طراحی صنعتی چیست؟ + بررسی بهترین نرم افزار مدلسازی سه بعدی صنعتی و معرفی پرکاربردترین نرم افزارهای مورد استفاده در طراحی صنعتی

در دنیای امروز و به ویژه در کشورهای صنعتی، روند طراحی صنعتی و تمامی گرایش های وابسته به آن چه از نظر شیوه و چه از نظر ابزار دچار تحولاتی بس شگرف شده است. از جمله این تغییرات می توان به کارگیری گسترده لپ تاپ صنعتی و ابزار جانبی آن در روند طراحی صنعتی را برشمرد. نسبت تغییراتی که کامپیوتر در طراحی ایجاد کرده در مقایسه با روند دستی طراحی صنعتی همانند نسبت پزشکی عهد حکیم ابوعلی سینا به پزشکی مجهز به روبات عهد فعلی است.

---

فهرست مطالب

• طراحی صنعتی چیست؟
• گرایش ها و زیر گروه های طراحی صنعتی چیست؟
• در روند طراحی صنعتی چه سبک ها، الگوها و متدهایی وجود دارد؟
• معرفی بهترین نرم افزار مدلسازی سه بعدی صنعتی
• نرم‌افزار CAD چیست؟
• معرفی پرکاربردترین نرم افزارهای مورد استفاده در طراحی صنعتی
• کاربردهای وسیع نرم افزار طراحی صنعتی Catia چیست؟
• سخن پایانی و سوالات متداول

---

طراحی صنعتی چیست؟

طراحی صنعتی به عنوان یک رشته و شغل، آمیخته ای است از علم و هنر. هر یک از دو رکن علم و هنر آنچنان جایگاه محکم و استواری در پیکره طراحی صنعتی دارند که با حذف هر کدام، روند طراحی صنعتی به سرانجام نرسیده و نهایتاً نتیجه کار یا به سمت صنعت صرف منحرف شده و یا به سوی هنر صرف. به عنوان مثال املاک صنعتی یکی از نمونه هایی است که افراد زیادی را گرد هم آورده است تا به کمک نرم افزار و دانش به یک طرح نهایی کارآمد دست پیدا کنند.

با این توصیف می توان اولاً به این نتیجه رسید که طراحی صنعتی به حق نام مناسبی برای این رشته است، و دوم اینکه رشته های بالا کاربرد مشخصی در طراحی صنعتی دارند. به این معنا که طراح صنعتی الزاماً باید تسلط و اشراف کافی به موضوعات صنعت و هنر را تا حدی که هدفش تامین گردد داشته باشد. در طراحی صنعتی هرگز یادگیری مستقل و صرف مکانیک، نقاشی، گرافیک یا غیره کمکی نمی کند، بلکه لازم است تا بسته به نیاز و هدف مشخص، اقدام به تحقیق و گردآوری اطلاعات در زمینه مورد نیاز نمود.

گرایش ها و زیر گروه های طراحی صنعتی چیست؟

رشته طراحی صنعتی گرایش ها و زیرگروه های متعددی دارد که مهم ترین آنها عبارتند از:

• طراحی محصول: لوازم خانگی/ مبلمان اداری و خانگی / وسایل صوتی و تصویری/ ماشین های اداری/ نوشت افزار / اسباب بازی و غیره.
• طراحی دکوراسیون: شامل دکوراسیون خانگی، اداری، تجاری و غیره.
• طراحی محیطی: فضا، مبلمان و چیدمان شهری و کلیه فضاهای زیر مجموعه آن نظیر پارک ها، نمایشگاه ها، مراکز خرید، ایستگاه های اتوبوس و تاکسی و کلیه محیط های عمومی، تأسیسات ترافیکی و نظایر آن.
• طراحی خودرو: طراحی بدنه و نمای داخلی خودرو.
• طراحی بسته بندی: بسته بندی کالا و محصولات مختلف.
• طراحی اصلاحی: اصلاح خصوصیات عملکردی یا فرمی یک محصول به منظور بهبود کارایی آن.

