Wielozadaniowe narzędzie dla projektanta

Wprowadzając na rynek pięć lat temu pakiet Solid Edge w wersji ST (Synchronous Technology – technologia synchroniczna), firma Siemens zmieniła swoje podejście do modelowania i projektowania inżynierskiego. Zrezygnowano wówczas z metod projektowania bazujących na historii operacji i listy cech na rzecz metody opartej na bezpośredniej edycji i przesuwania oraz przeciągania obiektów myszką na ekranie. Technologia synchroniczna, bo o niej mowa, stale ewoluuje i stała się już znacznie bardziej dopracowana. Zniknęły też początkowo istniejące bariery pomiędzy podejściem do projektowania opartym na porządku i historii, a nowymi możliwościami związanymi z dynamicznym modelowaniem. Poprawiła się też wzajemna integracja obu sposobów projektowania.

Pakiet Solid Edge ST6 zawiera kilka ulepszeń poprawiających modelowanie synchroniczne. Uchwyt sterujący jest duży i można łatwiej określić jego położenie oraz orientację. Teraz można używać tego samego uchwytu realizującego ruch w trzech kierunkach, który dodatkowo zapewnia kontrolę obrotu, zarówno do tworzenia, jak i modyfikacji, a także przesuwania oraz zmiany orientacji obiektów. Co ważne, wielkość koła sterującego można dopasować do rozdzielczości monitora i preferencji użytkownika. Menedżer rozwiązań jest bardziej intuicyjny i przewidywalny. Użytkownik ma też większą kontrolę nad sposobem wykorzystania koloru w Menedżerze rozwiązań i raportowaniem błędów.

Operacje synchroniczne, takie jak wycięcia, wycięcia obrotowe, otwory, zaokrąglenia i fazy oraz informacje dotyczące wytwarzania produktu (PMI – Product Manufacturing Information) można zdefiniować na zapisywalnej części docelowej podczas pracy nad złożeniem. Ułatwia to interakcję pomiędzy modelowaniem części a projektowaniem złożeń, przyspieszając tym samym proces rozwoju produktu. Rozwiązanie to pozwala też zwiększyć efektywność projektowania poprzez bezpośrednie wykorzystanie wystąpień złożeń jako synchronicznych narzędzi logicznych umożliwiających szybsze tworzenie odstępów między częściami. Ulepszenia wzorców synchronicznych znacznie zwiększają użyteczność, jakość zachowań i możliwość umieszczania wyśrodkowanych wzorów.

Oprogramowania Solid Edge ST6 można też użyć do rozpoznawania szeregu równoległych otworów i ponownego definiowania ich jako jednego wzoru, co zwiększa możliwości ponownego wykorzystania importowanych danych. Występujące w modelach zaokrąglenia można częściowo usuwać, co ułatwia oczyszczanie importowanych modeli. Istnieje też możliwość propagacji cech synchronicznych utworzonych w środowisku modelowania złożenia do komponentów źródłowych. Możliwość ta jest przydatna podczas tworzenia cech obejmujących kilka części, które będą np. ze sobą spasowywane przy montażu.

Usprawniono też realizację wyciągania powierzchni płaskiej, która pojawiła się w wersji Solid Edge ST5.  Funkcja ta pozwala zbudować żądaną geometrię z istniejącej powierzchni w taki sposób, żeby była ona dokładnie dopasowana do pozostałych elementów. W wersji Solid Edge ST6 wprowadzono większą kontrolę nad tym, w jaki sposób wybierane są wewnętrzne powierzchnie do wyciągnięcia w zależności od sposobu ich dalszego wykorzystania.

