Technologia synchroniczna – wiele czynności w tym samym czasie

Zastanawiasz się, w jaki sposób firmom projektowym udaje się przetrwać w błyskawicznie zmieniającym się świecie? Jedną z odpowiedzi jest Technologia Synchroniczna .

Technologia Synchroniczna w systemie Solid Edge podczas tworzenia modeli 3D umożliwia szybkie projektowanie i modyfikowanie zarówno części, jak i złożeń. Podczas projektowania w trybie synchronicznym wykonujesz wiele czynności w tym samym czasie.

Siemens posługuje się poniższym opisem możliwości Technologii Synchronicznej, który został zaprezentowany przez Matta Lombarda na jednej z prezentacji w ramach Solid Edge University 2015.

1. Symultaniczny solver – pozwala przeliczać cały model w danej chwili bez potrzeby przeliczania kolejnych operacji.

2. Różne „tryby modelowania”, Synchroniczny i Sekwencyjny (z historią operacji), są ze sobą skorelowane i pozwalają na pracę nad danymi częściami lub złożeniami, w dwóch trybach jednocześnie ( modelowanie hybrydowe).

3. Współpraca różnorodnych technologii w tym samym czasie. Siemens udziela licencji swoim konkurentom na różne komponenty systemów CAD, takie jak Parasolid czy D-Cubed, ale wykorzystuje je także na potrzeby własnych produktów poprzez następujące elementy tworzące Technologię Synchroniczną:

• Edycja bezpośrednia
• Parametry przypisane do lic (w Solid Edge znane pod nazwą: PMI [od ang. Product Manufacturing Information, czyli informacje o wytwarzaniu produktu])
• Koło sterujące
• Zależności lic
• Operacje proceduralne
• Rozpoznawanie cech
• Założenia projektowe / Menadżer rozwiązań

„Tryb Synchroniczny opiera się na zaznaczaniu. To tak, jak w modelowaniu opartym na historii nacisk kładziono na poszczególne operacje” – wyjaśnił Lombard. „Natomiast w modelowaniu synchronicznym operacja to zaznaczony zestaw lic”.

Porównując edycję bezpośrednią polegającą na tym, że użytkownik wybiera lico lub zbiór lic, którymi chce manipulować, zauważamy, że w trybie Synchronicznym ma przewagę, gdyż posiada dodatkowe inteligentne rozwiązania, które pozwalają na określanie przez użytkownika reguł i parametrów w zakresie wskazanej geometrii.

Wymiary PMI

Wymiary PMI powiązane bezpośrednio z geometrią 3D sprawdzają się bardzo dobrze i można odnieść wrażenie, że to sposób modelowania parametrycznego, którego używamy „od zawsze”. Przyporządkowywanie trwałych relacji bezpośrednio w obrębie lic (edycja bezpośrednia lic) było tym, co „obiecywali twórcy systemów parametrycznego modelowania” według Evana Yaresa, autora cyklu felietonów, który w 2013 r. pisał o niespełnionych obietnicach rozwiązań parametrycznych. Od tamtego czasu w ten właśnie sposób projektujemy.

Wymiary PMI zastosowane bezpośrednio na geometrii 3D w celu prostego i szybkiego wprowadzenia zmian bezpośrednio w obrębie modelu.

Systemy oparte na historii operacji bazują na parametrach, powiązaniach Parent–Child oraz sekwencyjnym procesie przeliczania. Rozwiązania w zakresie modelowania parametrycznego są tworzone w ten właśnie sposób od 20 lat. Powiązania tworzone są pomiędzy elementami szkicu 2D (Parent) a licami geometrii modelu 3D (Child). Wprowadzanie zmiany z obrębie trójwymiarowej geometrii wymaga edycji w obrębie szkicu 2D.

Polecenia PMI pozwalają nanosić wymiary bezpośrednio do krawędzi lic geometrii 3D. Dzięki Solid Edge z Technologią Synchroniczną wymiary nanoszone na pierwotną geometrię szkicu są teraz przeniesione na model 3D – i tak właśnie powinno być. W rezultacie model przestaje być ściśle zależny od szkicu, na podstawie którego powstał.

Okno edycji wymiaru PMI w Solid Edge

Rozbicie zależności pomiędzy elementami 2D rysunku a odpowiadającą im geometrią modelu 3D umożliwia skorzystanie z nowych opcji podczas modyfikowania wymiarów PMI. Dzięki technologii synchronicznej użytkownicy mogą sprawować kontrolę nad kierunkiem wprowadzanych modyfikacji.

