isicad: Использовать САПР для производства чего-то отличного от деталей трактора!

Через несколько дней, 5 февраля, в Лос Анджелесе откроется одно из центральных ежегодных событий мира САПР — очередной форум SOLIDWORKS World 2017. Сегодня, в знак уважения к этому событию, публикуем заметку, связанную со сравнительно экзотическим применением SOLIDWORKS.

Оригинал: Jason Brett. The Fashionable Side of Science. Перевод Ольги Лукашенко

Науку здесь сначала не замечаешь. А видишь колье: причем колье уникальное, где простота линий и элегантность изгибов следует плавным естественным контурам в природе. (Рис. 1) Оно привлекает внимание и заставляет задуматься – может быть, что-то подобное уже видели раньше?

И только когда начинаешь разбираться, узнаешь, что за основу формы изгибов взята траектория полета космического корабля Аполлон 11. Взлет, орбита Земли, перелет к Луне, лунная орбита и посадка – все это изящно показано в оригинальном украшении, свидетельствующем о страсти ее владельца к науке. Создание колье отражает страсть к науке вкупе с духом предпринимательства и стало возможным благодаря новейшим достижениям автоматизированного проектирования и технологии быстрой разработки прототипа.

Рис 1. Колье Apollo 11 Trajectory, созданное по технологии объемной печати, стало одним из первых исключительно успешных разработок фирмы Sci Chic. Это убедило основательницу компании, инженера-механика Эрин Виник, что ее страсть к науке, инжинирингу и моде оказалась вполне жизнеспособной бизнес-моделью. (Фото предоставлено Sci Chic.)

«Колье Apollo 11 Trajectory – первое наше изделие, по-настоящему привлекшее к себе внимание», говорит Эрин Виник. «Людям нравится освоение космоса, и они еще не видели его воплощению в драгоценностях». Мисс Виник создала компанию по дизайну одежды Sci Chic, где стараются «показать модную сторону науки – с помощью передовых технологий создавать ювелирные украшения и аксессуары».

Когда автор интервьюировал мисс Виник в начале декабря, она была занята разработкой новой продукции для Sci Chic, параллельно со сдачей выпускных экзаменов и написанием дипломного проекта в области солнечной энергетики для получения степени бакалавра по специальности «Инженерная механика» в университете Флориды. Мы выясняли, что же способствовало тому, что Эрин окажется, возможно, единственной выпускницей в этом году, в чьем дипломе будет указано: «дизайнер-модельер / инженер-механик».

Рис. 2. Проектирование колье Apollo 11 Trajectory в SOLIDWORKS. Эрин Виник, основательница фирмы Sci Chic, использует SOLIDWORKS при разработке собственных изделий. (Фото: Sci Chic.)

Страсть к науке пришла к мисс Виник сама собой. Живя на юге Флориды, она росла в среде, связанной с развитием космической промышленности, и разговоры в семье нередко касались состоявшихся полетов в космос и технологического прогресса. Эрин увлекалась шитьем, пешим туризмом, литературным творчеством, фотографированием. Но когда речь зашла о выборе профессии, то захотела получить «такое образование, где могла бы учиться, как делать разные продукты», и ее главным интересом стала инженерия.

На занятиях САПР для первокурсников в университете Флориды Эрин впервые познакомилась с SOLIDWORKS, и этот опыт раскрыл ей глаза на многое. «Я никогда раньше не соприкасалась с программными средствами моделирования», – призналась Виник. Впрочем, салагой в САПР она оставалась недолго. Эрин научилась работать с разнообразными САПР-пакетами от таких разработчиков как John Deere, Keysight Technologies и Bracken Engineering, но убедилась, что именно SOLIDWORKS является наиболее подходящим САПР-средством для ее модельных проектов (Рис. 2; Рис. 3). С помощью SOLIDWORKS она осуществляет фотореалистическую визуализацию новых идей об изделиях, которые можно показать заказчикам, чтобы получить от них комментарии и предложения уже на допроизводственной стадии. По мнению Эрин, «это здорово – использовать САПР для производства чего-то отличного от деталей трактора!».

Рис. 3. Модель Starfield в разработке. Мисс Виник впервые познакомилась с моделированием трехмерных объектов на первом году обучения по специальности «проектирование механических систем» в университете Флориды. В своей карьере мисс Виник работала с разными САПР-пакетами, но остановилась на SOLIDWORKS в качестве базового для собственного бизнеса. (Фото от Sci Chic.)

Ее выбор программного обеспечения вполне логичен. Данный продукт всегда вполне соответствовал техническим и творческим требованиям, предъявляемым к моделированию трехмерных объектов. Однако последняя версия включает в себя средства, благодаря которым проектировщики могут визуализировать проект изделия перед тем, как принять решение представить работу в печатном виде, что потребует больших затрат времени и материалов. Послойное наращивание модели в технологии трехмерной печати может изменять как визуальные, так и механические свойства подготавливаемого для печати проекта или выявить потребность в поддерживающем материале для горизонтальных поверхностей. В SOLIDWORKS проектировщики имеют возможность отобразить и оптимизировать данные слои посредством инструмента Build Analysis или анализировать поверхности, нуждающиеся в поддерживающем материале. Данное программное обеспечение также может выявить эффективные способы, как расположить печатный материал на талере печатной машины, оптимизировав масштаб и ориентированность. Благодаря SOLIDWORKS трехмерная печать может стать такой же простой, как и двухмерная – через усовершенствование средств визуализации печати, чтобы можно было определить даже незначительные свойства и маленькие пробелы, пропечатываемые неправильно.