Nowe polecenie przedefiniowania powierzchni zastępuje wiele „zwykłych” lic jednym licem inteligentnym. Projektanci mogą teraz udoskonalić kształt lica zastępczego, dodając krzywe punktów charakterystycznych na podstawie lic pierwotnych, i określić granice ciągłości krzywizny w celu tworzenia bardzo gładkich powierzchni pomiędzy istniejącymi licami. Intuicyjną, lokalną edycję krzywizny można wykonać przy użyciu całkowicie nowych uchwytów kontroli ciągłości 3D przy granicach krzywych i powierzchni. Ciągłość krzywizny lub styczności określa się za pomocą uchwytu kontroli styczności, natomiast wielkość każdego warunku krzywizny modyfikuje się interaktywnie za pomocą uchwytu wielkości styczności. Ograniczone powierzchnie umożliwiają teraz stosowanie krzywych wiodących zapewniających lepszą kontrolę nad kształtem, a jednocześnie obsługują warunki graniczne ciągłości krzywizny pozwalające na sprawne dopasowanie do przylegających lic.

W nowej wersji Solid Edge ST6 znalazło się także kilka usprawnień w samych uchwytach kontroli 3D wykorzystywanych do sterowania powierzchnią w trakcie jej edycji. Pojawiło się narzędzie do umieszczania grzebienia krzywizny (grzebienie krzywizny stanowią rozszerzoną reprezentację graficzną nachylenia i krzywizny większości elementów szkicu w dokumentach części, złożenia i rysunku), które jest widoczne przy tworzeniu geometrii. Dzięki niemu możliwa jest identyfikacja punktów zagięcia, niemniej działa ono tylko w aktualnej płaszczyźnie, co ogranicza jego przydatność podczas podglądu sąsiednich geometrii. Nowe narzędzia do modelowania refleksyjnego pozwalają zaś na wyświetlenie odbicia samej grafiki geometrii na całej roboczej płaszczyźnie środkowej tak, aby można było ocenić, jak będzie wyglądała powierzchnia wzdłuż całej płaszczyzny. Dostępne są także narzędzia do dopasowywania izolinii umożliwiające zsynchronizowanie linii UV z pierwotnej, zalążkowej powierzchni.

Wprowadzono także nowe dodatki, które będą przydatne przy tworzeniu bardziej złożonych geometrii. Nowe narzędzie powierzchni obrotowej tworzy kontrolowane zwężenie bryły przez przeciągnięcie przekrojów liniowych wzdłuż krzywej lub krawędzi. Wynikowe lico może być styczne lub prostopadłe do istniejącego. Uniwersalne polecenie dotyczące powierzchni, BlueSurf, zawiera nowe rozszerzenia wizualizacji, takie jak zdefiniowana przez użytkownika gęstość krzywej UV, jak również opcjonalne grzebienie krzywizny z możliwością dostosowania wielkości. Dzięki temu użytkownik otrzymuje informacje zwrotne w czasie rzeczywistym podczas doprecyzowania kształtów powierzchni.

Pomiary powierzchni zostały uproszczone poprzez wprowadzenie narzędzia krzywizny przekroju. Ten wirtualny wskaźnik konturu wyświetla grzebienie krzywizny na wspólnej płaszczyźnie, przecinając wiele lic jednocześnie i uwidaczniając wszelkie nierówności. Analiza importowanego modelu została wzbogacona o narzędzie kontroli krzywizny. Błędy w stylizowanych częściach można zidentyfikować, wyświetlając kontury powierzchni w stosunku do pozycji UV na wielu licach.

Za pomocą symetrycznego odbicia modelu można sprawdzić formę modelu bez konieczności wykonywania odbicia lustrzanego bryły, co jest szczególnie przydatne w modelowaniu złożeń. Modyfikowanie powierzchni jest szybsze, a wiele lic można przycinać i przedłużać w jednym kroku. Ponadto innowacja ta sprawia, że lista operacji staje się krótsza. Intuicyjne zachowanie uchwytu sterującego w połączeniu z wizualnym zróżnicowaniem punktów kontrolnych i uchwytów upraszcza edycję krzywych 2D. Ulepszenia krzywych punktów charakterystycznych obsługują warunki ciągłości i zakończenia krzywizny, a uchwyty kontroli 3D i podglądy w czasie rzeczywistym ułatwiają manipulowanie krzywymi 2D. Zaokrąglenia obsługują teraz warunki ciągłości krzywizny wzdłuż granic.

