Исследование систем автоматизированного пректирования

SOLID EDGE:

По мнению ведущих аналитиков, специализирующихся на системах CAD/CAM/CAE, одной из главных тенденций современного рынка САПР является активное развитие доли средних систем автоматизации, ориентированных на младшие, недорогие модели рабочих станций Unix и платформы Windows 95/NT. Следствием этой тенденции стало осознание большинством пользователей того факта, что системы младшего класса (AutoCAD, VersaCAD, CADKEY и другие) хороши только для решения определенного круга проблем и малоэффективны с точки зрения средних и крупных компаний, деятельность которых далеко выходит за рамки черчения, пусть даже и с расширенными возможностями трехмерного моделирования. Более развитые системы типа EDS Unigraphics, ProEngineer, CATIA или CADDS требуют мощного оборудования и сами по себе достаточно дорогие. Однако, хотя большие функциональные возможности этих систем привлекли самый широкий круг пользователей, с каждым днем растет число компаний, желающих получить почти такой же «джентльменский» набор, но за более низкую цену. Воистину серьезный САПР пошел сегодня в народ.

Система проектирования нового поколения SolidEdge, позиционируемая компанией Intergraph как раз в наиболее активно развивающемся сегодня сегменте средних систем, которые работают в конфигурации Wintel – программной средой Windows или NT, установленной на компьютерах с чипами Intel или младшими моделями RISC-процессоров.

Весной 1996 года компания Intergraph, хорошо известная как производитель мощных графических рабочих станций и семейства продуктов для машиностроения EMS, выпустила на рынок систему SolidEdge – инструмент, предназначенный для проведения всего комплекса работ по твердотельному моделированию при выполнении в среде Windows на компьютерах класса ПК. Казалось бы, сегодня трудно удивить искушенного пользователя выходом нового продукта, однако отличительной особенностью SolidEdge является низкая цена около 6 тыс. долл., потребителям предоставляется полная функциональность по выполнению основного объема работ, связанных с проектированием изделий машиностроения.

Следует заметить, что данная система – это отнюдь не очередная версия чертежного автомата, заменяющего кульман разработчика, а попытка полного переосмысления самого процесса проектирования в машиностроении. Потребовалось почти два десятилетия с момента появления первых САПР, чтобы сначала тяжелые, а потом и средние системы автоматизации стали позволять конструктору работать в традиционной, привычной для него манере. Система параметрического твердотельного моделирования SolidEdge – пример одной из реализаций именно такого подхода, в корне меняющего представление о реальных прикладных возможностях машинной графики.

Solid Edge позволяет удовлетворить такие  пожелания пользователей, как:

• потребность в легкой для освоения САПР с системой команд, ориентированной на конкретный процесс решения прикладной задачи;
• открытость новой системы автоматизации и в первую очередь возможность свободного обмена информацией между различными CAD/CAM/CAE-системами;
• стремление пользователей, на рабочих местах которых установлен двумерный САПР (а таких рабочих мест в мире 600 тыс.) иметь возможность работать с твердотельными моделями.

В системе SolidEdge предусмотрены следующие функциональные возможности, которые обеспечивают ей достойное место в ряду тяжелых САПР:

• моделирование деталей. Набор средств создания сложных твердотельных параметрических моделей в трехмерном пространстве. Основная задача пользователя при работе с модулем моделирования – представить конечный результат, а система уже сама позволит воплотить его в требуемой форме;
• создание сборочных узлов. Разработка новых узлов и деталей с привязкой их к уже существующим элементам конструкции. Здесь решается задача ориентирования в большом количестве отдельных деталей путем использования многоуровнего дерева, отражающего структуру сборочного узла. На любом этапе проектирования можно выявить и исправить ошибки размещения детале;
• оформление чертежей. В полуавтоматическом режиме создаются чертежи отдельных деталей и сборочных узлов, а также сборники чертежей. Чертеж вместе с изометрическими проекциями, выносными видами, разрезами и т.п. всегда соответствует текущей версии модели. Предусмотрена автоматическая простановка размеров и формирование спецификаци;
• поддержка рабочих групп. Средства организации работы коллектива проектировщиков, позволяющие распределить общий проект между рабочими местами, объединенными в сеть, и обеспечить контроль за ходом процесса создания нового издели;
• архивация. Кроме хранения в многоуровневом архиве собственных чертежей и моделей, предусмотрена работа по использованию в новых проектах разработок, выполненных или выполняемых с помощью других систем автоматизации (AutoCAD, Microstation, EMS;
• интеграция в электронный офис. Поддержка стандарта OLE позволяет рассматривать Edge как расширение привычного набора функций электронного офиса. Возможна интеграция с Word, Excel, Access, а также доступ к ресурсам SolidEdge из собственных прикладных программ пользовател.

