ในการจำแนก Software CAD (Computer Aided Design) ขอจำกัดที่แวดวงการออกแบบวิศวกรรม โดยไม่รวมถึงพวกสถาปัตย์หรืองานไฟฟ้าซึ่งจะกว้างเกินไป ในที่นี้จะขอกล่าวถึงงานออกแบบวิศวกรรมเครื่องกล Software ที่ใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน มักเป็น 2D ซึ่งหมายถึงว่า เป็น 2D Drafting (Computer Aided Drafting) คือ ซอฟต์แวร์ช่วยงาน เขียนแบบ เท่านั้น ไม่ใช่ซอฟต์แวร์ช่วยงาน ออกแบบ หรือ Design tool อย่างแท้จริง

ส่วนพวกที่ถือว่าเป็น Software Design เพื่องานออกแบบจริง ๆ นั้น ส่วนใหญ่เราเรียกพวกนี้ว่า CAD (Computer Aided Design) คือ ซอฟต์แวร์แบบ 3 มิติ ให้เราขึ้นงานเป็น 3 มิติ พร้อมกับให้นำชิ้นงานไปประกอบเหมือนงานจริง ส่วนงานแบบคือ ผลพลอยได้ โดย Software จะสร้างให้เองอัตโนมัติ โดยที่เรามีหน้าที่จัดรูปแบบให้เข้าที่ ตามที่เราต้องการ

ความแตกต่างระหว่างงานออกแบบกับเขียนแบบ คือสิ่งที่จำเป็นต้องทำความเข้าใจ โดยที่งานเขียนแบบ คือสิ่งสุดท้ายที่นักออกแบบต้องสื่อสารกับผู้อื่นว่า สิ่งที่เขาคิดนั้นรูปร่างหน้าตา ขนาด เป็นอย่างไรบนกระดาษ แต่ผลิตภัณฑ์ หรือชิ้นงาน ที่นักออกแบบทำการออกแบบนั้นเป็น 3 มิติ เพราะฉะนั้น Software เพื่องานออกแบบหรือที่เราเรียกว่า Software CAD (Computer Aided Design) ควรช่วยให้การออกแบบทำได้เร็วขึ้น มิใช่เพียงทำให้เขียนแบบได้เร็วแต่เพียงอย่างเดียว

คุณสมบัติของ Software CAD ที่แท้จริง

1. ทำงานในรูปแบบ 3 มิติ

2. ต้องสร้างงาน Drawing โดยอัตโนมัติ

3. แก้ไขได้รวดเร็วและง่ายดาย

SolidWorks ไม่ได้งานเขียนแบบเร็วขึ้น แต่ SolidWorks ช่วยงานทั้งระบบเร็วขึ้นและดีขึ้น ก็คือว่าเพิ่ม Productivity ของทั้งระบบให้เพิ่มขึ้น

SolidWorks & AutoCAD   

Basic Concept

AutoCAD : Computer Aided Drafting (ช่วยเขียนแบบ)

SolidWorks : Computer Aided Design (ช่วยงานออกแบบ)

Basic Design Process

1. Conceptual Design : 3D

2. Sketching : 3D

3. Part Design : 3D

4. Assembly Design : 3D

5. Engineering checking (Motion, CG, Moss) : 3D

6. Part detail drawing : 2D

7. Assembly drawing : 2D

Software สำหรับงานเขียนแบบ จะช่วยงานเขียนแบบเร็วขึ้น คือ ขั้นตอนที่ 6-7

ดังนั้น SolidWorks ช่วยให้งานออกแบบทั้งกระบวนการเร็วขึ้นทั้ง 7 ขั้นตอน เพราะผู้ออกแบบสามารถมองเห็นภาพเป็นแบบ 3 มิติ เสมือนจริง ทำให้สามารถทดสอบการเคลื่อนไหว เห็นภาพประกอบจริงของเครื่อง โดยที่งาน Detail Drawing เป็นผลพลอยได้ที่ SolidWorks สามารถทำให้โดยอัตโนมัติ

ผลประโยชน์ของการใช้ Software 3D

1. งานออกแบบเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ง่ายเพราะเราแสดงภาพเป็นแบบ 3 มิติ เหมือนจริง จะคุยกับใครก็ง่าย

