Solid Edge se Synchronní technologií

Tags: CAD | CAE | CAM | PDM

Nová verze CAD systému Solid Edge není pokračovatelem v tradičním označování, ale je označena novým názvem Solid Edge se Synchronní technologií, zkráceně Solid Edge ST. Tato další verze CAD systému Solid Edge od společnosti SIEMENS PLM Software byla ohlášena na konci května. Ohlášení bylo provedeno současně s oznámením nové verze CAD/CAM/CAE/PDM systému NX6. Nedlouho před tím, v dubnu, již proběhlo představení nového vývojové směru, kterým se společnost SIEMENS PLM Software bude ubírat, Synchronní technologie. A právě Solid Edge a NX6 tuto novou převratnou technologii obsahují.

Přibližně v roce 1978 vznikl první 3D CAD, který pracoval na principu sčítání a odečítání základních primitiv. Tehdy to byla první revoluce v 3D modelování. V roce 1988 proběhla druhá revoluce v 3D modelování, vzniká pojem parametrické modelování založené na prvcích a historii. V roce 1996 byl další mezník, tím bylo přesedlání parametrického 3D modelování z velkých UNIXových stanic na platformu Windows. Třetí revoluce nastává nyní, v roce 2008, kdy SIEMENS PLM Software přichází se Synchronní Technologií. Zjednodušeně lze znázornit evoluci: 2D → 3D → 3D s parametry → 4D = Synchronní Technologie.

Synchronní technologie

Je to nový průlom v modelování. Základem Synchronní technologie je využití toho nejlepšího z dosud známých způsobů modelování.

Z modelování pomocí primitiv je v Synchronní technologii obsažena pružná editace modelu, která mění to, co potřebuji, bez ohledu na podmínky vzniku. Poskytuje dobrý výkon u složitých součástí, nabízí přímou interakci s konstruktérem. Z parametrického modelování používá řídící kóty pro úpravu rozměrů, systém tvorby pomocí prvků a automatizovanost. Význam pojmu Synchronní technologie se skrývá v synchronizaci pravidel, logiky a geometrie modelu. Synchronní Technologie díky změnám v přístupu ke geometrii, její tvorbě a úpravě, umožňuje změny na modelech nativních, ale i importovaných. Synchronní Technologie je natolik převratná a inovativní, že SIEMENS PLM Software si ji nechala ochránit patentem.

Bez historie

Zásadní změnou je princip tvorby modelu. Historie modelu se nevytváří! V Synchronní technologii není důležité, jak daný tvar, který chci upravovat, vznikl, ale jak vypadá před požadovanou změnou a jak má vypadat po změně, čili co a jak chci změnit.

Historie uživatele mnohdy při modelování svazuje a musí se složitě řešit při změnách návaznosti jednotlivých prvků. Navíc, čím složitější model, tím náročnější opravy neplatných prvků či špatně vazbených k předchozí geometrii. Synchronní technologie tyto problémy již nezná. V Solid Edge ST něco jako strom historie najdeme, jsou to ale pouze pojmenované kolekce či množiny ploch(stěn), dle způsobu jakým vznikly. Tyto kolekce lze třídit dle názvu nebo typu vzniku, aniž by to jakýmkoliv způsobem ovlivnilo model samotný.

MultiCADový svět

Význam modelování bez historie vzrůstá v momentě, kdy je třeba upravovat modely importované z jiných CAD systémů. V dnešní době, kdy existuje několik desítek různých modelovacích softwarů, ať už parametrických nebo neparametrických, a globalizace nejen ekonomické ale i technické, kdy je třeba vyměňovat si 3D modely s dodavateli nebo zákazníky, jsou funkce pro editaci modelů bez historie naprosto nezbytné. Solid Edge ST a NX6 jsou právě těmito funkcemi vybaveny. V předchozích verzích Solid Edge a NX se uživatelé mohli seznámit s funkcemi nazvanými jako Direct Editing (Přímá editace), které byly prvními náznaky, kudy se bude vývoj v budoucnu ubírat. V nových verzích Solid Edge a NX jsou tyto funkce rozvinuty a posíleny natolik, že se staly principem práce v těchto nových verzích.

Nový vzhled Solid Edge ST

Vylepšení, kterého si každý stávající uživatel ihned povšimne, je nový vzhled ve stylu Microsoft Office 2007. Důvodem pro změnu základního vzhledu není jen sjednocení prostředí s Microsoft produkty, aby se noví začínající uživatelé lépe orientovali v ovládání, ale i ergonomičnost ovládání s důrazem na minimalizaci počtu stisknutí tlačítek myši nebo klávesnice.

V Solid Edge ST jsou přeskupeny nástroje do nových nástrojových panelů, dle typu a četnosti použití jednotlivých příkazů, strom prvků je nyní minoritní oblastí na obrazovce a daleko větší prostor je dán jednotlivým možnostem, díky novému příkazovému panelu. V dolní části obrazovky uživatelé najdou nápovědný řádek, který je konfigurovatelný tak, aby si jej mohli uživatelé přizpůsobit co nejvíce svým potřebám. V dolní liště jsou ještě umístěny příkazy pro zoomování, orientaci modelu a nastavení jeho zobrazení.