در روند طراحی صنعتی چه سبک ها، الگوها و متدهایی وجود دارد؟

در روند طراحی صنعتی نیز مانند خیلی از زمینه های دیگر الگوها و سبک های مختلفی وجود دارد که مجموعه ای از ویژگی ها و خصوصیات از پیش تعیین شده را برای سهولت کار در اختیار طراح قرار می دهد. بنابراین هر طراح صنعتی برای طراحی هر یک از موارد بالا می تواند بر اساس شرایط کاری خود، از یک یا چند الگوی طراحی زیر برای خلق ایده و طرح خود بهره ببرد. در اینجا به دو عنوان از این الگوها و سبک ها اشاره می گردد:

• الگوی طراحی برای آینده: طراحی کالا و محصول با استفاده از المان ها و نمادهای فوق پیشرفته و بسیار مدرن و حتی تخیلی.
• الگوهای طبیعی: طراحی کالا و محصول بر اساس عملکرد و یا فرم زندگی و ویژگی های ظاهری جانوران، گیاهان و طبیعت بی جان.

معرفی بهترین نرم افزار مدلسازی سه بعدی صنعتی

تسلط بر بهترین نرم افزار های مدلسازی سه بعدی به این معنی است که شما در صنعت سه بعدی با رشد سریع محبوبیت زیادی کسب خواهید کرد.اکنون زمان فوق العاده ای برای آزمایش، بهترین نرم افزار های مدل سازی سه بعدی، با هر سطحی از مهارت است. اگر می خواهید در پروژه های خود از مدل سازی سه بعدی استفاده کنید، می توانید ابتدا به سراغ نرم افزار های مدل سازی سه بعدی رایگان رفته و آن ها را آزمایش کنید.

نرم‌افزار CAD چیست؟

به مجموعه نرم افزار های طراحی که به کمک کامپیوتر انجام میشود (به انگلیسی: Computer Aided Design) به اختصار CAD گفته میشود. البته برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید مقاله لپ تاپ مناسب ترید را بخوانید.این نرم افزارها جهت مدلسازی سه بعدی قطعات قبل از تولید آن به شما کمک می کند تا تصویر سه بعدی از محصول نهایی داشته باشید تا بتوانید مشکلات و عیوب آن را بر اساس نیاز خود بر طرف کنید. از فایل های خروجی نرم افزارهای طراحی میتوان جهت استفاده در تحلیل (CAE) یا ساخت (CAM) استفاده کرد. در ادامه میخواهیم بهترین نرم افزارهای طراحی صنعتی را به شما معرفی کنیم.

1- نرم افزار مدلسازی سه بعدی TinkerCAD

نرم‌افزار TinkerCAD برنامۀ طراحی سه بعدی آنلاین بوده که بطور اختصاصی برای افراد تازه‌کاری که از اتودسک می‌آیند، تنظیم شده است تا توانمایی‌های آنان در نرم‌افزارهای CAD تکمیل شود. این نرم افزار، دارای ویژگی ساختمان بلوک شهودی (یعنی عناصری سازنده بصری) بوده که به شما امکان می‌دهد مدلهایی را از مجموعه‌ای از شکلهای پایه‌ای، ایجاد کنید. نرم‌افزار آنلاین کتابخانه‌ای میلیون ها فایل ارائه داده که کاربران می‌توانند از آنها به منظور یافتن شکلهایی که مناسب آنها است، به بهترین نحو استفاده کرده و بصورتی که می‌خواهند، آنها را مدیریت کنند.

این نرم‌افزار، برنامه‌ای کاملاً ساده بوده و برای برخی از طرح ها، محدودیت هایی دارد. با این حال، این نرم‌افزار بیشتر برای افرادی مناسب است که هیچ تجربه‌ای در زمینۀ مدلسازی سه بعدی ندارند.

