Черепашков А.А., Носов Н.В. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении

Подождите немного. Документ загружается.

Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в САПР

- Tecnomatix - комплекс подсистем технологической напра*

ленности для моделирования, планирования и реалистического

представления производственных процессов;

- Solid Edge - САПР среднего класса, поддерживающая об-

легченные системные решения SPLMS.

SPLMS/UGS, обладая одним из самых больших перечней

совместимых (интегрированных) между собой CAD/САМ/

CAE/CAPP/PDM/CNS/...-систем, прежде всего делает уп

0р

на конструкторско-технологическую подготовку производства

включая конструирование, разработку управляющих программ

для технологического оборудования с ЧПУ, инженерный анализ

и электронный документооборот.

TeamCenter Engineering (ТСЕ) представляет собой масштаби-

руемый комплекс PDM-систем и их компонент, предназначен-

ный для интеграции инженерных данных и управления произ-

водственными процессами на всем протяжении жизненного

цикла изделий.

Предлагаемый SPLMS набор технологий e-Factory реализует

полную интеграцию единого информационного пространства

предприятия. При этом в единую ассоциативную среду объеди-

няются процессы технической подготовки производства (САПР)

и управления производством (ERP), обеспечивая:

PLM solution

Рис. 5.10.1. PDM, словно ось, связывает в рамках корпоративной

автоматизированной системы предприятия (PLM-cucme.ua)

средства автоматизации различного назначения

322

5.10. Полномасштабные автоматизированные системы

ассоциативные связи моделей изделия, производственных

процессов и ресурсов предприятия;

сохранение и накопление в базе знаний проверенных на

практике технологических процессов для повторного использо-

вания;

— интерфейсы с системами управления ресурсами и оборудо-

ванием (ERP, SCAD А);

- ведение цеховой документации (MES).

Комплекс САПР NX (Unigraphics). О возможностях этой си-

стемы красноречиво говорит далеко не полный классифика-

ционный перечень функций (подсистем, модулей) основного

комплексного CAD/CAM/CAE-решения «NX», приведенный

втабл. 5.10.1.

Кроме того, следует учесть, что использование PDM ещё боль-

ше расширяет функциональность NX при проектировании боль-

ших сборок и организации коллективной работы над проектом.

SPLMS предлагает использование компьютерного модели-

рования на всем протяжении жизненного цикла машинострои-

тельных изделий, и прежде всего в КТПП. Бесшовная интегра-

ция приложений NX существенно изменяет процессы создания

изделия, заменяя локальные (точечные) решения на единую

среду создания изделия, гарантирующую то, что изменения

ЗО-мастер-модели сразу же перенесутся на все приложения

системы. Например, это позволяет разработчикам оперативно

проверять влияние изменений на конструкцию и обеспечивать

быстрое и эффективное изменение чертежей, сеток CAE и ин-

формации для САМ-моделей [163].

Бесшовной интеграцией принято называть прямое взаимодей-

ствие модулей интегрированной САПР без использования про-

межуточных форматов передачи данных.

Интегрированная рабочая среда содержит систему WEB-

интерфейсов (INTERNET-технологии), которая позволяет объ-

единить усилия географически распределенных подразделений

Разработчиков.

В области инженерного анализа SPLMS предоставляет поль-

зователю несколько вариантов работы. Применение FEMAP

Удобно конструктору с ограниченным опытом в области МКЭ,

NASRTAN-NX рекомендуется для решения сложных задач.

323

Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в САПР

Тесная интеграция NX-CAD с CAE-подсистемами позволяет ин-

женерам оперативно рассчитывать действие внешних нагруз

0к

вибрацию, потерю устойчивости, поведение изделий при тем-

пературном воздействии. Кинематический анализ в NX помо-

гает пользователям предсказать поведение сложных механизмов

сборок и изделий во время процесса проектирования. Решение

включает в себя полный набор инструментов для всех видов ди-

намического, статического и кинематического моделирования.

NX САМ позволяет моделировать все виды обработки, в том

числе 5-осевую и высокоскоростную обработку, а также автомати-

зировать проектирование технологической оснастки, в том числе:

- проектирование литниковых каналов пресс-форм;

- проектирование штампов последовательного действия;

- автоматическое создание кузовных штампов;

- проектирование электродов для прошивочных электроэро-

зионных станков и др.

Одной из замечательных возможностей NX-Unigraphics яв-

ляется большое количество так называемых «визардов», или ма-

стеров в русскоязычной версии {wizard в дословном переводе -

волшебник). Мастера — это программы, выполняющие типовые

последовательности действий, которые работают в удобном для

инженера режиме детерминированного диалога, ведущего поль-

зователя за собой. Например: Mold-Wizard - диалоговое созда-

ние литьевых форм; Gear-Wizard - построение зубчатых заце-

плений; Die Engineer-Wizard - проектирование пресс-форм.