Nové skicování

Nová technologie, tedy systém práce, si vyžaduje i nový způsob skicování. Skicování již není postaveno na 2D základu, ale na plném 3D skicování v prostoru. Samozřejmě je možné se odkazovat na existující stěny modelu, vazbit k nim. Specifikem nového skicování je, že slouží pouze k vytvoření objemového modelu, nikoli však k jeho editaci. V okamžiku, kdy je skica použita pro vytvoření nějakého 3D tvaru (pojem prvek již neexistuje), se stává nepotřebnou a lze ji smazat, aniž by se tím model poznamenal. Otázky, které se nabízí zní: “Proč ve skice kótovat, když skica model neřídí? Jak upravím rozměr 3D tvaru, když skica model neřídí?“. Odpověď je v nové funkčnosti. Při vytvoření 3D tvaru ze skici se automaticky všechny kóty skici převedou na 3D kóty, tedy na PMI kóty.

Ovládací prvek

Pro snadnou editaci tvaru modelu uživatelé najdou v Solid Edge ST speciální objekt nazvaný „Ovládací prvek“.

Pomocí Ovládacího prvku se v Solid Edge ST provádí většina geometrických úprav. Pomocí tažení za jednotlivé šipky se vybrané stěny posouvají ve zvolených směrech, a to dynamicky. Tažením za vnější kružnici nebo spíše anuloid se dosáhne rotace vybraných ploch. Umístění počátku Ovládacího prvku a jeho orientace (směr šipek) mají přitom vliv na chování těchto úprav, to znamená, že si uživatel může tento Ovládací prvek lehce přesouvat a přeorientovávat po celém modelu.

PMI kóty

Dalším důležitým editačním nástrojem jsou 3D kóty, které se nazývají PMI kóty. Jedná se o běžné kóty, ale umístěné ve 3D prostoru.


PMI kóty znají uživatelé Solid Edge již ze starších verzí. Nově však PMI kóty neslouží jen k tvorbě 3D výkresu, nýbrž i k editaci rozměrů 3D modelu. Kóty mohou být převzaty ze skici nebo si je může uživatel vytvořit dodatečně a takové, které jsou pro něj důležité. PMI kóta upravuje přímo 3D geometrii, takže ji lze používat i na importované neparametrické geometrii. Hodnotu PMI kóty lze editovat a tím upravit požadovaný rozměr. Platí to i pro importované modely, což je ohromující a převratný „vynález“. Navíc tyto změny lze provádět dynamicky, takže uživatel vidí v reálném čase důsledky požadované změny.

Aktivní pravidla

Jedná se o zcela novou funkčnost či chování Solid Edge ST během geometrických úprav pomocí Ovládacího prvku nebo PMI kót. Solid Edge ST provádí během editace rekognoskaci celého modelu a aplikuje geometrické vazby, jako jsou Soustřednost, Tečnost, Koplanarita, Rovnoběžnost, Kolmost a další, na ostatní plochy modelu a v rámci těchto pravidel edituje i tyto stěny. Například, uživatel vybere jednu stěnu modelu a začne ji posouvat v kolmém směru. Solid Edge ST automaticky pro tuto operaci dovybere další koplanární (ležící ve stejné rovině) stěny a operaci posouvání automaticky provádí i s těmito plochami. Obdobný příklad může být při posouvání rádiusem, kde jsou automaticky pro posun vybrány i všechny soustředné válcové plochy. Uživatel nemusí složitě vybírat plochy, kterých se bude operace týkat. Pochopitelně má možnost tyto pravidla řídit během práce, například aplikaci pravidla pro některou plochu vypnout, nebo i použití těchto pravidel.

Vazby

Solid Edge ST nově zavádí pojem vazby nejen pro sestavy a skici, ale i pro 3D modely. V podstatě jde o nastavení geometrických vztahů mezi plochami. Vazby mohou být typu kolmost, rovnoběžnost, soustřednost a podobně. Pomocí vazeb lze plochy vzájemně „uzamknout“ nebo pomocí nich upravit model do požadovaného tvaru.

Procedurální prvky

Procedurální prvky jsou speciální operace na modelu pro vytváření děr, polí, zaoblení a další obdobné operace. Tvary, respektive stěny, které vznikly za použití procedurálních prvků, jsou vybaveny informacemi (parametry), které slouží pro snadnější editaci těchto tvarů. Například díra si nese informaci o typu, průměru, hloubce, závitu apod. Díky těmto údajům lze snadno změnit například typ díry z jednoduché na zahloubenou, změnit velikost a typ závitu. Samozřejmě lze použít pro editaci i PMI kóty nebo Ovládací prvek. Tyto editační přístupy se vůbec nevylučují.

Synchronní úpravy ze sestavy

Celé řešení Synchronní technologie je koncipováno pro pohodlnou práci v sestavě systémem „shora – dolů“. Veškeré výše uvedené úpravy geometrie lze provádět i nad sestavou, a to pro několik součástí najednou. Tím je zabezpečena rozměrová návaznost součástí, rychlost a jednoduchost změn. Navíc Synchronní technologie nevyžaduje jakékoliv provázání dílů v sestavě pro provádění takovýchto úprav. Lze tedy snadno upravit celou importovanou neparametrickou sestavu, kde žádná provázanost není.
Závěrem lze konstatovat, že celkové zrychlení modelování a hlavně následných úprav, ať modelů ze Solid Edge nebo jiných CAD systémů, dosahuje stonásobku oproti běžným postupům při modelování prostřednictvím prvků a parametrů. Do budoucna lze tedy očekávat další rozvoj Synchronní technologie a nové modelovací funkčnosti a posun k automatizované konstrukci. Lídr v PLM technologii, společnost SIEMENS PLM Software, tedy určuje nové trendy nejen ve správě konstrukčních dat, ale i v 3D konstrukci, čehož je Solid Edge se Synchronní technologií jasným důkazem.

Autor pracuje ve společnosti
AXIOM TECH s.r.o.