Capitolo 2 La progettazione CAD

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1 Capitolo 2 La progettazione CAD Il CAD: INDICAZIONI PRELIMINARI ALL USO DEI SISTEMI SOFTWARE DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE ArtiosCAD: dal database alla presentazione del prodotto finito Progettare la fustella ATTREZZATURE (E BUONE REGOLE) DELLA PROGETTAZIONE IMPOSTARE IL LAY OUT DELLA PALETTIZZAZIONE 1

2 2.1 Il CAD: INDICAZIONI PRELIMINARI ALL USO DEI SISTEMI AutoCAD e ArtiosCAD sono i sistemi di disegno per progettazione più diffusi; tra loro difficilmente compatibili, producono entrambi un file finale DWG oppure DXF o ARD. I suggerimenti Avvalersi sempre dei parametrici e delle librerie incorporate, che aiutano a evitare errori strutturali (i parametrici sono disegni-modello con codice Fefco o Ecma, a cui assegnare tramite il software di progettazione le misure del prodotto, ottenendo in automatico il disegno utile). Se il prodotto diventa ripetitivo e viene offerto a più clienti, è il caso di far generare un nuovo parametrico al fornitore del sistema; con Artioscad, è possibile generarlo autonomamente (anche se non è un operazione semplice). Stabilire alcuni standard in relazione allo spessore del materiale che si utilizza di solito e alla struttura di produzione (attrezzature e macchinari). Nel caso di prodotti complessi, è necessario un confronto costante con i reparti produttivi, con cui effettuare test. I relativi risultati vanno archiviati correttamente in un database. Evitare di progettare prodotti se non si è sicuri di poterli realizzare. Se necessario, avviare un confronto con i fornitori esterni di attrezzature, che ne conoscono pregi e limiti. Realizzare prototipi con il materiale definitivo, simulando esattamente ciò che avviene in produzione, soprattutto quando si lavora con cartone teso. Prestare molta attenzione alla fibra e alla canna dei materiali, per evitare di indebolire la struttura e di avere imbarchi non desiderati. 2

3 2.1 IL CAD: INDICAZIONI PRELIMINARI ALL USO DEI SISTEMI Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche Quando si progetta? In tre casi Prodotto esistente Prodotto esistente con modifica Nuovo progetto Come evidenziato in figura, ogni caso comporta flussi di lavorazione diversi. Nel caso di un prodotto esistente, la progettazione è chiamata in causa solo qualora sia necessario rifare le fustelle. 3

4 2.1 Il CAD: INDICAZIONI PRELIMINARI ALL USO DEI SISTEMI Nella prima fase, di richiesta del cliente, la progettazione deve assolvere le seguenti funzioni: - definire la struttura esatta del progetto richiesto; - disegnarlo sul software, curandone i particolari; - plottarlo e realizzare il prototipo con materiale definitivo, così da verificarne le caratteristiche; - impostare il layout di resa, per permettere la quotazione corretta del lavoro; - generare una scheda tecnica e codificare il prodotto. Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche Esempi di strutture prodotto 4

5 2.1 Il CAD: INDICAZIONI PRELIMINARI ALL USO DEI SISTEMI Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche Esempi di strutture prodotto 5

6 2.1 Il CAD: INDICAZIONI PRELIMINARI ALL USO DEI SISTEMI Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche Dopo l approvazione del cliente, la progettazione deve assolvere le seguenti funzioni: - preparare la dima (template) nel formato richiesto dal cliente (eps, Freehand, Xpress, PDF o altro); - per realizzare la dima ci si può dotare anche di convertitore automatico, installato sul proprio sito internet. In questo modo il progettista - con un semplice drag and drop - posiziona il file originale DWG o DXF sul server e tutte le conversioni dal formato dato ai formati richiesti possono essere eseguite automaticamente; - verificare ulteriormente il layout di resa per capire se lo si può migliorare; - creare la fustella e inviare il file al fustellificio, indicando tutte le caratteristiche per procedere alla sua corretta realizzazione; - preparare gli estrattori o i separatori in accordo con il reparto fustellatura. 6

7 2.1 Il CAD: INDICAZIONI PRELIMINARI ALL USO DEI SISTEMI Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche Le template devono riportare alcune informazioni basilari lato di stampa (diritto) fronte e retro per artwork tutte le dimensioni zone di applicazione colla (glue) dove prevedere le eventuali riserve logo o nome del produttore numero di progetto ingombro totale numero dei millimetri di art-bleed (abbondanza) da prevedere in fase di creazione dell artwork per poter effettuare correttamente la fustellatura 7