2. งานออกแบบมีความผิดพลาดน้อยลงเพราะเราสามารถเห็นภาพจริงก่อนผลิตงานจริง รวมทั้งสามารถทดสอบการทำงานทางกายภาพได้บนจอคอมพิวเตอร์ สามารถทราบน้ำหนัก ปริมาตร รวมถึงความเป็นไปได้ในเชิงวิศวกรรมได้ทันที

3. การทำ Detail Drawing เป็นเรื่องง่ายที่สุดเพราะ SolidWorks (Software 3D)สามารถสร้าง 2D Detail Drawing ให้โดยอัตโนมัติ โดยไม่เกิดHuman error อย่างเด็ดขาด

4. เป็นเรื่องพื้นฐานในการนำชิ้นงานไปใช้ใน Application ต่อเนื่อง เช่น Mold design, Cam Design ตลอดจนสร้าง tool path ในการบังคับเครื่อง CNC ทำการกัดงานจริงออกมา

5. สิ่งที่ดีที่สุดของ Solidworks คือ เมื่อต้องการแก้ไขงานไม่ว่าขั้นตอนใดๆ สามารถตามไปแก้ไขDrawing ทุกๆแผ่น โดยอัตโนมัติ และถูกต้อง ไม่ว่าการแก้ไขจะเกิดขึ้นในขั้นตอนใด หรือนาทีสุดท้ายก่อนการทำงานจริง สามารถสร้าง Drawing ใหม่ในเวลา 10 นาที

โดยสรุปแล้ว SolidWorks (3D) ทำให้งานออกแบบเร็วขึ้นกว่าการใช้ 2D มากกว่า 50% พร้อมทั้งคุณภาพดีกว่าอีกด้วย

SolidWorks ช่วยงานในส่วนต่างๆ อย่างไร

1. Marketing

• Better Presentation การ Present ลูกค้าหรือผู้บริหารที่มีอำนาจตัดสินใจซึ่งอาจจะมีเวลาไม่มากนักที่จะลงรายละเอียด หรือดูเพียง Drawing บนกระดาษ ดังนั้น การสื่อสารโดยแสดงเป็นภาพ 3 มิติ สามารถหมุนชิ้นหมุนชิ้นงานดูได้รอบหรือการมองเห็นการทำงานภายในที่แสดงโดยใช้คอมพิวเตอร์นั้น ช่วยให้เราสื่อสารกันได้เข้าใจและง่าย โดยเฉพาะ อย่างยิ่งภาพพจน์ และ ความน่าเชื่อถือของบริษัทย่อมดีขึ้นและดีกว่าคู่แข่ง

• Flexibility ความใฝ่ฝันของผู้ซื้อคือ สามารถมองเห็น Product และแก้ไขตามใจมากที่สุด ซึ่งด้วยความสามารถของ Software SolidWorks จะทำให้ เราสามารถแก้ไขทุกอย่างง่าย และรวดเร็วจนลูกค้าพอใจ

2. Research & Development

• Faster time to market เมื่องานออกแบบสามารถสร้างได้เร็วข้นการแก้ไขทำได้ง่ายขึ้นด้วย เครื่องไม้เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพอย่าง SolidWorks ผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ จากทีมงานจำนวนเท่าเดิมย่อมจะเพิ่มมากขึ้นและสามารถสร้างงานให้มี นวัตกรรม รวมทั้งผลิตสู่ท้องตลาดได้เร็วกว่าคู่แข่ง สร้างความได้เปรียบแก่บริษัท ให้คู่แข่งตามทันได้ยาก แต่ในทางกลับกันนึกดูว่า คู่แข่งของเรามีเครื่องมือดี ๆ แบบนี้แต่เราไม่มี เราคงต้องวิ่งตามกันเหนื่อย

