По мнению ведущих аналитиков,специализирующихсяна системах CAD/CAM/CAE,одной из главныхтенден-цийсовременного рынка САПР является активное развитие доли средних систем автоматизации,ориен-тированных на младшие, недорогие модели рабочих станций Unix и платформы Windows 95/NT.Следствием этой тенденции стало осознание большинством поль-зователей того факта,что системы младшего класса (AutoCAD, VersaCAD, CADKEY и другие) хороши толь-ко для решения определённого круга проблем и малоэффективны с точки зрения средних и крупных компаний, деятельность которых далеко выходит за рамки черчения, пусть даже и с расширенными воз-можностями трёхмерного моделирования. Более раз-витые системы типа EDS Unigraphics, ProEngineer, CATIA или CADDS требуют мощного оборудования и сами по себе достаточно дорогие. Однако, хотя большие функциональные возможности этих систем привлекли самый широкий круг пользователей, с каждым днём растет число компаний, желающих полу-чить почти такой же "джентльменский" набор, но за более низкую цену.Воистину серьёзный САПР пошёл сегодня в народ.
Система проектирования нового поколения SolidEdge, позиционируемая компанией Intergraph как раз в наиболее активно развивающемся сегодня сегменте средних систем, которые работают в кон-фигурации Wintel - программной средой Windows или NT, установленной на компьютерах с чипами Intel или младшими моделями RISC-процессоров.
Весной 1996 года компания Intergraph, хорошо из-вестная как производитель мощных графических ра-бочих станций и семейства продуктов для машиностроения EMS, выпустила на рынок систему SolidEdge - инструмент, предназначенный для про-ведения всего комплекса работ по твёрдотельному моделированию при выполнении в среде Windows на компьютерах класса ПК. Казалось бы, сегодня труд-но удивить искушенного пользователя выходом ново-го продукта, однако отличительной особенностью SolidEdge является низкая цена-около 6 тыс.долл., потребителям предоставляется полная функциональ-
ность по выполнению основного объёма работ,свя-занных с проектированием изделий машиностроения.
Следует заметить, что данная система - это отнюдь не очередная версия чертёжного автомата, заменяю-щего кульман разработчика, а попытка полного пе-реосмысления самого процесса проектирования в ма-шиностроении. Потребовалось почти два десятилетия с момента появления первых САПР,чтобы сначала тя-жёлые, а потом и средние системы автоматизации стали позволять конструктору работать в традици-онной, привычной для него манере.Система парамет-рического твердотельного моделирования SolidEdge - пример одной из реализаций именно такого подхо-да, в корне меняющего представление о реальных прикладных возможностях машинной графики.
Solid Edge позволяет удовлетворить такие пожела-ния пользователей,как:
- потребность в лёгкой для освоения САПР с сис-темой команд, ориентированной на конкретный про-цесс решения прикладной задачи;
- открытость новой системы автоматизации и в пер-вую очередь возможность свободного обмена инфор-мацией между различными CAD/CAM/CAE-системами;
- стремление пользователей, на рабочих местах ко-торых установлен двумерный САПР (а таких рабочих мест в мире 600 тыс.) иметь возможность работать с твёрдотельными моделями.
В системе SolidEdge предусмотрены следующие функ-циональные возможности, которые обеспечивают ей
достойное место в ряду тяжелых САПР:
- моделирование деталей. Набор средств создания сложных твёрдотельных параметрических моделей в
трёхмерном пространстве. Основная задача пользо-вателя при работе с модулем моделирования – пред-ставить конечный результат, а система уже сама позволит воплотить его в требуемой форме.
- создание сборочных узлов. Разработка новых уз-лов и деталей с привязкой их к уже существующим элементам конструкции. Здесь решается задача ори-ентирования в большом количестве отдельных дета-лей путем использования многоуровнего дерева, отражающего структуру сборочного узла. На любом этапе проектирования можно выявить и исправить ошибки размещения деталей.
- оформление чертежей. В полуавтоматическом режи-ме создаются чертежи отдельных деталей и сбороч-ных узлов,а также сборники чертежей.Чертёж вместе с изометрическими проекциями, выносными видами, разрезами и т. п. всегда соответствует текущей версии модели. Предусмотрена автоматическая про-становка размеров и формирование спецификаций.
- поддержка рабочих групп. Средства организации работы коллектива проектировщиков, позволяющие
распределить общий проект между рабочими местами, объединёнными в сеть,и обеспечить контроль за ходом процесса создания нового изделия.
- архивация. Кроме хранения в многоуровневом ар-хиве собственных чертежей и моделей,предусмотрена работа по использованию в новых проектах разрабо-ток, выполненных или выполняемых с помощью других систем автоматизации (AutoCAD, Microstation,EMS).
- интеграция в электронный офис. Поддержка стан-дарта OLE позволяет рассматривать Edge как расши-рение привычного набора функций электронного офи-са. Возможна интеграция с Word, Excel, Access, а также доступ к ресурсам SolidEdge из собственных прикладных программ пользователя.