Modyfikacja wymiarów PIM odbywa się za pomocą strzałek kierunku (prawej, lewej lub symetrycznej) określających stronę modyfikacji modelu.

W narzędziach CAD opartych na historii operacji przeprowadzenie podobnej zmiany w obrębie szkicu profilu 2D jest niezwykle trudne. Może wymagać ponownego zdefiniowania wymiarów w szkicu oraz wymusza konieczność ponownego przeliczenia modelu.

Użytkownicy mogą również blokować wprowadzone wartości wymiarów PMI. Dzięki temu mogą sprawować dodatkową kontrolę nad tym, w jaki sposób zachowa się geometria po zastosowaniu innych funkcji edycji bezpośredniej. Na przykład, aby pozostawić otwór w ściśle określonej odległości od krawędzi płytki, należy zablokować daną wartość wymiaru PMI. Jeżeli krawędź bryły zostanie przesunięta, otwór przesunie się razem z nią. Natomiast podczas przesuwania otworu, krawędź płytki przesunie się razem z nim. Nie było to możliwe w systemie opartym na historii, który wymaga zdefiniowania bryły przed umieszczeniem otworu.

Użytkownicy systemów CAD od dawna chcieli zyskać możliwość generowania modeli i geometrii 3D oraz wprowadzania zmian bezpośrednio w obrębie modelu. Teraz jest to możliwe dzięki technologii synchronicznej. Rysunek 2D stanowi tylko podstawę do utworzenia kształtu bryły. Rozbita została relacja oparta na zależności Parent-Child (pomiędzy rysunkiem 2D a modelem 3D), dzięki czemu od tego momentu można pracować bezpośrednio na modelu. Szkic można ponownie wykorzystać w celu wygenerowania drugorzędnej geometrii lub całkowicie usunąć z modelu. Modelem manipuluje się za pomocą parametrów przypisanych bezpośrednio do lic.

Koło sterujące

Koło sterujące to uchwyt, który służy do przesuwania lub obracania wskazanej geometrii w trybie edycji bezpośredniej. Narzędzie ułatwia użytkownikowi pracę dzięki określeniu położenia punktu początkowego koła, na potrzeby każdej operacji przesuwania lub obracania geometrii. Uchwyt może również określać tymczasowe współrzędne wskazanej geometrii. W zależności od typu zaznaczonego elementu Koło sterujące wyświetlane jest w formie pełnej, po zaznaczeniu całych szkiców czy obiektów bryłowych, lub uproszczonej z jedną lub dwiema osiami i płaszczyzną torusa.

Koło sterujące Solid Edge z uchwytami

Relacje lic

Jak wspominano powyżej, podczas korzystania z technologii synchronicznej parametry przypisane początkowo geometrii rysunku przechodzą na powierzchnie w 3D. Na przykład, jeżeli prosta była styczna do łuku, to podobną styczność można zaobserwować na dwóch sąsiadujących licach modelu. Wydaje się proste? Takie właśnie jest. Powiązania Parent-Chlid po wchłonięciu szkicu nie są już dłużej wymagane. Dzięki temu system może w sposób symultaniczny sterować parametrami modelu bez potrzebny sekwencyjnego przeliczania.

Solid Edge z Technologią Synchroniczną pozwala użytkownikom na wprowadzanie zależności geometrycznych w obrębie lic geometrii zaimportowanych z innych systemów CAD. Relacje lic można definiować jako trwałe lub tymczasowe zależności, przy czym tymczasowe obowiązują wyłącznie w momencie edytowania.

Nie oznacza to wcale, że zaimportowanie geometrii wymaga każdorazowo wprowadzenia relacji w obrębie lic. Choć technologia synchroniczna to świetne rozwiązanie pozwalające na wprowadzanie zależności geometrycznych na wiele sposobów, to dodatkowo użytkownik zawsze otrzymuje kontrolę i może zawieszać takie działania.

Operacje proceduralne

Podczas pracy w trybie synchronicznym Solid Edge pozwala użytkownikom tworzyć geometrię za pomocą operacji. Takie operacje noszą nazwę operacji proceduralnych i stanowią odpowiednik standardowych operacji w trybie opartym na historii modelowania.

