Beeline Mowers – wykorzystanie Alibre Design do stworzenia nowego rodzaju kosiarki traktorowej

Łatwość i Szybkość Alibre – Przekrocz Linię Mety z Zapasem Czasu

Kto z nas zna w dzisiejszych czasach konstruktora, który spędził ćwierć wieku projektując, budując, testując, używając i dopracowując swój wynalazek? W Alibre znamy jedną z takich osób – Vern’a Godfrey’a – i jesteśmy dumni z tego, że mogliśmy być częścią jego drogi do opatentowania wyjątkowej kosiarki Zero Turn Radius (ZTR) – The BeeLine.

Gdy Pan Godfrey stanął przed zadaniem wykonania rysunków patentowych i stworzenia nowego prototypu produktu do zaprezentowania na największej branżowej wystawie w tym samym czasie, jego firma BeeLine Mowers polegała na Alibre Design, aby osiągnąć to, co dla wielu wydawałoby się niemożliwe do zrealizowania w tak krótkim terminie.

Wyścig z czasem

Mimo, że Vern zbudował dziewiąty prototyp prezentujący jego najnowszą kosiarkę i zrobił jej wiele zdjęć, jego prawnik poinformował go, że biuro patentowe wymaga zestawu rysunków o specyficznym układzie i formacie a zdjęcia, które wykonał nie mogą być wykorzystane.

W międzyczasie Vern zarejestrował się na targach Green Industry and Equipment (GIE) w Louisville, Kentucky – największym branżowym wydarzeniu, gdzie co roku zjawiają się najwięksi producenci sprzętu, aby zaprezentować swoje wyroby. Przed prezentacją swojej kosiarki Vern musiał zadbać o ochronę własności intelektualnej. To oznaczało, że potrzebował rysunków projektu w rekordowym czasie.

W związku z tym, że na targach przewidziane zostały strefa pokazowa oraz strefa demonstracyjna, Vern potrzebował dwóch prototypów. Stworzył dziewięć urządzeń, ale tylko ostatnia odsłona posiadała rozwiązania, które chciał zaprezentować. Po 300 godzinach pracy posiadała już delikatne ślady zużycia, ale Vern zdecydował, że będzie można wykorzystać ją w strefie demonstracyjnej. Potrzebował jeszcze drugiego urządzenia w idealnej kondycji jako model pokazowy.

Majstrowanie + CAD 2D = Zbyt Wolno

W ciągu 25 lat, Vern tworzył prototypy budując części i testując je. Jeżeli nie działały, majstrował przy nich, dopóki nie zaczęły funkcjonować prawidłowo. W związku z dwoma nadchodzącymi terminami Vern miał mniej czasu na poprawianie części. Zwrócił się do swojego syna Jeff’a, który zajmuje się na co dzień tworzeniem oprogramowania do produkcji, aby ten przyjął stanowisko inżyniera projektu i wykonał potrzebne rysunki dziewiątej odsłony prototypu kosiarki w wolnym czasie, podczas gdy Vern skupi się na budowaniu dziesiątego prototypu.

Przed wykorzystaniem programu CAD, Jeff podjął kilka nieudanych prób stworzenia rysunków mozolnie przerysowując krawędzie części ze zdjęć. Jeff powiedział: „Mimo, że moja metoda ostatecznie by zadziałała, cały mój wysiłek przyniósł by mi tylko kilka rysunków 2D. Jeżeli później potrzebowałbym widoku pod innym kątem, z ukrytymi niektórymi częściami lub jakąkolwiek zmianą, nie byłbym w stanie tego zrobić.”

W tym momencie Jeff przypomniał sobie o kopii programu TurboCAD Pro, którą zakupił wiele lat wcześniej. Ponieważ nie stać go było na aktualizację, zaczął tworzyć projekt do patentu w starej wersji. Ponieważ wciąż pracował w płaskiej, dwuwymiarowej przestrzeni roboczej bez parametryzacji zmiana dowolnego wymiaru wymagała znacznego nakładu pracy i poświęcenia ogromnej ilości czasu, aby przerysować na nowo każdy rysunek. Jeff powiedział: „Niemożliwym było robienie postępów w projekcie bez utraty znacznej części mojej pracy. Zamiast być produktywnym stałem w miejscu i walczyłem z TurboCAD’em. Wiedziałem, że w tym tempie nie zdążę na czas.” Zdecydował się poszukać innego programu.

