نقشه کشی صنعتی

این وبلاگ قصد دارد به مسائل پیرامون نقشه کشی صنعتی بپردازد

 
آشنایی با نقشه کشی صنعتی
نویسنده : حسین مومنی - ساعت ٢:٤٢ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٩/۱٠/۱٧
 

نقشه کشی صنعتی

 

در این قسمت قصد داریم به بررسی نقشه کشی صنعتی، یکی از درسهای مهندسی صنایع که بطور غیرمستقیم با این رشته درارتباط است بپردازیم .

امیدواریم در پایان این قسمت شما با مطالب زیرآشنا شده باشید:

 

1-تاریخچه نقشه کشی صنعتی

2- نقشه کشی صنعتی ،استانداردهای آن و جایگاه آن در صنعت  

3- سر فصل های درس نقشه کشی صنعتی برای رشته مهندسی صنایع

4- معرفی کتاب های نقشه کشی صنعتی

5- معرفی نرم افزارهای نقشه کشی صنعتی

6- کاربرد نقشه کشی صنعتی درمهندسی صنایع


تاریخچه نقشه کشی صنعتی:

 

در زمان های قدیم حتی سال های قبل از میلاد برای نشان دادن و معرفی قطعات و وسایل صنعتی از نقشه هایی استفاده می کرده اند که بطور کامل گویا نبوده و از قواعدی که همگان آن رادرک کنند بهره ای نداشته است ودر موقع نقشه خوانی با مشکلاتی روبرو می شوند تا اینکه آقای لئوناردو داوینچی نقاش و مجسمه ساز ایتالیایی (1459-1516) طراحی را ارائه نمود وطبق قواعدی جسم سه بعدی را روی صفحه ی دو بعدی با رسم تصاویر نشان داد که دراین حال نقشه هاگویا تر وقابل فهم تر شد.

سپس دانشمندان وریاضی دانان اروپایی فعالیت او را دنبال کردند تا اینکه گاسپارمانژ اهل فرانسه در سال 1798هندسه ترسیمی را معرفی نمود و این علم پایه و ریشه نقشه کشی صنعتی شد و امروزه از همان اصول استفاده می شود .

 

نقشه کشی صنعتی و جایگاه آن در صنعت:

 

نقشه کشی صنعتی همان زبان تکنیک یا زبان صنعت است .زبانی که تراوش فکر مهندسان و طراحان را به تصویر می کشد .

مهارت نقشه خوانی و نقشه کشی در مهندسی مانند سواد خواندن و نوشتن می باشد. نقشه کشی در حقیقت نوعی زبان محاوره در علوم مهندسی می باشد که اطلاعات مورد نیاز از یک قطعه، ماشین، سازه، و یا یک طرح را به روشنی و بدون ابهام بیان می کند. این اطلاعات شامل شکل هندسی، نحوه قرار گرفتن و اتصال اجزاء مختلف، مشخصات فیزیکی و هر گونه اطلاعات ضروری می باشد. بنابراین هر مهندس لازم است که به این زبان مسلط باشد و بتواند به راحتی از طریق آن به تبادل اطلاعات با سایر مهندسین بپردازد. حداقل مهارت مورد نیاز برای یک مهندس نقشه خوانی است و البته توصیه می شود که نقشه کشی را نه لزوما بطور حرفه ای نیز بداند. هر مقدار تسلط به نقشه خوانی و نقشه کشی بیشتر باشد، شخص سریعتر و راحت تر می تواند ایده های خود را به دیگران منتقل کند و ایده های دیگران را درک کند.

درحقیقت نقشه حاوی تمام اطلاعات اعم ازاندازه قطعه ،جنس قطعه، مقدار پرداخت و یا هر سوال دیگری که ممکن است برای تراشکار هنگام تراش قطعه پیش بیاید می باشد(نتیجه می گیریم که یک تراشکار حرفه ای نیز باید علم نقشه کشی را بلد باشد )

درواقع می توان گفت که  نقشه کشی در صنعت مانند پلی است که دفاتر طراحی را با کارگاه های ساخت و تولید  مرتبط می سازد.

