¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

6 марта 2018

Solid Edge ST10 сближает методы моделировани€

–альф √рабовски–альф √рабовски

ќригинал: Solid Edge ST10 Converges Modeling. ѕеревод »льи “атарникова.
ћне кажетс€, что существенные шаги в MCAD области случаютс€ примерно каждые дес€ть лет. ¬ 1986 году PTC представила миру параметрическую MCAD систему на основе истории построени€, и практически все сделали этот подход стандартным способом моделировани€ в 3D. —пуст€ дес€тилетие SolidWorks 95 стал первым MCAD на платформе Windows, и конкуренты бросились повтор€ть успех стартап-проекта. —пуст€ чуть более дес€ти лет, в 2007 году, SpaceClaim потр€с мир реанимированным пр€мым моделированием, вынудив конкурентов признать эту старую технологию, благодар€ чему мы получили Creo от PTC, Fusion от Autodesk и —инхронную технологию от Siemens PLM Software.

(я не принижаю значение других прорывов в сфере технологий, но такие вещи, как »нтернет, 64-битные процессоры и облачные вычислени€, в равной степени относ€тс€ ко всему программному обеспечению, а не только к MCAD.)

—амое последнее значительное нововведение по€вилось в MCAD в 2015 году, и по€вилось оно без большого шума. Ёта нова€ технологи€ призвана решить достаточно сложную задачу: как объединить операции редактировани€ трехмерного тела, представленного сетками и твердотельными модел€ми.

»сточником сеточных моделей, как правило, €вл€ютс€ данные, внешние по отношению к программному обеспечению MCAD, такие как данные от трехмерных лазерных сканеров, от реверс инжиниринга и генеративного дизайна. — другой стороны, твердотельные модели чаще всего получают с помощью программного обеспечени€ MCAD: они либо изначально создаютс€ с нул€, либо импортируютс€ из других MCAD пакетов. »ллюстрирующим примером может €вл€тьс€ трехмерна€ скан копи€ колена пациента и последующее моделирование коленного сустава в виде трехмерного твердого тела.

≈сли в прошлом вы захотели бы работать одновременно с обоими типами моделей, вам нужно было бы преобразовать один тип в другой: либо сетки в твердые тела, либо твердые тела в оболочки и сетки. “акой способ не идеален, так как поверхностные данные при преобразовании могут потер€тьс€, и вы можете получить ужасно выгл€д€щий результат. ¬ любом случае, сетки, создаваемые при 3D сканировании, обычно бывают огромными и сложными, и поэтому они не пригодны дл€ твердотельного представлени€.

√ибридное моделирование

ƒо недавнего времени лучшим способом было хранение данных органической сетки отдельно от твердотельных моделей. Ќо теперь у нас есть гибридное моделирование. “ипична€ операци€ редактировани€ включает в себ€ вырезание части сетки, полученной при сканировании, дл€ того чтобы освободить место дл€ твердотельного сустава; аналогичным образом твердотельный сустав может быть адаптирован к сеточной поверхности. »ли колесо турбины в сеточном представлении, редактируемое в комбинации твердотельной частью. —м. рис. 1.
Solid Edge ST10 converges modeling

–ис. 1. Polyhedra от Spatial редактирует солиды (слева) и сетки (справа)

ќказываетс€, разобратьс€ в одновременном редактировании обоих типов трехмерных тел Ц достаточно сложна€ задача. Spatial, подразделение Dassault Systemes, ежегодно демонстрирует несколько достижений. Ќапример, в этом году они добавили всего две функции в свой API интерфейс гибридного редактировани€ Polyhedra: сшивка (дл€ непосредственного объединени€ сеток и твердых тел в одно тело) и перемещение (дл€ управлени€ гран€ми твердых тел в гибридном теле).

ќбратите внимание, что Polyhedra Ц это не конечно-пользовательское программное обеспечение, а API, который MCAD вендоры используют в своем программном обеспечении посредством геометрических €дер ACIS и CGM. Spatial называет импортированные трехмерные сканы Ђполигональнымиї, а трехмерные твердотельные Ц Ђточнымиї модел€ми. —м. www.spatial.com/products/cgm_polyhedra.