8 2.1 Il CAD: INDICAZIONI PRELIMINARI ALL USO DEI SISTEMI Esempio di scheda tecnica prodotto (personalizzazione aziendale) Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche 8

9 2.1 Il CAD: INDICAZIONI PRELIMINARI ALL USO DEI SISTEMI La scheda tecnica deve riportare tutti i dati necessari a identificare il prodotto, ovvero: - di quanti componenti è costituito il packaging e i materiali necessari per ciascun componente; - a quale famiglia appartiene, tipologia, descrizione (astucci lineari, fondi automatici ecc.); - come avverrà l industrializzazione: quali risorse impiegare per la produzione di ciascun componente e con quale impostazione di macchina (resa); - a quale richiesta di preventivo e a quale cliente è collegato il prodotto; - quali fustelle sono correlate al prodotto; - che tipo di imballo è previsto e quanti pezzi contiene; il suo peso singolo e il suo peso di imballo nonché, se possibile, la sua palettizzazione; Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche - registrazione della tempistica necessaria come report di progettazione e il numero di campioni eseguiti. 9

10 UN SOFTWARE DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE: AUTOCAD Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche I due principali software per la progettazione impiegati nel settore cartotecnico sono AutoCAD e ArtiosCAD AUTOCAD Questo programma è utilizzato principalmente per realizzare disegni bi- o tridimensionali in ambito ingegneristico, architettonico, meccanico ecc. Produce documenti di tipo vettoriale dove, dunque, i vari elementi grafici sono definiti come oggetti matematico-geometrici. Questo permette, diversamente da quanto accade nei documenti grafici di tipo bitmap, di scalare e ingrandire qualsiasi parte del lavoro, in misura pressoché indefinita. AutoCAD permette, inoltre, di creare in modalità vettoriale modelli tridimensionali di oggetti geometrici. Formato dei file - I documenti prodotti con AutoCAD vengono salvati in modo nativo nel formato DWG (drawing). Tuttavia, possono essere esportati in formati diversi, fra cui il più comune è il DXF (drawing exchange format), considerato uno degli standard di interscambio di dati CAD tra diverse applicazioni. Altri tipi di formato sono il 3DS che permette l interscambio dei modelli 3D con altri programmi di modellazione e rendering (purtroppo, però, nella versione 2007 del programma questa utile funzione è stata disabilitata), il WMF (windows metafile), il DWF (Design Web Format) e, attraverso una stampa virtuale, il PLT (il linguaggio interno dei plotter HP). 10

11 UN SOFTWARE DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE: AUTOCAD Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche Strumenti - AutoCAD viene visualizzato in una finestra con le barre degli strumenti ai lati, che fungono da scorciatoie per attivare i comandi (altrimenti devono essere digitati nello spazio testuale posto, di norma, sotto la finestra in cui si disegna). La finestra del disegno può essere divisa in più parti dove visualizzare singole componenti del disegno. Nella versione completa di AutoCAD (ma non in AutoCAD LT Light Technology ) è possibile realizzare anche disegni in tre dimensioni, e visualizzarli secondo i punti di vista preferiti. Si possono creare sia solidi (dunque delle entità 3D piene ) sia superfici aperte o chiuse, oltre ad entità tridimensionali più semplici, come linee 3D e singole facce definite da quattro vertici. Con la messa a punto della versione 2007, AutoCAD ha migliorato di molto questa sezione, storicamente considerata uno dei suoi punti deboli (nel frattempo sia Autodesk sia altre società hanno sviluppato dei CAD specifici per la progettazione 3D). Ora permette di utilizzare un linguaggio di programmazione per creare nuovi comandi o applicativi, mentre in origine si poteva usare solo Autolisp ovvero una versione per AutoCAD del linguaggio lisp. Nel corso del tempo, dunque, la scelta si è ampliata e oggi è possibile personalizzare AutoCAD anche utilizzando visual Basic e Active X. Come gli altri software di grafica vettoriale, questo programma consente il rendering (fotorealismo): creare oggetti arbitrariamente complicati con accanto più sorgenti luminose e, assegnando dei materiali alle diverse superfici, ottenere in automatico il calcolo di ombre, riflessioni e trasparenze degli oggetti disegnati, generando immagini che simulano l aspetto reale do oggetti e delle. Versioni - Autodesk rilascia le nuove versioni di AutoCAD con cadenza annuale (la più attuale è AutoCAD 2010), mentre il formato DWG viene variato mediamente ogni tre versioni, rendendolo incompatibile verso l alto ma non verso il basso: le versioni più recenti possono aprire i vecchi file ma non viceversa. 11