Za pomocą oprogramowania Solid Edge ST6, podobnie jak w poprzednich wersjach projektować tłoczone lub dziurkowane elementy blaszane. W najnowszej odsłonie dodano funkcje usprawniające projektowanie prostych, prasowanych krawędziowo lub walcowanych części blaszanych. Funkcje te są szczególnie przydatne w zastosowaniach wymagających złożonego pakowania, tłoczenia blach, wytwarzania elementów z tworzyw sztucznych i projektowania maszyn ciężkich.

Pakiet Solid Edge ST6 ułatwia tworzenie wgłębień, wgłębień liniowych, wycięć z zagięciem i żaluzji w zagięciach. W najnowszym wydaniu części blaszane można umieszczać na zwykłych częściach sekwencyjnych o jednolitej grubości bez konieczności przekształcenia części w blachę, co zapewnia wyjątkowo skuteczną metodę projektowania tłoczonych części metalowych. Kolejne ulepszenie projektowania tłoczonych części metalowych umożliwia definiowanie kołnierzy konturowych na krawędziach istniejących kołnierzy konturowych.

Pakiet Solid Edge ST6 obsługuje możliwość tłoczenia lub wygniatania bryły docelowej innym narzędziem bryłowym. Można to wykonywać zarówno w środowiskach części, jak i blach. Tworzenie części tłoczonych jest szybsze i umożliwia natychmiastowe rozpoczęcie projektowania narzędzi. Udoskonaleniu uległy narzędzia do rozwijania. Pozwalają one zachować fazy, zaokrąglenia i otwory we wszystkich zagięciach. Wgłębienia i wycięcia z zagięciem obsługują wiele profili zamkniętych w jednym elemencie. Tabela zmiennych zawiera zmienne dla przyciętych modeli blaszanych. Zmienne te mogą być powiązane z arkuszami kalkulacyjnymi, dzięki czemu możliwe jest prowadzenie dalszych obliczeń.

Istnieje też możliwość stworzenia narzędzia bryłowego do formowania projektowanego elementu blaszanego i wykorzystania go do zdeformowania danych geometrycznych opisujących ten blaszany element. Po właściwym, wzajemnym ustawieniu narzędzia/matrycy i wytłaczanej blachy, program automatycznie przekształci dane geometryczne. W ten sposób forma narzędzia/matrycy zostanie idealnie dopasowana, a jednocześnie zachowane zostaną odpowiednie grubości ścianek wytłaczanego elementu. Tę funkcję można również zastosować podczas modelowania form odlewniczych lub elementów kutych, a także przy projektowaniu opakowań strukturalnych (np. wytłoczek ze styropianu) wykorzystywanych podczas transportu.

Program pozwala również dodawać elementy wzmacniające, takie jak np. użebrowania do płaskich form, a następnie odpowiednio je zagiąć po to, aby dopasować je do istniejących już krzywizn. Możliwe jest również dodawanie cech elementów tłoczonych, takich jak wzmocnienia do jednolitych, grubych części.

W najnowszej wersji pakietu Solid Edge znalazło się wiele narzędzi do zarządzania złożeniami, które ułatwiają modelowanie w wypadku dużych projektów. W zupełnie nowym środowisku złożenia uproszczonego projektanci mogą doprecyzować reprezentacje dużych złożeń. Dostępne są wszystkie polecenia modelowania części sekwencyjnych, a także kilka nowych narzędzi. Funkcjonalność ta jest szczególnie cenna dla producentów OEM i dostawców, którzy muszą usunąć zastrzeżone dane ze złożeń przed wysłaniem modeli producentom wyrobów końcowych.

