Бесчертежные технологии в мире SolidWorks

Сразу еще раз подчеркнем: SolidWorks предлагает отказ от привычных «плоских» чертежей вообще, а не переход на их чтение с экрана вместо бумаги.

Концепция перевода данных, полностью описывающих выпускаемые изделия и их составные части (детали и узлы) из области двумерного представления в трехмерное пространство, не нова. Одной из первых и самой, пожалуй, существенной является идея добавления всей конструкторской и технологической информации (исполнительные размеры, шероховатости, базы, технические требования и так далее) в файл трехмерной модели; и обрела эта идея имя PMI – Product and Manufacturing Information. Эти возможности SolidWorks предлагает уже давно, и реализована данная идеология в SolidWorks просто, но эффективно. К примеру, функционал DimXpert автоматически создает прямо в модели SolidWorks полный комплект исполнительных размеров и допусков формы и расположения поверхностей, выстраивая их относительно назначенных пользователем баз и задавая настроенные в шаблонах значения допусков. Выполняется эта работа без привязки к дереву конструирования модели, защищая человека от «ошибок ранней молодости» в части создания модели и обеспечивая единство подхода к «родным» и импортированным данным. В модели сборки SolidWorks автоматически создает и хранит конструкторскую спецификацию. Однако такой «лобовой» подход имеет ряд принципиальных недостатков, не зависящих от конкретного программного продукта. А именно, этими данными крайне сложно, а для сложных деталей даже невозможно, пользоваться. Первый аспект – размерность массива данных на экране: представьте себе модель корпуса автомобильного двигателя и ту кашу из нескольких сотен необходимых для его изготовления размеров, технологических обозначений, текстовых заметок, что появится перед вами на экране. Вторая неприятность – эти данные, как сказано, добавлены в модель, что требует наличия средств просмотра моделей, и нежелательно, чтобы для такого просмотра задействовалась полновесная лицензия конструкторской системы. Отсюда же растут ноги и третьей из крупнейших неприятностей: при передаче модели для дальнейшей работы конечному пользователю растет необоснованная загрузка локальной сети предприятия и, что хуже, встает проблема ограничений из соображений защиты тайн разного рода при работе со смежниками.

Эти и другие соображения породили следующую концепцию – MBD, или Model Based Definition, определение изделия на основе модели. Данный подход включает в себя все преимущества PMI и добавляет ряд новых идей, призванных сделать работу с трехмерными документами реальной и эффективной. Прежде всего, это идеология организации данных PMI, добавление необходимой атрибутивной информации в модель и стандартизация форматов представления данных. Предложенный подход оказался столь удачным, что даже привел к появлению в мире нескольких стандартов с требованиями к такой документации, а также вызвал дальнейшее развитие идеи к идеологии полного цикла производства, основанного только на модельном описании всех данных проекта.

Итак, первый модуль SolidWorks, предназначенный для тех, кто готов (или вынужден) работать по-новому: SolidWorks MBD Standard. Разберем, что он даст пользователям.

Задача номер раз: организация данных PMI и обеспечение удобной работы с ними

Рис.1: Излишние размеры автоматически плавно исчезают с экрана

Рис.2: Создание 3D-вида

Задача номер два: работа с аннотированной моделью без CAD-системы

Рис.3: Аннотированная примечаниями модель SolidWorks в среде eDrawings

А что же в общении со смежниками? И что делать с необходимостью утверждать и пускать в производство данные в неизменяемом формате, а значит, никак не в формате CAD-системы?

Задача номер три: создание удобоваримого результата с отрывом от SolidWorks

Второй подход – превратить данные в файл какого-то распространенного формата. Вообще говоря, в рамках концепции MBD (здесь речь об этой концепции вообще, а не о ее конкретной реализации) обычно дискутируют о двух форматах представления данных для массового пользователя: html и pdf. Но все (или почти все) практические реализации используют именно второй вариант – формат 3D PDF, и SolidWorks здесь велосипед не изобретает. Модели могут быть преобразованы в файл формата 3D PDF, причем для представления трехмерной геометрии используется встроенный в PDF формат PRC, сертифицированный ISO как международный стандарт представления таких данных (стандарт ISO 14739-1; этот же «диалект» формата PDF используется, кстати, и в базовых вариантах SolidWorks). И это будет не просто файл формата PDF с трехмерной моделью и разбросанными вокруг нее размерами, метаданными, спецификациями и прочими примечаниями. Модуль SolidWorks MBD использует шаблоны документов, настраиваемые пользователем в соответствии со стандартами предприятия. В шаблоне могут быть выделены специальные области для размещения, собственно, трехмерной модели, пиктографического меню трехмерных видов, атрибутов модели, табличных данных (например, спецификаций), вводимых вручную комментариев. Значения свойств модели и таблицы попадают в создаваемый документ автоматически. В документе могут быть созданы даже поля ввода текстовых данных для участия в работе с документом последующих пользователей. SolidWorks MBD предлагает простой и удобный редактор таких шаблонов и комплект типовых шаблонов, настроенных по разным мировым стандартам.

Рис. 4: Редактор шаблонов SolidWorks MBD Standard

Рис.5: Рабочий документ формата 3D PDF

Задача номер четыре: поддержка существующих стандартов

А почему кто-то должен захотеть отказаться от столь привычного двумерного чертежа? А потому, что работа на основе трехмерной модели дает существенные преимущества во времени подготовки производства и в качестве выпускаемой продукции. Истоки этих преимуществ очевидны, и вот лишь некоторые из них. Модель все равно делается (собственно, к моменту начала оформления рабочей документации, будь то «плоский» чертеж или аннотированное трехмерное представление сама модель уже готова), и добавить примечания в нее проще и быстрее, чем полностью оформить с нуля чертеж. Стандарты MBD – это стандарты новые, разрабатываемые с учетом всех особенностей работы существующих инструментов трехмерного проектирования, и их использование сэкономит некоторое время, неизбежно затрачиваемое при оформлении классического чертежа на излишнюю, с точки зрения здравого смысла, его юстировку. В производстве человеку не придется читать чертеж, мысленно комбинируя множество видов и разрезов обратно в трехмерное представление (что особенно трудно при большом числе видов, разбросанных по нескольким листам чертежа или при наличии множества выносных элементов), ибо в рамках парадигмы MBD человек работает всегда и исключительно с трехмерным представлением. Наконец, хотим мы или нет, мир движется в этом направлении, и игнорировать это движение не удастся. К примеру, министерство обороны США предусматривает перевод четверти своих внутренних разработок на рельсы MBD уже до конца 2016 года, а сомнения в экономической обоснованности решений страны, полностью построенной на коммерции и счете денег, выглядят, как минимум, необоснованно.

***