استانداردها ی نقشه کشی :

نخستین موسسه ملی استاندارد در سال1902در انگلستان وسپس در1916 در هلند و 1917 درآلمان تاسیس شد. بدنبال آن استاندارد DIN که استاندارد صنعتی آلمان است گسترش پیدا کرد، ودرزمینه نقشه کشی صنعتی فعالیت وسیعی آغاز شد. در سال 1926 اتحادیه ای متشکل از 20 موسسه استانداردملی ازکشورهای مختلف به نام اتحادیه بین المللی موسسات استانداردملی استاندارد ISO)) تشکیل شد ،اما با پیشرفت تکنولوژی و نیاز به ارتباط صنعتی بین شرکتها ، لزوم ایجادیک سازمان بین المللی استاندارد مورد توجه قرار گرفت و در سال 1947 سازمان ISO تشکیل شد وشروع به کار نمود .

کشورایران در سال1332 اولین موسسه استاندارد خودرا تاسیس نمود ودرسال1360 به عضویت ISO درآمد.

بعضا کشورهااز استانداردهای مخصوص به خوداستفاده می کنند ولی درکل می توان گفت که تفاوتی عمده با هم ندارند برای آشنایی بیشتر شما استانداردهای چندکشور(یا قاره )آورده شده است:

  استاندارد کشور یا قاره          ...................                علامت اختصار

      امریکا      …....................................................       ANSI

       اروپا   .......................................................            CE

     استرالیا    ......................................................          SAA

       کانادا     .......................................................         CSA

      ایران    ..........................................................       ISIRI

    انگلستان     .....................................................        BSI  

       ایتالیا   ..........................................................        UNI

       روسیه    .......................................................       GOST

       ژاپن     ..........................................................        JISC

       فرانسه     ........................................................        NF

 

سرفصلهای نقشه کشی صنعتی برای مهندسی صنایع:

 سرفصل  های نقشه کشی صنعتی نیز مانند کتاب ها بستگی به دانشگاه ها دارد ولی بطور می توان به عناوین زیر اشاره کرد:  

      

      -          مقدمه ای برنقشه کشی صنعتی وکاربردآن

-          معرفی صفحات اصلی تصویر و اصول رسم تصاویر

-          تعریف وترسیم تصویر یک جسم بر روی یک صفحه

-          را بطه هندسی بین تصاویر مختلف

-          رسم تصویر از روی مدلهای ساده

-          رسم تصویر یک جسم به کمک تصاویر معلوم آن

-          تعریف برش وقراردادهای مربوطه

-          برش و نیم برش ساده ٬برش ونیم برش شکسته و ...

-          تعریف تصویر مجسم و کاربرد آن  وطبقه بندی تصاویر مجسم

-          تصویر مجسم قائم

-          تصویر مجسم مایل

-          تصویر مرکزی (پرسپکتیو)

-          اتصالات ونحوه رسم آنها

-          تقاطع خط با صفحه و تقاطع صفحه با صفحه و...

-          تعریف سطوح استانه ای و مخروطی و تقاطع خط وسطح با آنها

-          تفاطع سطوح دوارانی با هم

-          گسترش احجام

-          تصویر کمکی با استفاده از تغییر صفحه

-          رسم فنرها وچرخدنده ها

-          اندازه گیری صنعتی

-          علائم سطوح٬ تلرانس ها و انطباقات

-          اصول مرکب کردن نقشه ها

-          کاربرد کامپیوتر در نقشه کشی صنعتی

 

 

 

 

 کتاب های نقشه کشی صنعتی:

اکثر اساتید دانشگاه های کشور به جای معرفی یک کتاب جزوه هایی را با توجه به سبک و سلیقه خود در اختیار دانشجویان قرار می دهند و ازآنها می خواهند که از آن جزوه بجای کتاب استفاده کنند.

ولی اگر بخواهیم معروفترین و پرکاربردترین کتاب ها را معرفی کنیم باید از دو کتاب خوب نقشه کشی صنعتی 1و2جناب مهندس مرجانی انتشارات دانشگاه یزد که در دوجلد مجزا برای علاقه مندان تهیه شده است و دیگری کتاب تحسین برانگیز جناب دکتر حسین خوشکیش و مهندس حبیب اله حدادی که این کتاب نیز درانتشارات دانشگاه علم وصنعت ایران در دو جلد چاپ شده است نام برد.