Единый пользовательский интерфейс позволяет управлять всеми перечисленными функциональными возможностями SolidEdge, используя понятный каждому конструктору язык, настраиваемый на специфику конкретного применения. Сегодня SolidEdge – первая из CAD-систем, имеющая сертификат совместимости с продуктами Microsoft-Microsoft Office Compatible.

Для геометрического представления тел SolidEdge использует ACIS – программный продукт компании Spatial Technology. При этом принцип проектирования на основе конструкторско-технологических элементов позволяет избежать использования традиционных булевых операций, приводящих к тому, что поведение модели становится непредсказуемо. При управлении процессом создания элемента в Solid Edge его границы задаются командами типа: «до следующей поверхности», «насквозь», «до пересечения с цилиндром» и т.п. Само собой разумеется, что поддерживается автоматическое вычисление линий и поверхностей при пересечении различных элементарных объемов, составляющих конструируемую деталь. Очевидно, что потенциал SolidEdge превышает возможность его использования при работе над проектом только на одном компьютере. Кроме того, реалии сегодняшнего дня подразумевают при работе над проектом активное участие группы специалистов. Система SolidEdge предлагает необходимые средства для управления данными, позволяющие обеспечить согласование работы проектировщиков над сборочным узлом. Кроме файлов с геометрической информацией, в системе предусмотрено хранение блока атрибутивных данных, содержащих описание проекта: аннотацию, текущее состояние, версию, данные о конструкторах, уровень доступности и т.п.

В системе предусмотрены серверы данных OLE, которые дают возможность не только просматривать геометрические модели, созданные в других CAD-системах, но и использовать их в сборочных узлах. Одним из «побочных» следствий такой возможности является сохранение инвестиций, вложенных в предыдущие реализации САПР на предприятии заказчика – все накопленные на момент перехода к SolidEdge модели, чертежи, спецификации и сборочные узлы можно безболезненно интегрировать в новую рабочую среду.

С точки зрения традиционных, «тяжелых» САПР перечисленные особенности SolidEdge, может быть, и не являются «откровением». Но если учесть, что функциональность этой системы доступна при существенно более низкой стоимости и при работе с компьютерной конфигурацией, принадлежащей совсем другой категории аппаратных средств, то видно, что SolidEdge заслуживает самого пристального внимания. В результате широкие слои отечественных пользователей, воспитанных на AutoCAD и часто не имеющих под рукой ничего лучше ПК с Windows или NT, получили доступ к реальным полноценным возможностям современного САПР. Для успешного функционирования SolidEdge достаточно следующей минимальной конфигурации: 80486, память 32 Мбайт, диск 100 Мбайт, монитор 1024*768, ОС Windows 95 или NT.

Открытая архитектура SolidEdge позволяет достаточно быстро интегрировать эту систему в уже функционирующие программно-аппаратные конфигурации, что особенно важно сегодня, когда актуальным является переход к современным САПР не столько от дедовских способов проектирования за кульманом, а скорее уже от чертежно-графических систем класса ПК, для которых уже накоплены к сегодняшнему дню достаточно объемные архивы электронной конструкторско-проектной документации.

2. Autodesk Inventor Series 10

Возможности Autodesk Inventor.