Единый пользовательский интерфейс позволяет уп-равлять всеми перечисленными функциональными воз-можностями SolidEdge, используя понятный каждому конструктору язык,настраиваемый на специфику кон-кретного применения.Сегодня SolidEdge - первая из CAD-систем, имеющая сертификат совместимости с продуктами Microsoft-Microsoft Office Compatible.
3.6.1. Твёрдотельное моделирование.
Многие из существующих САПР реализуют возможности твёрдотельного моделирования, однако изначальная
ориентация SolidEdge на среду Windows позволяет минимизировать количество операций, необходимых для ввода данных. Это не только ускоряет,но и уп-рощает моделирование. Если же учесть, что система предназначена специально для пользователей, заня-тых в машиностроительной сфере,то, по мнению ана-
литиков,работа с системой становится более естес-твенной и соответствует привычному ходу мыслей
конструктора - проектировщика.
В качестве одной из рабочих схем при формировании модели детали в системе используется парадигма добавление - удаление материала. При этом пользо-ватель выбирает рабочую область,рисует в ней кон-тур будущей детали,а затем, как скульптор, указы-вает пределы и направление перемещения резца, удаляющего "все лишнее".
Для геометрического представления тел SolidEdge использует ACIS - программный продукт компании Spatial Technology. При этом принцип проектирова-ния на основе конструкторско-технологических эле-ментов позволяет избежать использования традици-онных булевых операций, приводящих к тому, что поведение модели становится непредсказуемо. При управлении процессом создания элемента в SolidEdge его границы задаются командами типа: «до следующей поверхности», «насквозь», «до пересе-чения с цилиндром» и т. п. Само собой разумеется, что поддерживается автоматическое вычисление ли-ний и поверхностей при пересечении различных эле-ментарных объёмов, составляющих конструируемую деталь.
Система хранит всю историю работы по моделирова-нию объекта - пользователь в любой момент может
«откатиться» назад для исправления геометрии или изменения каких-либо параметров. Кроме того, мож-но задать режим автоматической проверки на кор-ректность сделанных изменений, например контроль за пересечением поверхностей или предупреждение об изменении целостности контура детали при кор-рекции каких-либо параметров.
Для оформления построенной модели в соответствии, например, с требованиями ЕСКД в системе имеется
полный набор средств, позволяющих придать модели нужный антураж. Создание ассоциативных чертежей,
связанных с моделью и отражающих все вносимые в
неё изменения, раньше было прерогативой только
серьёзных САПР, имеющих не менее серьёзную стои-мость. Теперь в системе SolidEdge можно формиро-вать динамическую связь модель-чертёж,позволяющую всегда иметь актуальное состояние чертежа детали или сборочного узла. Для оформления собственно чертежа в системе имеется полный набор соответ-ствующих автоматически выполняемых функций: композиция видов, построение проекций и сечений, нанесение размеров, размещение спецификаций.
Размеры на чертеже можно импортировать непосред-ственно из модели детали,а затем нанести дополни-тельные поясняющие надписи в соответствии с при-нятыми национальными/международными стандартами.
Для создания текстовых пояснений можно использо-вать встроенный редактор или любой текстовый про-цессор: Word, Notepad, Write и т. п.
3.6.2. Сборки.
Средства создания отдельных, пусть даже твёрдо-тельных деталей сегодня уже имеют многие системы класса среднего и лёгкого САПР, однако работа со сборками- это обязанность главным образом тяжёлых систем.Система SolidEdge изначально создавалась для параметрического твёрдотельного моделирования сборочных узлов. Каждая отдельная деталь сборки разрабатывается не сама по себе, а в связи с её местом в сборочном узле, частью которого она яв-ляется. Ясно, что это позволяет исключить многие ошибки ещё на ранних этапах проектирования. Новые детали можно создавать, используя элементы сосед-них;позиционирование деталей в сборке и автомати-ческая установка взаимосвязи между ними, управле-ние текущим состоянием работ по созданию сбороч-ного узла - все это возможно в системе SolidEdge.
Остановимся чуть подробнее на сборке сверху вниз, которая позволяет проектировать сборочные узлы и
создавать новые детали непосредственно в среде сборки, используя части уже созданных деталей и узлов, разработанных, в том числе, и средствами других САПР. Интересной особенностью SolidEdge является возможность задания мест соединения де-талей и условия выравнивания, которые система
должна соблюдать в течение всего сеанса работы над проектом. Определенным интеллектом обладают также средства ориентации деталей в сборочном уз-ле,которые помогают достаточно просто разобраться в сложных конструкциях, содержащих сотни, а при размещении проекта в сети и тысячи элементов. В качестве дополнительной возможности, предполага-емой при работе в режиме сверху вниз, стоит упо-мянуть отслеживание версий для оценки сразу нес-кольких вариантов решения, а также автоматический учёт взаимосвязей между деталями для выявления ошибок размещения и нестыковок.