کتابهای نقشه کشی صنعتی ولی نژاد انتشارات طراح نیز از کتابهایی است

که با توجه به اینکه بیشتر به نقشه خوانی تاکید دارد بیشتر مورد استفاده دانشجویان مهندسی صنایع است.

البته علاقه مندان می توانند  کتاب های نقشه کشی فنی و حرفه ای که بطور تقریبا کاملی بسیاری از مهمترین سرفصل های نقشه کشی صنعتی  مهندسی صنایع را تحت پوشش قرار داده را نیز مورد مطالعه قراردهند.

معرفی نرم افزارهای نقشه کشی صنعتی:

امروزه استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری را در اکثر قریب به اتفاق دفاتر طراحی مهندسی می توان مشاهده کرد به جرات می توان گفت دیگر از طراحی ونقشه های  دستی خبری نیست . قطعات در محیط های نرم افزاری طراحی می شوند و مکانیزم انها قبل از ساخت نمونه واقعی در چنین محیط هایی  شبیه سازی می شود و درحین عمل شبیه سازی عیوب طراحی مشخص می شود و در ننیجه بدون صرف هزینه ساخت می توان پس از حصول اطمینان از صحت طراحی شروع به ساخت نمونه واقعی و در نتیجه تولید محصول پرداخت .

این امر باعث شده تا شکل بازار عرضه وفروش محصولات از حالت سنتی و نمایشگاهی رفته رفته به شکل الکترونیکی تبدیل شود. طراحی قطعات در محیط های نرم افزاری این امکان را فراهم می کند تا دو شرکت سازنده در دونقطه جهان بتوانند براحتی بایکدیگر در امر ساخت یک محصول همکاری کنند.

به طور مثال فرض کنید شرکتی ایرانی به یک شرکت چینی سفارش طراحی و ساخت یک قالب را می دهد استفاده از طراحی به کمک کامپیوتر باعث می شود که شرکت سازنده مدلی راکه می خواهد بسازد در اختیار شرکت سفارش دهنده قرار می دهد پس از چندین بار رد وبدل پرونده های کامپیوتری در اخر با توافق طرفین نمونه واقعی ساخت و فرستاده می شود قبل از شروع به توضیح دستگاه طراحی شده توضیحاتی درباره چگونگی طراحی توسط کامپیوتر مفید است .

چگونگی استفاده ازنرم افزارهای کامپیوتری بستگی به هدف نهایی طراح دارد. به عنوان مثال اگر هدف از طراحی صرفا مدل سازی  وتهیه نقشه های صنعتی از مدل تهیه شده باشد. باید به سراغ نرم افزارهای مدل سازی رفت ولی امکان دارد شخص طراح بخواهد علاوه بر مدلسازی به کمک کامپیوتر به تحلیل و بررسی سینماتیکی یا دینامیکی یک مکانیزم بپردازد. انتخاب نرم افزارهای بسته به هدف طراح وابسته تسلط وی به آن نرم افزار دارد.نرم افزارهای متعددی قادر به عمل مدلسازی هستند که از آن جمله می توان به solidworks    Mechanical desktop   AUTOCAD     catiaوغیره.

 این نرم افزارها به نرم افزارهایCAD((computer aided design  معروفند.هر کدام از این نرم افزارها در یک یا چند جنبه از طراحی نسبت به بقیه برتری دارند.

حال ما در این قسمت به معرفی دو نرم افزار مهم نقشه کشی می پردازیم و تا حدودی شما را با امکانات آنها آشنا می کنیم.

AUTO CAD

این نرم افزار جزو محبوبترین و معروفترین نرم افزارهای نقشه کشی است و امروزه دیگر کسی وجود ندارد که در رشته های همچون عمران ومکانیک (وحتی صنایع اگر در قسمتهایی از صنعت همچون قطعه سازی یا خودروسازی مشغول به کار گرفته شوید .) مشغول به کار یا تحصیل باشد ولی نرم افزار اتوکد را نشناسد.