• Better Quality Product SolidWorks คือ เครื่องมือที่จะช่วยให้ผู้ใช้สามารถผลิตภัณฑ์บนคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็น 3 มิติ อย่างที่มันเป็น ผู้ออกแบบสามารถเห็นงานจริง ๆ สามารถจำลองการประกอบเพื่อดูว่าเหมาะสมหรือไม่ ติดขัดอย่างไร รวมไปถึงการทดสอบ Function การเคลื่อนไหวของกลไกภายใน เพื่อจุดประสงค์เดียวคือ Better Product และนั่นคือสิ่งที่ SolidWorks ให้ได้

• Lower Cost Prototyping หากใช้ SolidWorks ในการออกแบบแล้ว การจ้างทำ Prototype แทบจะหมดความสำคัญลงไปเลย เพราะเราสามารถมองเห็นบนจอได้อยู่แล้ว รวมทั้งคุณสมบัติต่าง ๆ เช่น น้ำหนัก, จุด Center of Gravity, พื้นผิวและปริมาตร และแน่นอนเมื่อต้องการทำ Prototype ซัก 10 ชิ้น อาจจะคุ้มมูลค่าของ Software แล้วก็ได้

3. Production

• Automation ในกรณีที่บริษัทเป็นผู้ผลิตที่มี CNC อยู่แล้ว บริษัทสามรถหา Software CAM (Computer Aided Manufacturing) เพื่อแปลง file จากชิ้นงาน 3 มิติให้กลายเป็น G-Code เพื่อส่งให้กับเครื่อง CNC ได้โดยไม่ต้องสร้าง Drawing แล้วไปป้อนค่าอีกครั้ง ทำให้งาน Production เร็วขึ้นและมีความถูกต้องแม่นยำสูง

• Better Communication with Supplierในกรณีที่บริษัท Supplier นอกจากเป็นผู้ผลิต เราสามารถที่จะคุยกับ Supplier เป็น 3 มิติ ได้เลย โดยไม่ต้องจำกัดว่าจะต้องเป็น 2D Drawing เพียงอย่างเดียว โดยเราสามารถกดสั่ง File 3 มิติ ให้กับ Supplier ซึ่งมีระบบ CAD/CAM ใช้งานอยู่แล้ว(ส่วนใหญ่) โดยที่ Supplier ไม่ต้องเสียเวลา ต้องมาตรวจสอบกันอย่างละเอียด ถ้าส่งเป็น File ไปเลยรับรองไม่ผิดพลาดแน่นอน

• Decrease Human Error & Re-works เมื่อระบบเราเป็น Computerize and Automation โดยที่ Computer และ Software เข้ามาทำงานแทนที่คน แน่นอนว่า Human Error ลดลงแน่นอน และเมื่อ Design ได้ดีทุกอย่าง Automation หมด ย่อมลด Engineering Rework ได้อีกทอดหนึ่ง นั่นหมายถึงลดต้นทุนได้แบบมีนัยสำคัญ

SolidWorks กำเนิดขึ้นจากความต้องการที่จะแก้ปัญหา 3 อย่าง ข้างต้น เพื่อที่จะให้วิศวกรทั่วไปได้ใช้ความสามารถของตนอย่างเต็มที่ โดยไม่ต้องไปเสียเวลานั่งเขียนแบบอีกต่อไป

Windows Native

SolidWorks ถูกสร้างขึ้นบน Windows ไม่ใช่ซอฟต์แวร์ที่ทำการ port หรือ Re-comply มาจากUNIX หรือ DOS ทำให้ SolidWorks ทำงานได้ Smart & Smooth มากบน Windows ไม่ว่าจะเป็น Technique การ Drag & Drop หรือการใช้ OLE 2.0 คือการใช้ Object หรือ File ร่วมกับซอฟต์แวร์อื่น ๆ ยกตัวอย่างเช่น การทำ Design Table โดยใช้ Excel ทำให้เราสามารถทำStandard Part หรืองานต้นแบบ โดยเราสามารถเปลี่ยนแปลงค่าต่าง ๆ ในตาราง Excel โดยไม่จำเป็นต้องแตะต้องงานชิ้นนั้นเลย ซอฟต์แวร์จะทำการเปลี่ยนแปลงขนาดและชิ้นส่วนต่าง ๆ ตามค่าที่เราได้ให้ไว้อย่างอัตโนมัติ หรือลักษณะการสร้าง BOM อัตโนมัตินั้น SolidWorks จะทำการถอด BOMลงใน File Excel เลยสามารถไปทำราคาหรือ link ไปยัง Software อื่น ๆ ได้อีกทันที

