Komputerowe wspomaganie projektowania opakowań z tektury Włodzimierz Szewczyk. Politechnika Łódzka, Instytut Papiernictwa i Poligrafii. Lech Kowalski.
24 Apr 2012 14:33

Rozwój rynku powszechnie stosowanych opakowań z tektur litych i falistych wiąże się z automatyzacją ich wytwarzania, która z kolei powoduje wzrost pracochłonności technicznego przygotowania produkcji w stosunku do pracochłonności procesów wytwarzania. W celu usprawnienia projektowania opakowań i przygotowania ich produkcji obecnie powszechnie stosowane są techniki komputerowe. Powodują one wzrost wydajności i poprawę jakości produktu oraz skrócenie czasu potrzebnego do uruchomienia produkcji. Specjalistyczne oprogramowania ułatwiają projektowanie opakowań zarówno w przypadku wyboru gotowych wzorów, jak i ich tworzenia od podstaw. Projekty wykrojów w formie elektronicznej mogą być łatwo wykorzystane do konstruowania narzędzi, takich jak wykrojniki lub matryce i patryce do usuwania odpadów. Specjalistyczne oprogramowania są przystosowane do automatycznego rozmieszczania wykrojów na wykrojniku w taki sposób, aby maksymalnie wykorzystać powierzchnię przetwarzanych arkuszy i zminimalizować odpad. Zaletą projektowania wspomaganego komputerowo jest możliwość wykonania wykrojów próbnych za pomocą plotera, przed wykonaniem wykrojnika. Pozwala to zweryfikować poprawność konstrukcji opakowania, ocenić efekt wizualny, a także przeprowadzić próby wytrzymałościowe przed wykonaniem narzędzi i uruchomieniem produkcji. Wspomaganie komputerowe projektowania, w połączeniu z automatyzacją wykonywania narzędzi umożliwia uzyskanie wysokiej dokładności i powtarzalności wymiarów wykrojników, co ma bardzo istotne znaczenie dla jakości produkowanych opakowań. Wymienione zalety omawianej techniki projektowania spowodowały jej dynamiczny rozwój i sprawiły, że aktualnie na rynku dostępnych jest wiele specjalistycznych oprogramowań służących do wspomagania projektowania i wytwarzania opakowań tekturowych, które pomimo wspólnych zalet różnią się od siebie pod wieloma względami. Kasemake Jest programem do projektowania opakowań z tektury falistej, litej, papieru i z tworzyw sztucznych, przeznaczonym dla zaawansowanych i początkujących projektantów. Program umożliwia automatyzację projektowania wykrojników, optymalizację rozmieszczania mostków, a także ma wiele innych funkcji przydatnych w procesie projektowania. Ponadto oprogramowanie daje możliwość stworzenia bazy danych odbiorców w powiązaniu z bazą projektów. Gotowe pliki prezentacyjne projektów mogą być publikowane w Internecie bezpośrednio z pakietu Kasemake. Interaktywny system Mix & Match pozwala wykorzystywać projekty różnych rodzajów opakowań, a moduł Parametric Smart Symbols umożliwia modyfikację realizowanego projektu przy użyciu wbudowanych komponentów. Program dostępny jest w języku polskim lub angielskim. Współpracuje z ploterami tnącymi do produkcji próbek opakowań, wycinarkami laserowymi i urządzeniami do produkcji wykrojników [1]. EngView Package Designer Suite EngView Package Designer to zaawansowany system CAD/CAM przeznaczony dla projektantów i producentów opakowań tekturowych. Zawarte w nim narzędzia umożliwiają tworzenie własnych bibliotek i komponentów. System EngView Project Organizery ułatwia pracę, kontakt z klientem i zarządzanie projektem, a każdy upoważniony użytkownik ma dostęp do informacji o projektach obecnie