Alibre na Ratunek

Jeff szukał w Internecie programów CAD, które mają możliwość parametryzacji 3D i znalazł 30-dniowy trial Alibre Design. Jeff pobrał oprogramowanie i zaczął projektować w nim prototyp, zauważając jak niesamowicie proste jest ono w obsłudze, pomimo rozbudowanych możliwości, których potrzebował do zaprojektowania tego relatywnie skomplikowanego urządzenia. Jeff powiedział: „Odrobiłem zadanie domowe, nie ma żadnego programu o zbliżonych możliwościach do Alibre Design za tą cenę. Żadne inne oprogramowanie nie miało szans, gdy znaleźliśmy Alibre. Porzuciłem pracę wykonaną w TurboCAD Pro i zacząłem od nowa.”

„Alibre Design jest niesamowicie proste w obsłudze,” zaznaczył Jeff. Bez żadnego szkolenia z programu, Jeff stworzył całą kosiarkę zawierającą ponad 200 części w swoim wolnym czasie w ciągu 6 tygodni. A więc, w czasie odpowiadającym jedynie dwóch i pół tygodni pracy Jeff nauczył się Alibre Design, wykonał pomiary każdej części składającej się na prototyp zaparkowany na jego podjeździe, narysował i zamodelował je dokładnie na swoim komputerze. Jeff dodał: „BeeLine mogło wydać tysiące dolarów więcej na licencję SolidWorks’a albo Inventor’a, ale nie jesteśmy dużą firmą i każdy cent ma dla nas znaczenie. Poza tym, czemu płacić za coś, czego nie potrzebujesz?”

Łatwy Proces Odzwierciedla Świat Rzeczywisty

Jeff powiedział: „Używanie Alibre Design jest bezpośrednim procesem łatwym do zrozumienia, ponieważ naśladuje sposób tworzenia elementów w prawdziwym świecie. Logiczna i intuicyjna natura programu odzwierciedlała sposób w jaki ja i mój tata nauczyliśmy się umiejętności mechanicznych na farmie. Używanie tak dobrze zorganizowanego programu uczyniło cały proces szybszym.”

Korzystając z Alibre Design Jeff był w stanie z łatwością stworzyć model najnowszej kosiarki BeeLine oraz zademonstrować jak wyjątkowo radzi sobie ona z największymi ograniczeniami większości kosiarek z montażem centralnym – trudnością konserwacji, bezpiecznym ostrzeniem i wymianą noży. Jeff zamodelował proces demontażu osłony ostrzy, przetoczenia jej na przód kosiarki i obrotu do pozycji pionowej. Proces ten zajmuje 4 minuty, może go wykonać jedna osoba bez wykorzystania dodatkowych narzędzi. Jeff powiedział: „Mimo, że pracowałem z rozbudowanymi funkcjami, mogłem pokazać każdy krok procesu bez konieczności powtarzania modelowania projektu.”

Możliwości Alibre Design, które przyspieszyły proces modelowania to między innymi:

• Relacje 3D – Zamiast po prostu ustawiać statyczne elementy w przestrzeni 3D, relacje 3D Alibre Design umożliwiły Jeff’owi zawrzeć w projekcie faktyczne złożenie elementów i wykonywać operacje takie, jak symulacja ruchu czy sprawdzanie kolizji w zakresie ruchu urządzenia.
• Interaktywny PDF 3D – Aby zdążyć na targi, zespół BeeLine pracował jednocześnie nad dwoma prototypami, nagraniem wideo i stroną internetową jednocześnie. Jeff powiedział: „Możliwość eksportu projektów 3D jako .PDF i dzielenia się informacjami koncepcyjnymi na każdym etapie projektu umożliwiły całemu zespołowi zgraną pracę. Ta jedna funkcjonalność oszczędziła nam wiele cennego czasu, a brak konieczności posiadania specjalistycznego oprogramowania do podglądu projektu oszczędziła nam sporo pieniędzy. Możliwość interaktywnego podglądu dynamicznie obracających się części w przestrzeni i włączania/wyłączania warstw w pliku .PDF pomogła nam zobaczyć szczegóły.”
• Szybkie, dokładne rysunki 2D – Biuro patentowe ma specyficzne zasady dotyczące rysunków patentowych, Jeff był w stanie wygenerować te rysunki całkowicie automatycznie w Alibre Design, z dużym zapasem czasu. W trakcie tworzenia modelu, jeżeli projekt się zmienił, rysunki aktualizowały się automatycznie za przyciśnięciem przycisku, oszczędzając godziny przerysowywania dokumentacji 2D.

