقیق و سه بعدی را توسعه دهند و یک پایگاه داده قابل اندازه از اطلاعات مربوط به ابعاد تشکیل دهند و در نهایت در هزینه، انرژی و زمان در مقایسه با سایر روش های معمولی صرفه جویی کنند، آورده شود.
- تولید طراحی: مرحله اولیه ای که مهندسان مکانیک می توانند ایده های خود را ترسیم کنند و آنها را تجزیه و تحلیل کنند تا مناسب ترین راه حل برای مشکل داده شده را تعیین کنند، اتوکد می تواند در این مرحله از طراحی محصول استفاده شود. یک مهندس مکانیک می تواند طرحی از پروژه بسازد و همچنین می تواند آن را در واقعیت مجازی مشاهده کند. در صورت هر گونه تغییر نیازی به ترسیم مجدد نیست و در عوض می تواند از طراحی های مجدد ساده شده استفاده کند.
- Mechanical CAD :(MCAD) که به آن اتوماسیون طراحی مکانیکی (MDA) نیز گفته میشود، مهندسان مکانیک را قادر می‌سازد تا طرح‌های محصول را با نقشه‌های فنی دقیق و دقیق (مدل‌های دو بعدی یا سه بعدی) و مشخصات مهندسی و ساخت ایجاد کنند. مدل سازی سه بعدی CAD را می توان به عنوان فرآیند توسعه مشخصات دقیق و نقشه های دقیق برای کمک به طراحی و ساخت محصولات مکانیکی و اجزای آنها تعریف کرد. در طراحی سه بعدی، از عملیاتی مانند Polyline، Trim، Extend و سایر دستورات ترسیمی برای تنظیم شکل استفاده میشود.
- عیب یابی: نکات خاصی در طراحی وجود دارد که در طول تولید مورد توجه قرار نمی گیرد. این نکات می تواند شامل نقص یا خطا در طراحی باشد. اتوکد به طراح این امکان را می دهد که این ناهماهنگی ها را تفسیر کند یا عیوب را بیابد و بنابراین هر عنصر نادرست در محصول موجود را تعیین کند. در نتیجه به مهندسان مکانیک کمک می کند تا مشکل را برطرف کنند و در عین حال در زمان قابل توجهی صرفه جویی کنند.
- شبیه سازی: یکی از بهترین ویژگی های اتوکد ارائه شبیه سازی گرافیکی است که به طراح کمک می کند تا نحوه عملکرد مدل طراحی شده را مشاهده کند. پس از ایجاد نمونه اولیه طراحی، یک نسخه شبیه سازی شده از نمونه اولیه ایجاد می شود و این نمونه اولیه واقعی در عمل نشان داده می شود. بنابراین، شبیه سازی به مهندس کمک می کند تا از قبل بداند که آیا مدل مطابق انتظارات کار می کند یا خیر و همچنین تغییرات لازم را انجام دهد.
- تضمین کیفیت: اجزای تجزیه و تحلیل اتوکد به مهندسان مکانیک این امکان را می دهد که محیط ها و استرس های مختلف را بر روی یک نمونه اولیه شبیه سازی کنند. آنها می توانند عملکرد یک قطعه یا ماشین را در محیط های شدید یا شرایط پر استرس تعیین کنند. این نرم افزار همچنین به مهندسان مکانیک اجازه می دهد تا مشخصات مفیدی را تولید کنند و دقیقاً آنچه را که مشتریان نیاز دارند ارائه دهند. می تواند به آنها در تعیین عملکرد طرح در محیط خاص کمک کند. همراه با تعیین جنبه عملکردی نمونه اولیه، آزمایش عملکرد نمونه اولیه در یک زمان معین و نشان دادن نرخ عملکرد مورد انتظار را فراهم می‌کند تا بتوان فاصله زمانی عملکردی ماشین را قبل از هر گونه تعمیر و نگهداری به طور دقیق تخمین زد. به این ترتیب اتوکد می تواند به مهندسان مکانیک کمک کند تا مشخصات مناسب را تولید کنند و محصول دقیق مورد نیاز مشتری را ارائه دهند.
- نمونه سازی دیجیتال: به جای ایجاد تغییرات فیزیکی در هر طرح/محصول، نرم افزار اتوکد به مهندس/طراح نویس اجازه می دهد تا تکرارهای مختلف را شبیه سازی کند و نحوه عملکرد/پاسخگویی هر کدام در شرایط/محیط های خاص را آزمایش کند. این باعث تسریع مراحل آزمایش و اصلاح و همچنین زمان توسعه واقعی نمونه اولیه می شود
- کاهش هزینه مواد: پس از خرید اولیه نرم افزار، اتوکد می تواند با حذف نیاز به خرید یا استفاده از مواد فیزیکی در مرحله طراحی اولیه، هزینه ها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. علاوه بر این، اتوکد به مهندسان اجازه می‌دهد تا تاسیسات یا کارهایی در مقیاس بزرگ را آزمایش کنند که هزینه‌های آنها در غیر این صورت بسیار گران است.
- مزیت رقابتی: سرعت و انعطاف‌پذیری ارائه شده توسط نرم‌افزار اتوکد می‌تواند به معنای تفاوت بین اولین کسی باشد که حق ثبت اختراع را تضمین می‌کند، ابتدا یک سیستم یا فرآیند را پیاده‌سازی می‌کند، یا اولین کسی است که به بازار می‌آید در مقابل عقب ماندن در زمینه‌های بسیار رقابتی.
- ارتباطات ساده شده: در مواردی که برخی از مراحل طراحی و ساخت غیرمتمرکز هستند، ذخیره داده ها در تکرار نمونه اولیه و نتایج آزمایش به شکل دیجیتال برای ارتباط منسجم تر و بدون درز بین این گروه ها و بخش ها فراهم است .
- کنترل کیفیت: یکی دیگر از زمینه های حیاتی که نرم افزار اتوکد در آن نقش کلیدی ایفا می کند. کاربران می توانند شرایط مختلفی را شبیه سازی کنند (به عنوان مثال: استرس، دما، تکرار) تا ببینند یک محصول یا سیستم در طول زمان چگونه عمل می کند، بنابراین به تعریف مشخصات ساختاری و عملکردی کمک می کند.
مواردی که ذکر شد تنها بخشی از مزایای یادگیری اتوکد و قابلیت های آن برای مهندسین مکانیک است؛ مزایای بیشتری وجود دارد که نه تنها مهندسان مکانیک بلکه مهندسان عمران و برق نیز می توانند از طریق آموزش اتوکد کسب کنند. بنابراین، اگر می‌خواهید در صنعت تولید، صنعت مد یا سایر مشاغل ذکر شده و یا درگیر با آنها مشغول به طراحی باشید، یادگیری اتوکد برای شما لازم و ضروری خواهد بود.
شما می توانید اتوکد را به صورت تئوری و عملی با کمک کارشناسان و مدرسین مجرب گروه آموزش عالی نوین پارسیان بیاموزید و در مدت زمان کمتری مهارتهای لازم و کافی برای استفاده در مشاغل و دوره های درسی و دانشگاهی خود را بدست بیاورید.