این نرم افزار تحت نسخه های مختلف توسط کمپانی Auto desk ارائه گردیده است که می توان به قدیمی ترین نسخه های آن یعنی اتوکد 2.5 اشاره کرد.در این نرم افزار امکاناتی دراختیار کاربر قرار گرفته که کاربر می تواند به سهولت ودر کمترین زمان ممکن انواع نقشه های دوبعدی و سه بعدی را ایجاد کند.

البته باید خاطر نشان کرد که با توجه به طراحی شدن نرم افزارهای پیشرفته دیگری در دنیای سه بعدی که در قسمت فوق نیز به آنها آشاره شد کمتر کسی از امکانات سه بعدی اتوکد استفاده می کند . ولی هنوز نیز بی شک اتوکد یگانه نرم افزار نقشه کشی دوبعدی در کارخانجات صنعتی ومراکز عمرانی در ایران می باشد.

Solidworks

Solidworksاز قوی ترین نرم افزارهای موجود در زمیینه طراحی و مدل سازی قطعات صنعتی به شمار می رود .

در این نرم افزار علاوه بر ایجاد مدل سازی سه بعدی از قطعات صنعتی ایجاد مجموعه های مونتاژ پیچیده متشکل از ده ها قطعه دیگر نیز به سادگی امکانپذیر می باشد . با استفاده از این نرم افزارها یک طراح صنعتی به راحتی می تواند از نماهای مختلف یک مدل سه بعدی نقشه های صنعتی تهیه نماید وبه همین منظور کلیه امکانات جانبی که برای ایجاد نقشه های صنعتی مورد نیاز می باشد اعم از انواع استاندارد ها نمادهای ویژه اندازه گذاری و تلرانس گذاری هندسی فراهم شده است با ارائه ابزار 2D to 3Dاز نسخه 200plusبه بعد امکان تبدیل ترسیمات دو بعدی به مدل های سه بعدی نیز در این نرم افزار میسر شده است .

مزیت ویژه solidworksبر دیگز نرم افزارهای مدل سازی کارایی بالا ودر عین حال سادگی کار با ان می باشد. این نرم افزار از همان المان های بصری و گرافیکی ویندوز جهت ارتباط با کاربر سود می برد و به همین علت کاربران ویندوز به سرعت با محیط کار زیبای آن انس می گیرند.

 امکان ورود پرونده های سایر نرم افزارهای طراحی نیز به محیط این نرم افزار فراهم شده است پس از ارائه ابزار 2D to 3Dبسیاری از کاربران نرم افزار های مخصوص ترسیمات دو بعدی نظیر AotoCAd از این نرم افزار جهت تبدیل ترسیمات دو بعدی خود به مدل های سه بعدی ستفاده می کنند. این ویژگی و بسیاری از از مزایای دیگر که در این مجال کوتاه امکان بازگو کردن آنها نمی باشد باعث شده است که اکنون شرکت solidworks دامنه فعالیت خود را بیش از پیش گسترش داده و از طریق 230 نمایندگی به فروش محصولات خود در 70 کشور دنیا بپردازند.

دانشجویان عزیز می توانند برای یادگیری هرچه بهتر این نرم افزار به کتاب کامل و جامع آقای Paul Tran

ترجمه آقای مهدی عاصی لاهیجانی با عنوان کارگاه عملی solidworks از انتشارات کانون نشر علوم مراجعه کنند

 

کاربرد نقشه کشی صنعتی در مهندسی صنایع :

 