Alibre Oszczędza Czas i Ratuje Sytuację

Jeff miał jedną noc, aby zademonstrować oryginalność rurowych amortyzatorów samochodowych i to, jak wyginają się w różnych kierunkach aby zapewnić płynną jazdę, nawet po bardzo nierównym terenie. Powiedział: „Nie mógłbym pokazać ruchów w 3D nie korzystając z Alibre Design. Nie dalibyśmy rady zdążyć z patentem bez Alibre.”

„Możliwość ustawienia i przetestowania mechanicznych połączeń pomiędzy częściami była wielkim udogodnieniem!” zawołał Jeff. „Potrzebowaliśmy możliwości parametrycznych i Alibre Design było jedynym oprogramowaniem w tej półce cenowej, które mogłem wykorzystać do ukończenia naszych skomplikowanych projektów na czas.”

Jeff zaznaczył: „Alibre zaoszczędziło mi ogromną ilość godzin w porównaniu z moimi poprzednimi, nieudanymi metodami projektowania.” Łatwość użytkowania sprawiła, że rysunki zostały dostarczone do pełnomocnika patentowego na czas, aby zgłosić patent na nową kosiarkę BeeLine pięć dni przed czasem.

Jeff powiedział: „Mimo, że mój tata nie miał żadnych umiejętności w pracy z komputerem, zauważył ogromną korzyść modelowania 3D, kiedy chciał dokonać znaczącej modyfikacji w projekcie ramy między prototypem dziewiątym a dziesiątym. Fakt posiadania gotowego modelu ramy oraz głównych komponentów kosiarki wyeliminował konieczność pracy metodą prób i błędów, i zaoszczędził ogromną ilość czasu. Co wcześniej zajęłoby tygodnie zgadywania i modyfikowania, zajęło kilka dni korzystając z Alibre Design.

Zaprojektowanie, ręczne wykonanie każdej części, malowanie i złożenie w gotową kosiarkę zajęło około siedmiu tygodni. Vern odpalił nową kosiarkę, wjechał nią do przyczepy obok starego prototypu i pojechał na targi, gdzie BeeLine było bardzo popularnym urządzeniem – gratulacje BeeLine!

Vern osiągnął to wszystko bez wydawania dziesiątek tysięcy dolarów na oprogramowanie.

O BeeLine

BeeLine, firma z Missouri, posiadana przez konstruktora i wynalazcę Vern’a Godfrey’a, stworzyła kosiarkę Zero Turn Radius, która ewoluowała przez ponad 25 lat projektowania, testowania i użytkowania. Wykorzystuje ona połączenie solidnych, sprawdzonych rozwiązań inżynierskich jak również nowych pomysłów oczekujących na patent. Jej wyjątkowe funkcjonalności obejmują dwuczłonową obrotową ramę, która podąża za konturami podłoża płynniej i dokładniej niż istniejące rozwiązania. Rurowe amortyzatory samochodowe zapewniają płynną jazdę a rozwiązanie typu front-frame zapewnia system szybkiego-odłączania kokpitu w celach konserwacji. Prostota konstrukcji kosiarki sprawia, że jest praktycznym rozwiązaniem dla rynku mieszkaniowego, a zarazem wystarczająco wytrzymała by poradzić sobie nawet w najbardziej wymagających warunkach komercyjnych.