2- نرم افزارطراحی صنعتی مدلسازی سه بعدی سالیدورک SolidWorks

این نرم افزار که توسط داسالت سیستمز متنشر شده ‌است، اغلب توسط طراحان حرفه‌ای سه‌بعدی استفاده می‌شود.نرم افزار سالیدورک شامل طیف وسیعی از ویژگی‌ها مانند ابزارهای اعتبارسنجی طراحی یا مهندسی معکوس می‌باشد. این نرم افزار، برای اجسام صنعتی استفاده می‌شود که در کشور ما ایران نیز در شرکت های مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. نرم افزار solidworks، کاملاً کاربردی و دقیق است. شما با آموزش سالیدورک امکان مدلسازی قطعات مختلف مانند قطعات خودرویی، وسایل خانه، ورقکاری و… را خواهید داشت. این نرم افزار قابلیت ایجاد فایل برای چاپگرد های سه بعدی (پرینتر سه بعدی) را دارا میباشد. نرم افزار سالیدورک را میتوان به جرئت جزو یکی از بهترین نرم افزار های مدلسازی سه بعدی طراحی صنعتی نام برد.

3 – نرم افزارصنعتی مدلسازی سه بعدی اتوکد AutoCAD

نرم‌افزار اتوکد شرکت اتودسک، یکی از اولین نرم‌افزارهای CAD بود که در سال ۱۹۸۲ در بازار انتشار یافت، که آن را به یک نرم‌افزار بسیار معتبر CAD در سراسر صنایع تبدیل کرد. با وجود محبوبیت و استفادۀ گسترده از نرم افزار، اما طبق نظرسنجی اخیراً محبوبیت آن در جامعه چاپ سه بعدی کاهش یافته‌ است.

بسیاری از کاربران می‌گویند که هرچند استفاده از این نرم افزار برای کارهای نقشه‌کشی دو بعدی ایده‌آل است، اما برای مدلسازی سه بعدی، آسان‌ترین روش استفاده نیست.نرم افزار اتوکد در حال حاضر بیشتر در صنایع که با طرح های دو بعدی سر و کار دارند استفاده می شود. از سال ۲۰۱۰، اتوکد نیز نسخه برنامه تلفن همراه و نرم افزار تحت وب خود را به نام AutoCAD 360 منتشر کرد.

4 – نرم افزار مدلسازی سه بعدی کتیا CATIA

نرم افزار CATIA از دیرباز برای نیازهای هوانوردی شرکت داسو ایجاد شده است. این نرم‌افزار بیشتر از یک نرم‌افزار ساده CAD (مورد نیاز) است، چون نرم‌افزار چند پلتفرمی برای مجموعه‌ای از نرم‌افزارهای CAD،CAM (طراحی به کمک کامپیوتر)، CAE (مهندسی به کمک کامپیوتر) و غیره است.البته برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانید مقاله لپ تاپ ورک استیشن را بخوانید. این نرم افزار، از پلتفرم تجربی سه بعدی داسالت سیستمز استفاده می‌کند.

با آموزش کتیا با یکپارچه‌سازی روش‌های مختلف در طراحی و توسعه محصول، طراحی و تجربه محصولات، نوآوری کرده و بدین ترتیب می‌تواند چند رشته را توانمند سازد تا در طی مراحل فرایند توسعه محصول، از ابزار موجود در آن استفاده کنند. بنابراین، این نرم‌افزار برای طراحان صنعتی و خلاق، مهندسان مکانیک و معماران، بسیار مفید است.

5 – نرم افزار طراحی صنعتی مدلسازی سه بعدی کرئو Creo

نرم‌افزار طراحی به کمک کامپیوتر Creo، یکی از پیشگامان بازار در طراحی محصول است که بیش از ۳۰ سال پیش از طریق شرکت پارامتریک فناوری ایجاد شده است. البته برای کسب اطلاعات بیشتر میتوانیدمقاله لپ تاپ صنعتی را بخوانید. این نرم افزار، تعداد زیادی مشخصات را مانند حرارتی، سازه‌ای، حرکتی، پارامتریکی و تولید سطح آزاد را یکپارچه کرده و همچنین به مدلسازی مستقیم می‌پردازد. این ابزاری کامل بوده که برای ساخت افزودنی ایده‌آل است، که اجازه می‌دهد تا تمامی محاسبات ابعاد را انجام دهید و ایده نهایی خود را مدل کنید.

جدیدترین نسخه این نرم افزار، Creo 5.0 بوده که در سال ۲۰۱۸ منتشر شد و ویژگی‌های رابط کاربر بهبود یافته را داشته که بمنظور کنترل بهتر طراحی مجدد شده است. نسخه آزمایشی ۳۰ روزه به صورت رایگان در دسترس است.