 онвергентное моделирование от Siemens

¬ мире геометрических €дер трехмерного моделировани€ основным конкурентом Spatial €вл€етс€ Siemens PLM Software. ѕоэтому неудивительно, что недавно Siemens показал, что он также работает над гибридным моделированием дл€ своего €дра Parasolid. Siemens называет свою технологию Ђконвергентноеї моделирование, потому что оно сводит сетки (которые названы Ђфасетированными модел€миї) и твердые тела (или Ђклассические b-repТыї) в одну модель. —м. www.plm.automation.siemens.com/en/products.

 онкуренты публично критикуют друг друга. Siemens гордо подчеркивает, что его технологи€ интегрирована в Parasolid и что €дро не делегирует ничего дополнительному компоненту моделировани€, в то врем€ как Polyhedra €вл€етс€ дополнением к €драм ACIS и CGM. — другой стороны, в одном из интервью со мной Spatial обвинил Siemens в том, что его решение поддерживает геометрические представлени€ раздельно, вовсе не объедин€€ их по-насто€щему. «абавно, что оба вендора используют в качестве демонстрации пример коленного сустава.

¬ этом году Siemens, будучи владельцем Solid Edge и NX, добавил в их новые релизы конвергентное моделирование.  омпани€ планирует продолжать разработку технологии в ближайшие годы, впрочем, так же, как это делает Spatial.

„то нового в Solid Edge ST10

 огда компани€ вышла на рынок с синхронной технологией дл€ смешанного редактировани€ (пр€мого и на основе истории построени€), Siemens подчеркнул большое значение этой технологии тем, что перезапустил систему нумерации Solid Edge. “огда то, что именовалось бы Solid Edge 21, было названо Solid Edge ST (от Synchronous Technology) и должно было ознаменовать начало новой эры в проектировании. ќднако этого не произошло: дл€ новой эры в первом выпуске и даже в последующих выпусках ST не хватало многого. «атем последовало дес€тилетие обновлений продукта, но и сегодн€ пользовател€м по-прежнему сложно работать с ST.

Ћетний релиз Solid Edge этого года назван ST10 в честь дес€той годовщины синхронной технологии, но у Siemens теперь по€вилс€ новый генеральный план: MCAD программы будут охватывать весь процесс проектировани€ Ц сначала реверс-инжиниринг, затем проектировани€ и, наконец, воплощение в 3D печати. Siemens называет этот подход Ђпроектированием следующего поколени€ї, но теперь не изменил систему нумерации Solid Edge, а жаль: Solid Edge NG (от New Gereration) выгл€дел бы круто.

ѕроектирование нового поколени€ включает в себ€: реверс инжиниринг, конвергентное моделирование, генеративный дизайн и трехмерную печать. —м. рис. 2.

Solid Edge ST10 converges modeling

–ис. 2. ѕлан концепции проектировани€ следующего поколени€ дл€ Solid Edge

–еверс инжиниринг. Ёто когда чертежи дл€ деталей не существуют, и мы могли бы создать их с нул€. »ли мы могли бы использовать сканеры, чтобы сделать это быстрее. —канер использует лазер, чтобы определить положение (x, y и z) тыс€ч точек на детали и рассто€ни€ между ними. ѕрограммное обеспечение соедин€ет каждые три точки ребрами, создава€ модель трехмерной сетки из треугольников.

«атем проектировщик очищает модель сетки, удал€€ лишние грани, заполн€€ отверсти€ и сглажива€ сетку в Solid Edge. ѕосле очистки сетки могут быть переведены в нативные дл€ Solid Edge поверхности с помощью инструмента идентификации областей (регионов).

 онвергентное моделирование. ƒл€ работы с сетками и твердотельными модел€ми Siemens предлагает конвергентное моделирование, как € описал выше. (см. рис. 3).  оманды, которые раньше предназначались дл€ редактировани€ b-rep, теперь также работают с фасетированной геометрией, без необходимости конвертировать одно трехмерное представление в другое.

Solid Edge ST10 converges modeling

–ис. 3. ¬ычитание зеленого твердотельного объекта из сетки в конвергентном моделировании

¬озможные операции в конвергентном моделировании включают булевы операции, сечени€, заполнение отверстий, отпечатку ребер, экструзию, массовые характеристики, обнаружение столкновений и другие. „тобы узнать больше, посетите www.plm.automation.siemens.com/en/products.