Za pomocą polecenia zamykania komponentów projektanci mogą reprezentować lub zastępować wybrane komponenty prostymi kształtami geometrycznymi. Otrzymana kostka lub walec są powiązane z wybranymi komponentami i można je modyfikować za pomocą operacji sekwencyjnych w celu ujawnienia tylko istotnych szczegółów zewnętrznych. Powielanie brył pozwala projektantom kopiować i konstruować szyki uproszczonych obiektów bryłowych składających się z jednej lub wielu brył, co umożliwia szybkie tworzenie reprezentacji wielkoskalowego rysunku koncepcyjnego zwykłych i zastrzeżonych komponentów. Dzięki nowej technice wyświetlania w oprogramowaniu Solid Edge ST6 płynność wyświetlania złożeń podczas przesuwania, powiększania i obracania widoku złożenia została dwukrotnie zwiększona bez pogorszenia jakości generowanego obrazu.

Ulepszono również modelowanie złożeń. Ścieżki konstrukcji ramowych można np. wyznaczać za pomocą krawędzi komponentów części umieszczonych w złożeniu. Elementy równorzędne, takie jak krawędzie i punkty centralne, mogą być umieszczane podczas szkicowania geometrii w kontekście złożenia. Odejmowanie Boole'a modyfikuje zaś geometrię części wchodzących w skład złożenia.

W nowym Pakiecie firmy Siemens poprawiono również tworzenie dokumentacji projektowej. Moduł Solid Edge ST6 Drafting  znacznie szybciej obsługuje dużą liczbę obiektów 2D. Ulepszono również funkcje wyświetlania kreskowania oraz przewijania, powiększania i przesuwania. Można cofnąć też aż do 500 operacji. Dokumentacja rysunków koncepcyjnych instalacji elektrycznych i rurociągów jest też bardziej efektywna w stosunku do poprzedniej wersji, ponieważ bloki schematyczne można teraz edytować lokalnie.

W celach informacyjnych wyświetlana jest cała otaczająca geometria, którą można dodawać do lub usuwać z bloku. Solid Edge ST6 umożliwia też automatyczne generowanie schematycznych tabel blokowych lub list części na rysunkach. Można również zaznaczać wszystkie bloki na arkuszu w widoku rysunku lub zaznaczać je ręcznie, w tym także przy użyciu zaznaczenia zbiorczego. Istnieje możliwość wyświetlania takich informacji, jak nazwy bloków, właściwości i etykiety, a także automatycznego tworzenia symboli pozycji. Rozwinięto funkcje dostosowywania tabel, umożliwiając bezpośrednie, lokalne modyfikowanie czcionki i wyrównania tekstu. Ponadto w ramach tabeli można zastępować poszczególne komórki.

Poprawiona została również możliwość wyrównywania widoku rysunku. Dowolne dwa widoki można wyrównać przy użyciu asocjatywnych punktów charakterystycznych lub środków widoków. Praca w rozszerzonych widokach jest znacznie łatwiejsza, ponieważ linie przerwania w przekrojach są powiązane ze źródłem, a zmiany wprowadzone w źródle są automatycznie aktualizowane na przekroju. Innym istotnym ulepszeniem jest automatyczne rozmieszczenie wymiarów – indywidualnie lub za pomocą jednej z dwóch metod zaznaczania jednoczesnego, jakimi są zbiorcze zaznaczenie lub zidentyfikowanie widoku rysunku i uchwycenie wszystkich wymiarów w tym widoku.

Czyszczenie rysunku jest również bardzo proste dzięki możliwości powiązania wyrównanych wymiarów liniowych i jednoczesnego przeniesienia.  W najnowszej wersji ST6 łatwiej jest też zidentyfikować, zdefiniować i zmodyfikować okręgi otworów pod śruby. Okręgi te można umieszczać za pomocą łuków, ukrytych linii, a nawet ukrytych otworów. Można je tworzyć też za pomocą dwóch punktów na średnicy i przycinać w celu utworzenia częściowego okręgu otworu.