12 UN SOFTWARE DI PROGETTAZIONE STRUTTURALE: ARTIOSCAD ARTIOSCAD ArtiosCAD di EskoArtwork è il software di progettazione strutturale più conosciuto nel settore del packaging. Mette in campo strumenti di sviluppo concettuale, progettazione strutturale, realizzazione e produzione di prototipi, che permettono di incrementare la produttività. Impiegato dai designer per prodotti cartotecnici di varia natura (cartoncino teso, cartone ondulato, espositori), è facile da usare e offre l immediato riscontro visivo delle operazioni effettuate con i vari strumenti; la completa integrazione con le funzionalità 3D aiuta la comunicazione fra i vari operatori che concorrono a realizzare il prodotto finito, semplificando le procedure di revisione e approvazione. Usando le funzionalità di disegno si possono creare i layout di lastra e preparare la fustellatura in funzione delle attrezzature realmente impiegate. Da menzionare, il database integrato e le funzioni di report, oltre al plug-in-artioscad per Adobe Illustrator, che fornisce un workflow unico di progettazione strutturale e grafica. AVVERTENZA METODOLOGICA Prima di entrare nel merito delle funzionalità del software, è bene tenere presente alcuni parametri di carattere generale, relativi alla progettazione. Quando, per esempio, si deve creare un imballo esterno, è necessario: - misurare il prodotto interno e verificarne le tolleranze strutturali; - esaminare le caratteristiche dei materiali che si utilizzano per l imballo, tenendo conto dei loro spessori; - verificare se il componente interno deve avere possibilità di movimento; in caso contrario, se l imballo è portante, deve essere perfetto e accatastabile. 12

13 IL DATABASE 13

14 CREAZIONE MANUALE DEL DISEGNO 14

15 IMPORTAZIONE DISEGNI - DXF - CF2 - EPS - HPGL - 15

16 ARCHIVIO DISEGNI PARAMETRICI 16

17 ARCHIVIO DELLA STRUTTURA 17

18 PREDISPOSIZIONE PER LA PRESTAMPA 18

19 ESPORTAZIONE PER LA PRESTAMPA 19

20 APERTURA FILE.ARD IN ILLUSTRATOR 20

21 CREAZIONE GRAFICA 21

22 IMPORTAZIONE GRAFICA IN ARTIOSCAD - PDF - AI - EPS - JPG - TIFF - BMP - PNG - DIB - 22

23 VESTIZIONE GRAFICA 23

24 VESTIZIONE GRAFICA IN 3D E PRESENTAZIONE ANIMATA Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche 24

25 SELEZIONE MACCHINE DI PRODUZIONE 25

26 CREAZIONE DEL TRACCIATO 26

27 ESPORTAZIONE VERSO PRESTAMPA E FUSTELLIFICIO Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche - CF2 - DXF - DES - HPGL - 27

28 CREAZIONE LASTRE E CAUCCIÙ DI VERNICIATURA Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche 28

29 SCHEDA TECNICA COMMERCIALE 29

30 SCHEDA TECNICA DI PRODUZIONE Scheda tecnica integrata in ArtiosCAD (in precedenza era stato riportato un esempio personalizzato) 30

31 IMPORTAZIONE DI DISEGNI SOLIDI IN ARTIOSCAD Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche I formati disponibili: ACIS (.sat) STEP (.step,.stp) IGES (.igs) CATIA v4 (.model) CATIA v5 (.CATPart,.CATProduct) ProEngineer (.prt) VRML (.vrl) 31

32 CREAZIONE DEL DISEGNO DA 3D 32

33 DISEGNO 2D OTTENUTO DAL 3D SOLIDO 33

34 CREAZIONE DELLA SCATOLA DALLE DIMENSIONI DEL SOLIDO Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche 34

35 SCELTA DELLO STANDARD PARAMETRICO Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche 35

36 D COMPLETO DELLA SCATOLA E DELL OGGETTO Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche Vista completa di disegno solido interno esterno della scatola 36