Production Level

SolidWorks เป็นเครื่องมือชนิดหนึ่งที่ให้คุณออกแบบชิ้นงาน โดยเหมือนกับการปั้นดินน้ำมันบนเครื่องคอมพิวเตอร์ ช่วยให้คุณจับชิ้นงานเหล่านี้มาประกอบเป็นงานจริง รับรู้ถึงคุณสมบัติทางกายภาพ และสุดท้ายมันจะช่วยสร้าง Detail drawing ได้อัตโนมัติ โดยใช้เวลาไม่น่าจะเกิน 10 นาที หลังจากการสร้างงานเสร็จเรียบร้อย

งาน 3 ส่วนของ Mechanical design คือ Part design, Assembly และ Drawing ซึ่งเราจะมาเจาะทีละส่วนว่า SolidWorks จะช่วยในงานแต่ละส่วนได้อย่างไร

Part Design

SolidWorks เป็นซอฟต์แวร์ประเภท SolidBase คือ ขึ้นรูปเป็นก้อนตัน ซึ่ง SolidWorks จะให้เราเริ่มโดยการ Sketch profile แล้วใช้คุณสมบัติเช่น Excel คือยืดให้มีความหนา, Cut คือตัดลงไปตามระยะที่กำหนด, Sweep คือ กวาดหรือยืดไปทางเส้นทางที่กำหนด หรือ Revole คือ การให้ Profile หรือเส้น Sketch กวาดหมุนรอบแกน ซึ่ง Feature เหล่านี้ ถือเป็นพื้นฐานของการขึ้นรูป Solid นอกจากนี้ SolidWorks จะมีคำสั่งมากมายที่จะช่วยสร้างชิ้นงานไม่ว่าจะ Complex ขนาดไหน เช่น Loft, sweep with guide curve, Helix หรือ Shell ซึ่งจะช่วยให้เราขึ้นรูปได้ง่ายและถูกต้อง รวมทั้งล่าสุด SolidWorks ได้เพิ่มความสามารถทางด้าน Sheet Metal หรืองานแผ่นคลี่ ทำให้สามารถครอบคลุมไปทุก ๆ งานของ Mechanical Design

Assembly Design

SolidWorks จะให้คุณดึงชิ้นงานมาประกอบกัน โดยมีขั้นตอนดังนี้

1. Drag & Drop ชิ้นงานที่สร้างไว้มาวางใน Mode Assembly

2. ลด Degree of Freedom ของแต่ละชิ้นงานลงโดยให้ความสัมพันธ์ระหว่างชิ้นงาน โดยเราสามารถ Reference ได้ทุกส่วนของชิ้นงานไม่ว่าจะเป็น ขอบ, Surface, มุม, จุดศูนย์กลาง, แกนหลัก หรือ Plan ของชิ้นงานได้ ดังนั้นจึงเป็นงานง่ายมากจะจัดชิ้นงานแต่ละชิ้นเข้ามาประกอบกัน

3. สร้างชิ้นงานเพิ่มเติม โดยสามารถใช้ profile หรือตังชิ้นงานอื่น ๆ เป็นฐานแล้วสร้างชิ้นงานอื่นเพิ่มเติม ซึ่งฝรั่งเขาเรียกว่าเป็น Top-down design ซึ่งถือว่าหาก Software ใดไม่มี feature ส่วนนี้ก็ถือว่าเป็น un-production level คือไม่สามารถใช้งานได้จริง

Detail Drawing

เมื่อท่านต้องการ Detail Drawing นับว่าเป็นเรื่องง่ายที่สุดเพียง 2 คลิก ท่านก็จะได้ Top-front-side view อีก 3 คลิก ได้ section view พร้อม hatch เรียบร้อย ถ้าเป็นการ Genterate drawing จาก Model Assembly เราสามารถ Take BOM ได้อัตโนมัติอีกด้วย Dimension และ Symbol ทางเครื่องกลทาง Software มีพร้อมให้อยู่เสมอ