√енеративный дизайн. »нженеры люб€т проектировать детали с большим запасом прочности, чтобы гарантировать их надежность, но дл€ таких отраслей, как аэрокосмическа€ промышленность, из соображений цены, веса или габаритов предпочтительнее, чтобы производство деталей требовало минимум необходимого материала. √енеративный дизайн, также известный как оптимизаци€ топологии, автоматически перерабатывает деталь, удал€€ материал, который не нужен с точки зрени€ прочности (см. рис. 4). –езультат часто выгл€дит странно, вызыва€ ощущение, что деталь спроектирована инопланет€нами.

Solid Edge ST10 converges modeling

–ис. 4. √енеративное моделирование снизило вес красной рамы в механизме швейной машины

„тобы воспользоватьс€ генеративным проектированием в Solid Edge, мы задаЄм материал издели€, ограничени€/услови€ (например отверсти€ дл€ болтов), сообщаем данные о нагрузках и о желательном весе детали. ѕрограммное обеспечение автоматически вычисл€ет геометрическое решение. Ёта технологи€ не нова, но раньше обычно реализовывалась в специализированном программном обеспечении, вне основного MCAD продукта.

3D печать. Siemens делает резкий поворот в сторону к 3D печати, называемой также аддитивным производством. Ёто неудивительно, учитыва€, что компани€ производит всЄ: от крошечных медицинских устройств до железнодорожных поездов. Siemens теперь хочет, чтобы его программное обеспечение тоже участвовало в аддитивном производстве изделий компании.

Ќо между 3D моделью и напечатанной деталью нужен интерфейс. ” моделируемой детали стенки могут быть слишком тонкие дл€ разрешени€, обеспечиваемого 3D принтером; она может иметь достаточно большие полости, способные привести к разрушению; она, возможно, даже не сможет вертикально сто€ть на столе 3D принтера. ѕрограммное обеспечение провер€ет эти и другие у€звимые места, а затем позвол€ет настроить реальный процесс печати по данной модели. —м. рис. 5.

Solid Edge ST10 converges modeling

–ис. 5. Solid Edge предупреждает пользовател€ о том, что модель содержит дефекты, преп€тствующие успешной печати

 ак только деталь готова к печати, Solid Edge конвертирует ее в формат STL или новый формат Microsoft 3MF. ≈сть вариант с пр€мой передачей в приложение Microsoft 3D Builder или выгрузкой на онлайн сервис 3D печати.

»так, в результате получаем последовательность проектировани€: от реверс-инжиниринга до 3D печати.

„то об этом думает –альф √рабовски
Ђѕроектирование следующего поколени€ї Ц это фундаментальна€ концепци€ Siemens, котора€ охватывает процесс проектировани€, включа€ все его стадии. я считаю это впечатл€ющим дополнением к Solid Edge, но основные пользователи Solid Edge, веро€тно, воспримут его в качестве периферийного функционала. ќни в основном по-прежнему сосредоточены на 3D моделировании, 2D чертежах и усовершенствовании конструкций Ц как и большинство MCAD пользователей, независимо от того, в каком программном пакете они работают.

ћежду прочим, большой Solid Edge University, ранее проходивший каждый окт€брь, больше не проводитс€. ¬ течение года он проводилс€ в виде р€да отдельных меропри€тий в разных городах и странах. Ёто мен€ не удивило, учитыва€ тот факт, что на ежегодном меропри€тии по€вл€лось всего около 500 энтузиастов, что весьма мало по сравнению с за€вленным Siemens полумиллионом пользователей.

“ем не менее добавление Ђпроектировани€ нового поколени€ї и дальнейшее развитие других разделов Solid Edge радует, потому что доказывает серьЄзность отношени€ Siemens к поддержке Solid Edge в будущем. я уверен, что со временем гибридное моделирование просочитс€ во все формы MCAD, так же, как произошло с пр€мым редактированием дес€ть лет назад. www.solidedge.com.

PS. “ерминологи€, примен€ема€ Spatial и Siemens, часто означает одно и то же:

Solid Edge ST10 converges modeling


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора:   вопросу о французской отечественной системе CATIA
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2018 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.