37 SEZIONE TRASVERSALE PER INTERNO IN ESPANSO Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche 37

38 INTERNO DELLA SCATOLA Posizionamento automatico del solido 38

39 PRESENTAZIONE PRODOTTO FINITO Un esempio solido interno scatola 39

40 SEZIONE 2D OTTENUTA DAL SOLIDO 40

41 PROGETTARE LA FUSTELLA: CARATTERISTICHE Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche Dopo che il cliente ha accettato il progetto, per realizzare la fustella bisogna tener presente: 1 - il tipo di fustella (piana/pilota/rotativa); 2 - il miglior trascinamento del foglio (con determinazione della pinza di macchina); 3 - le parti da estrarre, per evitare scartinatura; 4 - estrattore maschio e femmina (o solamente uno dei due); 5 - il separatore di pose, inferiore e superiore; 6 - la piastra contromatrice, nel caso di grandi tirature o di lavori speciali; 7 - le caratteristiche della macchina di fustellatura; 8 - l inserimento dei clichè di rilievo/braille direttamente in fustella, per evitare passaggi supplementari; 9 - lo spessore dei materiali utilizzati e, quindi, il calcolo dello spessore del legno 10 - il tipo di gomma da utilizzare in relazione alla durezza del materiale da fustellare; 11 - il tipo di perforatori, in relazioni alla durezza dello strappo 41

42 2.3 - ATTREZZATURE (E BUONE REGOLE) DELLA PROGETTAZIONE Per realizzare i moke-up si utilizza un apposito tavolo di taglio, denominato plotter di taglio. Citiamo, tra i più diffusi, i sistemi realizzati da Konsberg, Zund, Sei. I plotter sono collegati al software di disegno, in modo da essere perfettamente integrati: più disegnatori o progettisti possono essere collegati allo stesso tavolo di taglio. Il software permette di ottimizzare automaticamente la profondità di taglio e cordonatura, ottimizzando il tempo nei cambi lavoro e nei cambi materiale. Gestisce anche le code delle lavorazioni fornendo un anteprima per il controllo a bordo macchina. Testa portante È possibile diversificare la pressione delle cordonature - se lungo o contro canna/fibra - facendo un set-up del materiale. Con il piedino trastatore si rileva in automatico lo spessore del materiale e lo si memorizza.è possibile ottenere rese multiple e quindi delle mini-produzioni. Sempre in automatico può essere realizzata una contromatrice in modo tale che le caratteristiche di fustellatura siano il più possibile simili al risultato che si ottiene in macchina. Testa per scrittura Testa per cordonatura onda Tastatore micrometrico 42

43 2.3 - ATTREZZATURE (E BUONE REGOLE) DELLA PROGETTAZIONE Il layout del foglio da stampare e da fustellare è determinante per l economia produttiva del prodotto. In linea generale, in base al formato macchina disponibile, occorre preparare un layout che consenta di disporre sul foglio il maggior numero possibile di fustellati. Così facendo si riduce al minimo l incidenza degli sfridi e si aumenta il numero dei pezzi producibili per ogni ciclo di macchina. Qualora non sia possibile rispettare solo i criteri di resa, vanno considerati anche altri fattori determinanti, in particolare: - la fibra dei fustellati (quando, per aumentare la resa, occorre lavorare in contro-fibra ovvero con fibra parallela alla direzione di macchina, anche il fustellato andrà ruotato di 90 in modo da avere sempre la fibra corretta e perpendicolare alle cordonature); - il tipo di stampa e di artwork; se ci fossero infatti testi in negativo molto piccoli (magari scavati nei quattro colori in retropinza), è necessario lavorare sui file aumentando il trapping così da contenere i difetti dati dalla instabilità dimensionale del materiale utilizzato. 43

44 2.4 - IMPOSTARE IL LAY OUT DELLA PALETTIZZAZIONE Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche A seconda del workflow prescelto, la creazione di un layout di palettizzazione può rientrare nei compiti dell ufficio progettazione oppure della struttura preventivazione. Esistono software in grado di generare in automatico la struttura del pallet finale da inviare al cliente. Il software MultiPack realizzato dalla tedesca Multiscience GmbH (illustrato nella foto) è di utilizzo semplice e immediato. È infatti necessario inserire una sola volta i dati sugli imballi realizzati e relative dimensioni, oltre all altezza e alla dimensione del pallet da ottenere. Ogniqualvolta si desidera palettizzare un nuovo prodotto, è sufficiente inserire il valore di base, altezza e spessore e il software offre in automatico una serie di possibilità. 44

45 2.4 - IMPOSTARE IL LAYOUT DELLA PALETTIZZAZIONE Linee Guida alle lavorazioni cartotecniche Le possibilità vengono numerate, a partire dalle combinazioni migliori, compreso quelle che prevedono l acquisto di imballi dalle misure specifiche. Il software prosegue poi con le combinazioni che implicano l uso di imballi reperibili in azienda. Starà poi ai singoli scegliere la soluzione più adatta, da trasmettere al reparto logistico, che sarà in grado di calcolare i costi di trasporto da enunciare in preventivo. 45