SolidWorks ถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้งานจริง เหมือนกับ Software ระดับ Pro-E SDRC หรือUG มิใช่เป็น Software ที่มีดีแค่ demo สวยงามแต่ทำงานจริงไม่ work

Fully Associated

Part Model, Assembly model และ Drawing ทั้ง 3 ส่วนนี้ได้ link ถึงกันอย่างกลมกลืน หากคุณมีการแก้ไขใด ๆ ไม่ว่าจะอยู่ใน mole ใด เช่น เราทำกากรแก้ไขใน Drawing ของ part A สิ่งที่เราแก้ไขจะตามไปแก้ Model ของ Part A ด้วย รวมทั้งแก้ไขส่วนของ part A ใน Assembly ด้วย และถ้ามี Drawing ของ Assembly ก็แน่นอนว่าทั้งหมดจะถูกแก้ไขเหมือนกันหมดถือว่าเป็นการลด Human Error ลงอย่างมหาศาล

100% Editable

งานออกแบบต้องอยู่คู่กับการแก้ไขเสมอ SolidWorks ได้ให้ความสามารถของการแก้ไขแบบเต็ม 100% เพราะไม่ว่าเราจะออกแบบไปถึงขั้นตอนใดเสร็จไปแล้ว 80%, 90% ปรากฏว่าตัวบอดี้ชิ้นงานตัวแรกสุดมีความจำเป็นต้องเปลี่ยน ถ้าเป็นอย่างเดิมก็แทบลมจับ บอกให้อีก 2 อาทิตย์ ค่อยมาเอาแถมแก้แล้วผิดอื่น แต่ด้วย SolidWorks งานแก้ไขก็กลายเป็นเรื่องง่ายถึงง่านที่สุดใช้เวลาน้อยมาก และความถูกต้องสูง SolidWorks ไม่ได้อนุญาตเพียงให้แก่ Dimension เท่านั้นด้วย Feature manager ที่อยู่ด้านซ้ายซึ่งเป็นตัวที่คล้ายกับการเก็บขั้นตอน การทำงานต่าง ๆ เป็น step ซึ่งถ้าเราไป Double click ที่ขั้นตอนใด SolidWorks จะขึ้น dialog box ให้เราแก้ไข ซึ่งแก้ไขได้หมดไม่ว่าจะเป็น Dimension Profile หรือ Definition เช่น ความกว้าง ยาว ลึก นี่คือ ความหมายของ 100% editable ของ SolidWorks

File Translator

และเมื่อท่านต้องติดต่อกับ Program อื่นๆ SolidWorks ได้มีการแปลง file standard ไม่ว่าจะเป็น IGES, STEP, DXF, DWG, STL SAT และโดยเฉพาะท่านที่มี UG อยู่ SolidWorks สามารถแปลง File เป็นของ UG ได้เลยโดยตรง

Open API

SolidWorks มีข้อดีอีกอย่างคือ SolidWorks จะพัฒนา CAD Tools เพียงอย่างเดียวคือ Part design, Assembly และ Detail Drawing ให้มีประสิทธิภาพสูงสุด ส่วนด้านอื่นๆ เช่น CAM (Computer Aided Manufacturing) CAE (Computer Aided Engineering) เช่น FEA หรือ Plastic flow analysis รวมทั้ง TDM (Technical Data Management) ผู้ใช้สามารถเลือกใช้ Software ตัวใดก็ได้ที่เหมาะ เช่น จะใช้ CAM เราสามารถเลือก MasterCAM SurfCAM หรือ Teksoft ได้ตามที่เราคิดว่าเหมาะสม หรือถ้าจะวิเคราะห์ FEA ท่านก็จะสามารถเลือก ANSYS, NASTRAN หรือ COSMOS ทั้งนี้ Software เหล่านี้จะทำตัวเป็น Software plug-in อยู่บน Windows ของ SolidWorks ไม่ต้องมีการ Transfer File ดังนั้นนี่ถือว่าเป็นอิสระของผู้ใช้ที่มีสิทธิเลือก

สนใจข้อมูลเพิ่มเติมสามารถหาได้จากเว็บไซต์ www.applicadthai.com หรือ โทรศัพท์ 0-2744-9045-48