realizowanych lub zarchiwizowanych. Program umożliwia pracę w grafice trójwymiarowej z możliwością składania i rozkładania wykrojów, ma budowę modułową, a jego funkcje obejmują cały proces – od projektowania do przygotowania produkcji [2]. Program ma następujące moduły: n Drafting – zestaw narzędzi do rysowania i wymiarowania projektu w dwóch wymiarach, n Library – katalog opakowań tekturowych FEFCO, n Sheet Layout – umożliwia tworzenie układów arkuszy z minimalną ilością odpadów, n Cost Estimator – służy do automatycznego tworzenia kosztorysu, n 3D Presenter – pozwala na stworzenie trójwymiarowej prezentacji projektu, n CAM – generuje kod NC (Numerical Control) dla obrabiarek sterowanych cyfrowo, n EngView Synergy – umożliwia tworzenie i edycje prostych i złożonych elementów parametrycznych oraz montażu projektów, n Dieboard Design – pozwala na ręczne lub automatyczne tworzenie mostków, n Stripping Design – umożliwia zaprojektowanie matrycy i patrycy do usuwania odpadów, n Project Organizer – system, do zarządzania plikami i dokumentacją związaną z projektem [3]. ArtiosCAD Oprogramowanie ArtiosCAD firmy Esko jest liderem w kategorii rozwiązań typu CAD/CAM do projektowania opakowań z tektur litych i falistych. Swoją pozycję zawdzięcza zarówno oferowanym możliwościom projektowania opakowań, kompleksowości dostarczanych rozwiązań, jak i integracji z oprogramowaniem dostarczanym przez inne firmy. Oprogramowanie dostępne jest w polskiej wersji językowej, a zawarte w nim specjalistyczne narzędzia wspierają projektowanie strukturalne poprzez: n edycję standardowego wykroju, dobranego z dostępnej bazy typowych projektów FEFCO, ECMA, czy też rozwiązań dla rynku Sign&Display, n metodę kompilacji rozwiązań węzłów konstrukcyjnych, tzw makr geometrycznych, n metodę projektowania całego opakowania „od podstaw”, bez korzystania z bazy gotowych projektów, z możliwością edycji historii projektowania. Zaawansowane narzędzia umożliwiają zarządzanie projektem na każdym etapie jego „życia”. Oprogramowanie dostępne jest w pakietach, które ułatwiają dopasowanie oferty do potrzeb poszczególnych klientów. ArtiosCAD 2D Drafting Solution umożliwia: korzystanie z bazy danych, poprzez eksport i import plików, w tym PDF jako wektory, projektowanie 2D, korzystanie z biblioteki standardów (rys. 1), nakładanie grafiki w 2D oraz tworzenie własnych kart technologicznych. ArtiosCAD 3D Drafting Solution, pakiet podstawowy rozszerzony o możliwość pracy w 3D oraz tworzenie trójwymiarowych animacji (VRML, AVI). Zaletą oprogramowania jest możliwość wizualizacji trójwymiarowej. Umożliwia ona kontrolę projektu wykorzystywaną przy projektowaniu opakowań, a jednocześnie jest bardzo pomocna w kontaktach z klientami. Wizualizacja trójwymiarowa znacznie ułatwia proces komunikacji biura projektowego, np. z działami marketingu, umożliwia również bardzo szybkie wykonanie instrukcji składania najbardziej skomplikowanych opakowań. Oprogramowanie wyróżnia się możliwością składania tzw. „krzywych big” (rys. 2), narzędziami definiującymi miejsca klejenia w 2D, które mają odwzorowanie w 3D, zginaniem materiału, czy też możliwością łączenia wielu projektów w przestrzeni trójwymiarowej (rys. 3). Na uwagę zasługuje możliwość wykonania szybkiej wizualizacji, która jest dostępna dla odbiorcy w postaci trójwymiarowych plików PDF. ArtiosCAD 3D Modeling Solution oferuje zarówno modelowanie brył 3D, jak