6 – نرم افزار مدلسازی سه بعدی فیوژن Fusion 360°

نرم افزار Fusion 360 برنامه‌ای ۳ بعدی طراحی به کمک کامپیوتر مبتنی بر فضای ابری است. از این لحاظ منحصر به فرد است که از توان ابری می‌تواند برای نزدیک کردن تیم‌های طراحی به یکدیگر جهت همکاری در پروژه‌های پیچیده استفاده می‌کند. مزیت پلتفرم (یا بستر) نرم افزار Fusion 360° این است که همۀ تاریخچه مدل از جمله تمامی تغییرات را در خودش ذخیره می‌کند. این سیستم دارای تعداد زیادی گزینۀ‌های طراحی، از جمله مدلسازی سطوح آزاد، جامد و شبکه‌بندی می‌باشد. این نرم افزار، مبتنی بر اشتراک پرداخت ماهیانه عمل می‌کند.

این برنامه روی چندین پلتفرم اجرا شده و به کاربران این امکان را می‌دهد که به اطلاعات خود در هر کجا که می‌خواهند، دسترسی داشته باشند. در نظرسنجی آی.متریالیز در سال ۲۰۱۷، آنها متوجه شدند که از نظر میزان محبوبیت، این برنامه در دو سال گذشته افزایش چشمگیری داشته است. بسیاری از افراد، قابلیت‌های حرفه‌ای نرم‌افزار و رابط کاربر پسند و نحوه کار کاربری آن را ستودند.

7 – نرم افزارطراحی صنعتی مدلسازی سه بعدی راینو Rhino

شرکتی که زیربنای این نرم‌افزار را بنا نهاده‌است، آن را بعنوان یک نرم افزار مدلسازی سه بعدی پرکاربرد در دنیا معرفی کرده ‌است. این، نرم‌افزاری گرافیکی تجاری کامپیوتری سه بعدی و CAD است. این برنامه از یک مدل دقیق و ریاضی به نام «NURB» استفاده می‌کند که اجازه می‌دهد نقاط، منحنی‌ها، شبکه‌ها، سطوح، نقاط توپرو غیره از همه جهات مدیریت شود. نقطه قوت این نرم افزار، طیف گسترده‌ای از ویژگی‌های طراحی است.

این مدل در ایجاد مدل‌های پیچیده سه بعدی، تنوع بسیار زیادی را ارائه می‌دهد. با این وجود، بسیاری از کاربران گزارش داده‌اند که یادگیری این نرم افزار مشکل است و برای متبهر شدن در آن، باید تمرینهای زیادی کرد. همچنین گزارش‌ها حاکی از آن است که مناسبترین نرم‌افزار برای ثبت تصمیم کاربر نیست. این نرم‌افزار برای دانلود در انواع مختلف بسته‌ها و در وب سایتهای مختلف، با قیمتهای متفاوتی موجود است.

8 – نرم افزار NX

NX نیز یک نرم افزار تقریبا کامل در هر سه زمینه CAD/CAM/CAE بوده که توسط شرکت Siemens توسعه داده شده است. به NX کلمه Unigraphics نیز گفته می شود زیرا در سال ۲۰۰۱ Unigraphics با SDRC I-DEAS ادغام شد و محصول NX شکل گرفت.

برخی از شرکت های توربین سازی و تجهیزات دوار که در صنایع نفت و نیروگاهی مشغول به فعالیت هستند مانند مپنا،توربوتک و… از این نرم افزار استفاده می کنند.در کنار قابلیت های فنی بالا در طراحی و ساخت و تولید توسط این نرم افزار علت دیگر رو آوردن این شرکت ها داخلی به استفاده از این نرم افزار را می توان واردات بعضی تجهیزات مانند توربین از شرکت های زیرمجموعه زیمنس آلمان دانست.

9 – نرم افزار Solid Edge

Solid Edge یک نرم افزار پارامتریک سه بعدی CAD برای مدل سازی ، مونتاژ و تهیه نقشه های سه نما جهت ساخت است.این نرم افزار ابتدا توسط شرکت امریکایی Intergraph تولید شد سپس توسط شرکت Siemens مورد توجه قرار گرفت و بکار گرفته شد طوریکه بعد از آن این نرم افزار با نام Siemens Solid Edge شناخته می شود.