Хотя новейшие средства для соответствующего программного обеспечения не были доступны, когда мисс Виник изучала САПР, она быстро освоила данные программные средства и сумела понять потенциальные возможности трехмерной печати. «САПР реально пришлось мне по душе», объясняет Эрин, «но трехмерную печать я открыла через Design Manufacturing Lab». Сочетание двух указанных программных средств показалось ей интересным для конструирования. Как Президент Общества женщин-инженеров университета Флориды, мисс Виник организовала информационно–просветительскую деятельность, чтобы разделить энтузиазм в данной области со школьниками.

«Когда дети создают модель на компьютере и потом видят ее напечатанной, это оказывает большой эффект», считает мисс Виник. Поиск путей, как поделиться творческими возможностями трехмерной печати с как можно большим количеством людей привел к созданию компании Sci Chic. Благодаря «Фабрике продаж» при университете Флориды – пространства коворкинга для помощи предпринимателям, – она нашла способ, как объединить моду, науку, САПР, трехмерную печать и образовательную деятельность в стартап-компании.

Рис. 4. Эрин Виник создает модели в SOLIDWORKS и выполняет их в разнообразных материалах с помощью трехмерной печати. (Фото предоставлено Sci Chic.)

Используя общее рабочее пространство на «Фабрике продаж», мисс Виник печатает некоторые свои модели самостоятельно на принтерах LulzBot Mini и FlashForge Creator Pro (Рис. 4). Она также скооперировалась с Shapeways – ведущим игроком на рынке электронной трехмерной печати – чтобы реализовывать модели в большем разнообразии материалов. Это позволяет охватить широкий круг заказчиков и ценовой диапазон, сохранив низкий уровень накладных расходов. При этом сформирована масштабируемая бизнес-модель, обеспечивающая максимальную отдачу от изделий. «Масштабируемый» элемент бизнес-модели весьма важен для Sci Chic, поскольку мисс Виник имеет четкий план развития, ориентированный на моду и образование.

Рис.5. Фирма Sci Chic открывает подписку на ежемесячный пакет для энтузиастов науки в возрасте от 7 до 14 лет. Раз в месяц подписчики будет получать модели одежды, фасоны и аксессуары, связанные с какой-либо научной концепцией, а также образовательные материалы, разъясняющие значение каждого проекта. (Фото предоставлено Sci Chic.)

Что касается модной стороны бизнеса, Ерин начинает выпуск серии изделий, разработанных совместно с известными женщинами-учеными, технологами, инженерами и математиками. Первая линейка - “Startorialist” – создана совместно с астрофизиками и популяризаторами науки Саммер Эш и Эмили Райс. В основу замысла положены космические телескопы Хабблa, Джеймса Уэбба и Кеплера. В январе Sci Chic начнет распространять новый подписной продукт для детей в возрасте от 7 до 14 лет (Рис. 5).

Sci Chic начинает ежемесячно отправлять своим подписчикам пакет с украшениями, предметами модной одежды и аксессуарами, идея которых строится на какой-либо научной концепции. Туда также войдут образовательные материалы и различные задания, дополняющие и объясняющие концепции, воплощаемые в данных предметах. Каждый месяц тема меняется: в январе предлагается линейка «Технология», за которой последуют «Космос», «Химия» и «Инженерия». Параллельно с детской линейкой будет подготовлен пакет для взрослых любителей науки, предлагающий ювелирные изделия из металла и предметы авторского дизайна, нераспространяемые через веб-сайт компании.

Рис. 6. Эрин Виник стирает границы между высокой модой и высокими технологиями. Недавняя выпускница университета Флориды со специализацией “инженер-механик” интегрирует свою страсть к науке и инженерии в разработке уникальных ювелирных украшений и образовательных программ. (Фото предоставлено Sci Chic.)

Автор восхищен духом предпринимательства и просвещения фирмы Sci Chic и по достоинству оценивает технические квалификации, требуемые для проектирования и производства художественных изделий по технологии трехмерной печати. Однако его чувство стиля строится скорее на функциональности, чем на моде. Чтобы получить еще одно мнение по поводу модной стороны изделий Sci Chic, автор показал эту статью своей супруге. Она не только считается в нашей семье модницей, но, как патентный поверенный со степенью доктора биотехнологии, также претендует на звание «ученого». У нее есть любимые украшения «в научном стиле», благодаря которым получается завести разговор с кем угодно – от пограничников до венчурных инвесторов, поэтому супруга рассматривает уникальное ожерелье или серьги в качестве бизнес-инвестиций. Ее второе мнение оказалось восторженной поддержкой — в итоге мы заказали колье Apollo 11 Trajectory!

Спонсор публикации – SOLIDWORKS (без участия в работе над содержанием статьи). Дополнительная информация на сайте www.solidworks.com.