Operacje proceduralne podzielono na inteligentne grupy służące do tworzenia otworów, zaokrągleń, faz, cienkościenności oraz specjalistycznych elementów z blachy. Operacje proceduralne sprawdzają się świetnie szczególnie w przypadku części blaszanych.

Operacje proceduralne

Rozpoznawanie cech

Wiele systemów CAD wczytuje standardowe rodzaje plików, a następnie przetwarza je, starając się odtworzyć model oparty na historii z określonymi przez system cechami. Solid Edge działa inaczej, gdyż umożliwia zaimportowanie pełnej bryły, a następnie przenosi do środowiska synchronicznego, w którym system bada geometrię w poszukiwaniu konkretnych powierzchni i układów powierzchni.

Oznacza to, że technologia synchroniczna pozwala rozpoznawać przycięte, cylindryczne powierzchnie oraz wprowadzać operacje proceduralne takie, jak umieszczenie otworu na pojedynczym licu lub układzie lic. Technologia synchroniczna pozwala użytkownikom na zastępowanie istniejących lic bardziej skomplikowanymi cechami geometrycznymi. W przypadku otworów użytkownik może rozpoznawać lica walcowe oraz zastępować je np. otworami pogłębionymi lub innymi rodzajami otworów poprzez dodawanie dodatkowych powierzchni do geometrii.

Funkcja Rozpoznawanie cech pozwala również na wyszukiwanie geometrii i grup geometrii o identycznych wymiarach. Dzięki temu można określić, czy grupa otworów powstała według konkretnego szyku – liniowego lub kołowego – a następnie zgrupować je razem. Technologia pozwala również wykrywać wzory w obrębie szyków.

Założenia projektowe

Panele Założenia projektowe i Założenia projektowe – zaawansowane, to dwa narzędzia, które wspólnie udowadniają, jakie ogromne możliwości stwarza technologia synchroniczna. Narzędzie Założenia projektowe można uznać za pierwszy stopień wsparcia. W większości przypadków wystarczy otworzyć okno opcji Założenia projektowe, aby przekonać się, w jaki sposób system zastosował się do wprowadzonych zależności. W oknie opcji Założenia projektowe wyświetlają się bieżące zależności, które wykryto na wskazanej geometrii.

Użytkownik może natychmiast unieważnić zależności wykryte przez system, manipulując przełącznikiem i włączając/wyłączając poszczególne zasady założeń projektowych.

Panel Założenia projektowe - zaawansowane to kolejny poziom wsparcia. Użytkownicy zyskują tu pełny dostęp i mogą przeglądać zależności pomiędzy licami nadane przez system w odniesieniu do wskazanej geometrii oraz WSZYSTKIE inne zależności dostępne w systemie. Wykrywanie zależności geometrycznych można włączać i wyłączać. Użytkownicy mogą korzystać z wielu opcji, w tym wstrzymywania wymiarów PMI i Trwałych relacji lic oraz zawieszania wszystkich opcji założeń projektowych.

Panel opcji Założenia projektowe Solid Edge

Panel opcji Założenia projektowe - zaawansowane Solid Edge z licznymi opcjami sterowania

Narzędzie Założenia projektowe może być przydatne na przykład wtedy, gdy na powierzchni umieszczone są trzy wypusty montażowe. Nie tworzą wzoru, ale zgrupowano je razem, ponieważ mają jednakową średnicę, a ich lica czołowe leżą w tej samej płaszczyźnie. Użytkownik manipulujący licem czołowym jednego z wypustów przekona się, że przemieszczają się również lica czołowe pozostałych wypustów. W takim przypadku użytkownik może wyłączyć opcję współpłaszczyznowości w zakresie wybranego lica. To sprawia, że wskazana płaszczyzna nie jest dłużej kojarzona z pozostałymi dwiema powierzchniami, a użytkownik może modyfikować pojedynczy element.

Siemens PLM nieprzerwanie dostarcza klientom rozwiązania, które są w stanie sprostać nowym wyzwaniom. Wszystkie narzędzia, patenty i technologie zawarte w Technologii Synchronicznej stanowią nowatorskie rozwiązanie – następcę – który jest w stanie poradzić sobie z wyzwaniem ostatnich dziesięcioleci, jakim jest modelowanie oparte na historii operacji

Autor: Ryan McVay
Zdjęcia w artykule udostępnione przez autora