1. Проектирование изделий объемом в несколько десятков тысяч компонентов.
2. Адаптивные технологии проектирования деталей и узлов в контексте сборки, начиная от эскизной проработки и заканчивая полной компоновкой изделия.
3. Библиотека стандартных деталей согласно 18 стандартам, включая ГОСТ (около 100 ГОСТов).
4. Инженерная подсистема проектирования, анализа и генерации типовых механических конструкций с использованием стандартных изделий.
5. Инструментарий для специализированных производств: тонколистовое проектирование (гибка, штамповка), сварные конструкции (предварительная разделка, сварка, обработка сварной конструкции), совместная обработка деталей в сборе.
6. Визуализация работы механизмов с учетом наложенных ограничений.
7. Автоматическое создание видов чертежей, ассоциативно связанных с моделью.
8. Импорт/экспорт DWG, IGES, STEP и других стандартов обмена твердотельной и поверхностной информацией.
9. Возможность первичной проработки эскизного проекта с последующим переходом к трехмерной модели.
10. Развитые средства поверхностного моделирования. Совместное использование поверхностей и технологии гибридного проектирования со свободным переходом от поверхностной к твердотельной модели и наоборот.
11. Десятки сертифицированных приложений и аппаратных устройств.
12. Встроенная система управления проектами.
13. Совместимость с форматом AutoCAD 2004/2005/2006 DWG.

Autodesk Inventor – это:

• готовое решение для комплекса задач всего цикла конструкторской подготовки производства;
• оптимальные инструменты для специализированных производств: тонколистовое проектирование, проектирование сварных конструкций;
• инновационные технологии проектирования изделий сложной геометрической формы;
• проектирование сложных сборок;
• встроенная система управления проектом;
• проектирование сварных конструкций;
• быстрое проектирование типовых конструкций;
• проектирование деталей;
• тонколистовое проектирование;
• выпуск чертежей;
• поддержка формата DWG;
• визуализация и анализ;
• технология Design eXtend (DX);
• AutoCAD Mechanical/Autodesk Mechanical Desktop.

Autodesk Inventor Series позволяет использовать Autodesk Inventor в качестве основного средства для разработки новых проектов и параллельно поддерживает проекты, созданные в AutoCAD, AutoCAD Mechanical или Autodesk Mechanical Desktop. При этом обеспечиваются заимствование и миграция данных из старых проектов в создаваемые или реконструируемые изделия. Современные технологии Autodesk Inventor гарантируют высочайшую скорость и удобство проектирования и позволяют быстро освоить программу. Инновационные технологии Autodesk – такие как адаптивное проектирование, высокая производительность при проектировании сборок объемом в несколько десятков тысяч компонентов и коллективные средства разработки – способствуют быстрому и успешному решению конструкторских задач.

В пакет поставки наряду с Autodesk Inventor входит самая известная двумерная система проектирования AutoCAD, фактически ставшая мировым промышленным стандартом оформления проектной и конструкторской документации. AutoCAD или AutoCAD Mechanical (версия AutoCAD для машиностроителей) используется для доработки чертежей независимо от модели изделия, а также для выполнения несложных проектов, не требующих трехмерного представления.

Доступная цена и широкий спектр решаемых задач делают комплекс программных продуктов Autodesk Inventor Series наилучшим решением среди САПР среднего уровня.

Специализированные приложения позволяют решать задачи конечно-элементного анализа конструкции, оптимизации изделия с учетом воздействующих на него нагрузок, анализа и оптимизации динамических и кинематических характеристик изделия, технологические задачи подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ, проектирования и построения разверток тонколистовых изделий и многое другое.

Проектирование сложных сборок.

Адаптивные технологии Autodesk Inventor обеспечивают проектирование изделия высокой сложности в контексте сборки – от предварительного эскизного проекта до имитации работы изделия с учетом наложенных сборочных зависимостей.

Технология iMate позволяет задавать набор поверхностей базирования, которые определяют способ крепления детали в сборке. Когда такой набор задан, вставка и крепление детали осуществляются буквально одним щелчком мыши. Эта же технология работает и при создании пользователем так называемых семейств деталей (Family-of-Parts). Новые варианты, типоразмеры и исполнения конструктор получает, используя единожды заданную геометрию детали и изменяя параметры модели.

Autodesk Inventor включает 18 каталогов мировых стандартов (в том числе ГОСТ), где в общей сложности содержатся сотни тысяч деталей. Пользователь может переопределить параметры деталей в библиотеке стандартных, настроив ее по стандарту предприятия. При вставке детали в сборку автоматически генерируется обычная деталь с конкретными размерами. Все стандартные детали снабжены комплектом сборочных зависимостей (которые показывают, каким образом деталь должна встраиваться в сборку) и могут использоваться для динамического наложения связей. В этом случае при групповой замене деталей – например, болта на болт – не потребуется заново встраивать в сборку новый болт: достаточно задать операцию групповой замены одной стандартной детали на другую.