też ich import (format ACIS, STEP, IGES, CATIA, Collada, ProEngineer, SolidWorks, VRML). Dostępne narzędzia ułatwiają zaprojektowanie wkładek, dopasowanych do wirtualnej bryły. Program umożliwia również wybranie z dostępnego katalogu standardów odpowiedniego opakowania (rys. 4). Projektując w 3D, otrzymujemy rysunek siatki konstrukcyjnej w 2D, gdzie można modyfikować konstrukcje zgodnie z indywidualnymi potrzebami. Oprogramowanie ArtiosCAD ma także moduły dodatkowe. Resizable Design Tools, umożliwia dodawanie własnych projektów do biblioteki standardów, co w przypadku powtarzających się serii nietypowych opakowań ułatwia przygotowanie projektów i skraca czas ich wykonania. Die-Making Basic/Advanced to zestaw narzędzi do projektowania wykrojników i sekcji oczyszczających. Layout Tools, automatycznie określa ułożenie użytków na arkuszu tak, aby zminimalizować koszty produkcji. Po dokonaniu wyboru maszyny drukującej, maszyny wykrawającej i określeniu zamówionej ilości każdego z wykrojów, oprogramowanie proponuje kilka układów użytków. Dzięki temu projektant może wybrać najkorzystniejsze rozwiązanie z punktu widzenia czasu przeznaczonego na wykonanie zamówienia lub minimalizacji kosztów produkcji. Program, bazując na wprowadzonych informacjach dotyczących tektury i automatycznie zliczonych długości noży podaje cenę wykrojnika, określa ilość odpadu itd. Oprogramowanie ArtiosCAD jest przystosowane do współpracy z innymi programami użytkowymi i w najnowszej wersji umożliwia np. projektowanie opakowań z uwzględnieniem wymagań dotyczących paletyzacji. Jest to realizowane przy wykorzystaniu oprogramowania CapePack firmy CapeSystems, które pozwala zaplanować paletyzowanie użytków, jak i opakowań złożonych (rys. 5). Eksportując dane z oprogramowania CapePack, można uzyskać projekt optymalnego opakowania zbiorczego o wymiarach zaproponowanych przez program do paletyzacji (rys. 6). ArtiosCAD współpracuje także z oprogramowaniem firmy Adobe, co umożliwia projektowanie grafiki z podglądem bryły trójwymiarowej (rys. 7). W praktyce bardzo przydatna jest możliwość współpracy oprogramowania z ploterami. Pozwala to na przygotowanie prototypów opakowań tekturowych lub ich krótkoseryjną produkcję. Poza standardowymi możliwościami współpracy z urządzeniami zewnętrznymi ArtiosCAD umożliwia zdefiniowanie kolejności oraz kierunku wycinania poszczególnych linii. Istotna jest także możliwość automatycznego wygenerowania kontrbigi na etapie wykonywania prototypu opakowania. „Kontrbigę” wycina się w tekturze litej, proces ten pozwala uzyskać wysoką jakość bigowania dla opakowania wytworzonego za pomocą plotera. Literatura 1. http://opakowania.com.pl/Wiadomo%C5%9Bci/KASEMAKE-7-program-do-projektowania-opakowa%C5%84-26438.html, 01.03.2012 2. http://www.engview.com/packaging/downloads/EngView%20Brochure.pdf, 03.03.2012 3. http://translate.google.pl/translate?hl=pl&sl=en&u=http://www.elshrouk.com/software.html&ei=ipJQSorIKIeF_AaBi_C0BQ&sa=X&oi=translate&resnum=7&ct=result&prev=/search%3Fq%3DEngView%2BPackage%2BDesigner%2BSuite%26hl%3Dpl%26lr%3D%26client%3Dfirefox-a%26channel%3Ds%26rls%3Dorg.mozilla:pl:official%26sa%3DG, 03.03.2012 4. Oprogramowanie ArtiosCAD firmy Esko, materiały producenta. 5. Oprogramowaniu CapePack w wersji 2.11 firmy CapeSystem, materiały DM System. 6. Oprogramowaniu Adobe® Illustrator®, wyposażone w plugin Studio firmy Esko, materiały producenta.