صنعت قطعه سازی در کشور ما شامل مجموعه ای پراکنده از واحدهای صنعتی کوچک می باشد. بسیاری از این واحدهای صنعتی دارای دانش مهندسی کافی نبوده و به صورت تجربی و سنتی کار تولید را انجام می دهند. در این واحدها که عموما با مدیریت غیر علمی نیز اداره می شوند حتی از مهندسی مکانیک و متالورژی هم استفاده چندانی نمی شود چه برسد به مهندسی صنایع! دلیل وجود چنین صنایعی در داخل کشور محیط غیر رقابتی و ناسالم صنعت کشور است که سبب می شود مسائلی غیر از مسائل فنی و کیفیت تولید در سودآوری واحدهای صنعتی دخالت داشته باشد. البته باید وجود صنعت کاران بدون تحصیلات دانشگاهی که به صورت تجربی به تولید می پردازند نیز اشاره کرد. دلیل دیگر این مسأله کوچک بودن این واحدهای تولیدی می باشد که به آنها اجازه نمی دهد یک کادر فنی-مهندسی قوی و کارآمد را در خود پرورش دهند. مهندس صنایع در صورتی که حجم تولید از میزان خاصی فراتر برود، نقش خود را می تواند ایفا کند و در کارگاه های تولیدی کوچک اصولا پارامترهای زیادی برای بهینه سازی تولید وجود ندارد.

اما در مورد واحدهای قطعه سازی با اندازه بزرگ و مدیریت علمی مهندسی صنایع در موارد زیر می تواند مؤثر باشد: برنامه ریزی تولید، برنامه ریزی پرسنلی، برنامه ریزی انبارداری، برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات، کنترل کیفی، یافتن موانع و مشکلات سودآوری کارخانه و رسیدن به راه حل هایی که کارخانه بتواند به اهداف تولیدی خود دست یابد. به عنوان مثال مهندس صنایع باید میزان حجم تولید، ساعات کاری، تعداد شیفت های کاری، میزان انبار مواد اولیه و محصولات، ترتیب مراحل تولید، ترتیب چرخش کار و ... را طوری بهینه نماید که به حداکثر بهره وری دسترسی پیدا کند، یعنی هزینه ها شامل هزینه سرمایه، هزینه پرسنلی، هزینه ماشین آلات، هزینه تعمیرات و ... را بتواند کاهش دهد و در عوض به تولید بیشتری دست پیدا کند. همچنین مهندس صنایع باید یک برنامه ریزی کامل برای تعمیرات ماشین آلات موجود در کارخانه ایجاد کند بطوری که تعمیرات ماشین آلات در زمان های مشخص و برنامه ریزی شده انجام شود و قطعات یدکی مورد نیاز در زمان های مشخص فراهم گردد بطوری که خرابی یک دستگاه سبب توقف بی مورد خط تولید و ضرر ناشی از عدم کارکرد نشود. مسأله دیگر کنترل کیفیت محصولات تولیدی جهت تضمین کیفیت کالا می باشد.

البته شاید بعضی از کارهای فوق در هر کارخانه ای برای بهینه سازی  نیاز باشد ولی مساله ای که بسیار مهم است این است که وقتی مهندسی  بخواهد در یک کارخانه خودروسازی یک بهینه سازی کامل و جامع را انجام دهد و با تمام مهندسین مکانیک ومتالورژی و ... ارتباط برقرار کند اگر زبان نقشه کشی را بلد نباشد یعنی اینکه زبان صحبت کردن با آنها را بلد نیست ونمی تواند در حیطه کاری خود موفق باشد پس یک مهندس صنایع لااقل باید از نقشه خوانی سردر بیاورد و گرنه هیچ وقت نمی تواند بر سیستم تولیدی کارخانه تسلط کافی داشته باشد و آنطور که می خواهد امور را به جریان دراورده و کارخانه را اداره کند و بچرخاند!!! 

در این میان نقشه خوانی و یا طراحی فقط یک ابزار کوچک در دست مهندس است که باید به آن مسلط باشد ولی به هیچ وجه کاری که از مهندس صنایع انتظار می رود نقشه خوانی یا طراحی به طورحرفه ای وکامل (مانند یک مهندس نقشه کش ،یک طراح صنعتی یا یک مهندس مکانیک) نیست .بلکه در حدی که بتواند وظیفه ای که در بالا نیز به ان اشاره شد رابه نحواحسن انجام دهد.

البته دانشجویان نباید نگران گستردگی مباحث نقشه کشی باشند و مقداری کار و تجربه در محیط های صنعتی تسلط کافی به نقشه خوانی را ایجاد می کند.