Ulepszono też mechanizm lokalizacji symboli pozycji listy części. Obecnie można określić lokalizację symbolu pozycji, jak również kolejność numeracji elementów zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do niego, a Solid Edge automatycznie wygeneruje sekwencję elementów. Kolejnym ulepszeniem jest wprowadzenie polecenia Kształt wyrównania. Symbole pozycji oraz wymiarowanie geometryczne i tolerancje można wyrównać do kształtów prostokątnych, liniowych lub nieregularnych. Zmianę położenia adnotacji uzyskuje się przez jego przeciągnięcie w nowe miejsce  lub modyfikując kształt wyrównania.

W kreatorze widoku rysunku wprowadzono z intuicyjną w obsłudze wstążką poleceń z dynamicznym podglądem widoku rysunku i możliwością zapisania wspólnych ustawień widoku w celu ponownego wykorzystania. Ulepszone menu skrótów przyspiesza tworzenie arkuszy rysunków i kart arkuszy. Można określić unikatowy schemat kolorów dla różnych rodzajów arkuszy. Osadzone dokumenty, takie jak arkusze kalkulacyjne, prezentacje i pliki tekstowe, można edytować przy użyciu macierzystego interfejsu użytkownika wykorzystywanego standardowo w programie, z którego pochodzi osadzony obiekt bez „wychodzenia z rysunku”.

W nowym pakiecie oprogramowania Solid Edge ST6 wprowadzono możliwość pobierania, wysyłania, udostępniania i nagrywania filmów instruktażowych. Filmy te składowane na serwisie YouTube i mogą być wyświetlane w specjalnym osadzonym a programie Solid Edge okienku. Projektant może nagrać sesję modelowania, dodać do niej dźwięk i przesłać ją do serwisu YouTube. Podobnie, w ten sposób da się również wyszukać „ na YouTube’ie” inne nagrania dotyczące projektowania w Solid Edge. Dzięki temu projektant bez problemu może znaleźć rozwiązania problemów, z którymi wcześniej zetknęli się już inny użytkownicy Solid Edge’a.

W ten sposób rozwiązaniami problemów lub materiałami z filmami szkoleniowymi można się dzielić z szeroką publicznością lub tylko z kolegami z zespołu w ramach zamkniętej, specjalnie utworzonej w tym celu „na YouTube’ie”  grupy. Opcję współdzielenia się wiedzą na serwisie YouTube da się, oczywiście, wyłączyć w ustawieniach administracyjnych systemu.

Innym narzędziem, które może posłużyć do dzielenia się wiedzą lub do zaprezentowania projektu bezpośrednio u klienta jest aplikacja Solid Edge Mobile Viewer. Współpracuje ona z mobilnymi urządzeniami takimi jak tablety i smartfony z systemem iOS lub Android. Pozwala ona też na wyświetlanie bardziej skomplikowanych rysunków lub złożeń na kilku urządzeniach jednocześnie, co można wykorzystać np. podczas prezentacji w sali konferencyjnej.

Solid Edge ST6 udostępnia dwie zautomatyzowane metody sprawdzania poprawności modelu przy użyciu jednej lub wielu zmiennych. Chodzi tu o tradycyjne narzędzia symulacyjne bazujące na analizie elementów skończonych (MES, ang. FEA, FEM) oraz narzędzia do analizy celów 2D. Ta druga metoda oparta jest na geometrycznym określeniu zmiennych i zoptymalizowaniu ich przez system w taki sposób, aby osiągnąć predefiniowane docelowe wartości właściwości fizycznych (np. masę, objętość, określoną wartość powierzchni) – tzw. cel. W poprzednich wersjach Solid Edge, narzędzia te pozwalały jedynie na rozwiązywanie problemów mechanicznych 2D. W wersji ST6 szukanie wyników dostępne jest również dla obiektów 3D. W tym celu można wykorzystać np. tabelę zmiennych właściwości fizycznych, które są dostępne do iteracji, zarówno w trybie synchronicznym, jak i sekwencyjnym.