این نرم افزار در دو نسخه معمولی و اختصاصی وجود دارد.در نسخه های پیشرفته این نرم افزار قابلیت هایی نظیر تحلیل CAE و شبیه سازی مهندسی نیز وجود دارد.

10 – نرم افزارصنعتی SolidWorks

Solid Works نرم افزاری برای مدل سازی سه بعدی ، مونتاژ ، تهیه نقشه سه نما ، ورق کاری ، جوشکاری و طراحی سطوح است.برای استفاده از قابلیت های مهندسی معکوس و ماشینکاری با این نرم افزار پلاگین هایی جانبی مانند SolidCam وجود دارند که با تهیه آنها و نصب بر روی نرم افزار می توانید از این قابلیت ها استفاده کنید.یکی از مزایای سالیدورکس داشتن محیط کاربری ساده و روان است که طراحان به خوبی با آن ارتباط برقرار می کنند و همچنین سرعت عملکرد کاربران در این نرم افزار بالا است.نرم افزار سالیدورکس سازگاری خوبی با نرم افزارهای دیگر صنعت ماشینکاری نظیر پاورمیل Powermill ، مسترکم MasterCam و همچنین نرم افزارهای تحلیلی مانند Ansys ، Adams و… دارد.

معرفی پرکاربردترین نرم افزارهای مورد استفاده در طراحی صنعتی

1. نرم افزار Pro/E :

Pro-E ، مخفف کلمه ProEngineer است و بزرگترین رقیب نرم افزار Catia محسوب میشود که دارای مزایایی نسبت به نرم افزار نامبرده میباشد .از برجسته ترین این مزایا قابلیت ماشین کاری و گرفتن G-Code استثنایی آن برای ماشینهای CNC میباشد که در کمال سادگی ، امکان مانور ماشینکاری روی پیچیده ترین سطوح را دارا می باشد . از طرفی در محیط Mold به قابلیتها و آرشیو بی نظیری از قطعات استاندارد برای صنعت قالبسازی وجود دارد.

در محیط Drawing می توان به زیباترین و فنی ترین نقشه های دو بعدی با رعایت دقیق ترین نکات و استانداردهای نقشه کشی از مدلهای سه بعدی دست یافت. در کل با آشنایی و یادگیری این نرم افزار تمام نیازهای نرم افزاری خود در صنعت ساخت وتولید مثل مدلسازی سه بعدی ،استخراج نقشه های دو بعدی ،مونتاژ ،قالبسازی ،ماشین کاری (فرز،تراش و حتی وایرکات) و آرشیو قطعات استاندارد و …. را بصورت یکجا و مرتبط به هم در اختیار خواهیم داشت.

2. نرم افزار طراحی صنعتی Rhino ceros :

این نرم افزار در حال حاضر به محبوبیتی قابل توجه در بین دانشجویان طراحی صنعتی ایران رسیده است، کار با این نرم افزار بسیار راحت است و ابزارهای طراحی و سه بعدی سازی آن بسیار کارآمد و در عین حال ساده هستند و یادگیری آنها به مراتب ساده تر از مکس ومایا می باشد.سرعت رندر آن نسبت به مکس و بقیه نرم افزار ها بسیار بالاست و به سخت افزار خاصی محتاج نیست، اصولاً از این نرم افزار برای ساخت مدل های سه بعدی صنعتی و غیره با استفاده از Curve ها استفاده می شود.

3. Autodesk 3Ds Max :

نرم افزار ۳d max هم از نرم افزارهایی است که احتمالاً نام آن را زیاد شنیده اید،این نرم افزار یکی از قدرتمند ترین نرم افزارهای Auto desk در زمینه ی ساخت انیمیشن و مدل سازی می باشد.