Jeśli chodzi o symulacje wykorzystujące narzędzia MES, to optymalizacja projektu realizowana jest przy wykorzystaniu struktur danych wejściowych oraz celów, które nie polegają tylko na modyfikacji parametrów. Nowe, oparte na technologii Femap narzędzia wykonają optymalizację geometryczną, niemniej uwzględniają w tym procesie takie czynniki, jak znalezienie równowagi pomiędzy sztywnością a masą komponentu, dzięki czemu optymalizacja może być zastosowana do określenia optymalnej grubości materiału, przy zachowaniu określonej wytrzymałości czy masy.

Funkcja optymalizacji w Solid Edge Simulation udostępnia projektantom scenariusze wariantowe, umożliwiające przewidywanie, jak część będzie reagować na określone warunki obciążenia podczas iteracji jednej lub wielu niezależnych zmiennych w określonym przedziale wartości. Wyświetlanie siatki jest niezależne od polecenia siatki, co ułatwia wizualizację części analizowanych w ramach złożenia. Nowe polecenie tworzenia powtórnej siatki umożliwia utworzenie siatki z poszczególnych części zamiast z całego złożenia. Wskaźnik stanu jakości siatki ma obecnie zastosowanie do każdej części w złożeniu.

Zarządzanie danymi CAD

Firma Siemens w poprzednich wersjach pakietu Solid Edge oferowała system zarządzania danymi bazujący na popularnej platformie SharePoint firmy Microsoft. W najnowszej wersji ST6 zachowano funkcję znane z pakietu Solid Edge Insight XT umożliwiające archiwizowanie dokumentów niezbędnych do współpracy w ramach zespołu, ale jednocześnie wprowadzono nowe, bardziej rozbudowane narzędzia do zarządzania danymi CAD pozwalające na zarządzanie danymi powiązanymi z innymi dokumentami biurowymi związanymi z projektem oraz na zarządzanie zmianami i aktualizacjami. Przy okazji zmieniono nazwę modułu na Solid Edge SP (od SharePoint), co ma podkreślić, że oprogramowanie oparte jest na programie Microsoftu.

Wśród nowości wprowadzonych w najnowszej wersji programu znaleźć można nową kartę podglądu zapewniającą bezpośredni dostęp do wszystkich dokumentów powiązanych z zarządzaną pozycją oraz do ich aktualizacji. W przeglądarce relacyjnej umieszczono nowe ikonki (miniaturki) modeli 3D części i złożeń Solid Edge, do których istnieją odwołania w strukturze produktu wyświetlanej hierarchicznie, organicznie i przy użyciu symboli pozycji. Pokazane są tam powiązane z modelem 3D dokumenty, ich wzajemne relacje oraz ich bieżący wygląd.

Raportowanie zgłoszeń zmian inżynieryjnych (ECR), zleceń zmian inżynieryjnych (ECO) i projektów zostało rozszerzone tak, aby menedżerowie mogli szybko sprawdzić stan zadań inżynierskich i zidentyfikować potencjalne opóźnienia na wczesnym etapie projektowania. Gotowe przepływy pracy do celów zarządzania zmianami również zostały ulepszone i są w znacznie bardziej efektywny sposób zintegrowane z programem Microsoft Outlook.

Przez wiele lat oprogramowanie Solid Edge udostępniało narzędzia do masowej migracji danych dla oprogramowania Autodesk Inventor, Pro/E i Siemens NX I-deas. Najnowsza wersja Solid Edge pozwala również na migrację złożeń, części i rysunków z programu SolidWorks. Narzędzie do przenoszenia części, złożeń i rysunków podczas migracji zachowuje kluczowe elementy, takie jak więzy złożeń, otwory, rozpoznawanie wzorców, materiały, części, alternatywne położenia i itp., zwiększając możliwości wykorzystania istniejących już danych.