این نرم افزار قابلیت های بسیار فراوانی دارد که شرح آن خارج از حوصله ی این متن است، قابلیت نصب plug in های مختلف و دریافت خروجی ها و ورودی های متنوع و سازگار با سایر نرم افزارها،در اختیار داشتن انواع جلوه های ویژه برای نمایش محصول نهایی، قابلیت رندرینگ و نورپردازی الهام گرفته از واقعیت،قابلیت ماده گذاری و…. بخشی از دنیای ۳D max می باشد.

4. نرم افزار Corel Draw :

مجموعه نرم افزارهای کورل که به صورت پکیج نرم افزاری Corel Suite معروفند شامل نرم افزارهایی برای طراحی ، edit بر روی تصاویر ، ساخت بنر و… می باشد درواقع بهتر است بگوییم نرم افزارهایی در قالب یک نرم افزار .

این دست نرم افزار ها همانند نرم افزار های مشترک سایر شرکت ها دارای قابلیت Drop & Edit می باشند یعنی دارای واسط کاربری مشترک بوده و به راحتی می توان تصویر را از یک نرم افزار کشیده و در نرم افزار دیگر ویرایش نمود و دوباره وارد همان نرم افزار اصلی نمود، Corel Draw نرم افزار اصلی در این پکیج می باشد . این در حالی است که نرم افزار Corel Paint که بخش گرافیکی Corel می باشد یک کپی مشهود از فتوشاپ می باشد با این تفاوت که رابط کاربری آن ساده تر شده است .

در هر حال در امر طراحی صنعتی، Corel Draw مورد توجه اکثریت قریب به اتفاق طراحان در سرتا سر دنیا قرار گرفته است و امکانات متعدد و بالقوه آن دست کاربر را باز گذاشته است تا با رسم انواع خطوط ، رنگ آمیزی ، سهولت ویرایش خطوط و سایر قابلیت های دیگر به طراحی آرم ها ، لوگو ، پوستر و… بپردازد.

5. نرم افزار طراحی صنعتی Catia :

نرم افزار CATIA یکی از قویترین نرم افزارهای طراحی صنعتی،تولید و تحلیل به کمک کامپیوتر یا CAD/CAM/CAE در جهان است که هم اکنون بعنوان یکی از بهترین نرم افزارهای مهندسی در سطح جهانی و کشور عزیزمان بصورتی وسیع مورد استفاده قرار میگیرد.

کاربردهای وسیع نرم افزارطراحی صنعتی Catia چیست؟

1- محیط های مدل سازی (Solid Model) :

این قسمت که در زیر مجموعه ماژول Mechanical Design قرار دارد برای مدل کردن قطعات توپر (Solid) ومجموعه مونتاژی و طراحی قالب و طراحی مدل های ورقکاری (Sheetmetal)، نقشه کشی صنعتی ،تلرانس گذاری و … استفاده میشود.

مدل سازی سطوح : این قسمت علاوه بر ساخت سطوح پیچیده قابلیت انجام مدلسازی روی ابر نقاط و فایلهای حاصل از اسکن سه بعدی را نیز دارا است.

۲-محیط ماشینکاری:

پس از ساخت مدل به کمک قابلیتهای محیط ماشینکاری براحتی میتوان عملیات ماشینکاری مورد نیاز برای تهیه قطعه مدل شده از روی قطعه خام را تعریف کرده و هر مرحله از ماشینکاری را بصورت متحرک (انیمیشن) مشاهده کنید.

۳-محیط تحلیل المان محدود :

به کمک قابلیتهای این محیط میتوانید قطعات و مدلهای مونتاژی ساخته شده در این نرم افزار را تحلیل کرده و مواردی مانند تغییرشکل ،توزیع تنش و … را در آنها بدست آورید.

۴-طراحی و تحلیل مکانیزمها:

به کمک این قابلیت از نرم افزار Catia میتوانید پس از تعریف اتصالات بین اجزای مختلف مکانیزم ،حرکت مکانیزم را مشاهده کرده و آنرا تحلیل کنید.

سخن پایانی

شمادراین مقاله با طراحی صنعتی آشنا شدید.همچنین از نرم افزارهای سه بعدی و پرکاربرد ترین آنها آگاه شدید.اگر سوال یا نظری دارید آن را در کامنت مطرح کنید تادراسرع وقت توسط ما جواب داده شود.

سوالات متداول