Геометрический моделлер NX легко справляется с большими

сборками любой сложности, но требует для уверенной работы

применения достаточно мощных компьютеров с соответствую-

щей масштабу сборки оперативной памятью.

Чертежный (2D) режим рассчитан на западную технологию

документирования. Существуют доработанные (локализован-

ные) российскими фирмами средства, позволяющие использо-

вать в Unigraphics стандарты ЕСКД, но, как показывает практи-

ка, они по своим возможностям уступают специализированным

отечественным «чертежным» системам. Потому на российских

предприятиях нередко можно встретить сочетание электронных

моделей NX, как, впрочем, и других тяжелых систем, с более лег-

кими средствами разработки технической документации.

324

5.10. Полномасштабные автоматизированные системы

Таблица 5.10.1.

Классификационный обзор основных функций системы Unigraphics

Название модуля

(подсистемы)

Функциональное назначение

Управление системой и процессами проектирования

UG/GATEWAY

Базовый модуль UG, который обеспечи-

вает доступ к базе данных, открывает и соз-

дает файлы, а также поддерживает настрой-

ку и управление системой.

Геометрическое моделирование изделий машиностроения

NX/Solid Modeling

Является основным инструментом ги-

бридного твердотельного геометрического

моделирования.

NX/Feature Modeling

NX/User Defined Feature

Содержит дополнительный, ориентиро-

ванный на конструктора набор операций

твердотельного моделирования: создание

типовых форм (отверстий, карманов, вту-

лок, выступов, пазов); автоматизация по-

строений (фасок, скруглений) и т. д.

NX/Freeform Modeling

Модуль поддерживает операции создания

и редактирования NURBS поверхностей

сложной формы.

NX/WAVE

Технология WAVE является базой для

параметрического моделирования изделия

любой сложности.

NX/Assembly Modeling

NX/Advansed Modeling

Обеспечивает создание сборочной моде-

ли любой глубины вложенности, состоящей

из неограниченного количества компонент.

Выполняет автоматический анализ зазо-

ров между компонентами сборки, весовой

анализ, построение разнесенных видов,

поддерживает построение и управление

упрощенными представлениями компонент

сборок.

325

Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в САПР

Продолжение таблицы 5.10

Название модуля

(подсистемы)

Функциональное назначение

Автоматизация проектирования и конструирования (CAD)

NX/Geometric Tolerancing

Автоматизирует назначение геометриче-

ских допусков прямо на твердотельной мо-

дели детали, используя стандарты обозна-

чения допусков ANSI Y.14.5M-1982, ASME

Y14.5M-1994 или ISO 1101-1983.

NX/Quick Stack

Является инструментом анализа трех-

мерных размерных цепочек и позволяет

провести расчет полей допусков на модели

изделия.

NX/Drafting

Автоматизирует получение плоских про-

екционных видов из трехмерной геоме-

трической модели. Полная ассоциативная

связь чертежа с геометрической моделью

позволяет автоматически модифицировать

чертеж в соответствии с изменениями гео-

метрической модели.

NX/Sheet Metal Design

и Aerospace Sheet Metal

Содержит набор функций, автоматизиру-

ющих проектирование деталей из листового

материала.

NX/Weld Assistant

Позволяет проектировать сварные соеди-

нения с использованием различных мето-

дов сварки (точечная сварка, роликовый

сварной шов, дуговая сварка и т. д.).

NX/Routing (Mechanical),

включая библиотеки стан-

дартных элементов для тру-

бопроводов (Tubing, Piping),

гидро- и пневмосистем

Автоматизирует создание трехмерной мо-

дели трубопроводных систем различного

типа, коробов прокладки кабельной систе-

мы, конструкций из типовых металличе-

ских профилей.

NX/Wiring

(Routing Electrical)

Автоматизирует процедуры проектиро-

вания и прокладки проводных коммуника-

ций.

326

5.10. Полномасштабные автоматизированные системы

Промышленный дизайн и компьютерная графика

NX/Freeform Shape

Содержит ряд дополнительных функ-

ций по сравнению с модулем NX/Freeform

Modeling, используемых на этапе дизайнер-

ских работ. Набор инструментов позволяет

деформировать и перемещать поверхности

свободной формы.

NX/Analyze Shape

Дает возможность анализировать гео-

метрию одного тела относительно друго-

го, определять разрыв между ребрами двух

смежных поверхностей, расстояние от то-

чек до поверхностей, проверять непрерыв-

ность касательной и кривизны при переходе

с одной поверхности на другую и др.

NX/Render

Используется для построения фотореали-

стического изображения деталей и сборок.

NX/Visualize

Позволяет управлять текстурами и опти-

ческими свойствами поверхностей, созда-

вать специальные эффекты, вставлять рас-

тровые изображения, менять источники

света, цвет, тени и фон.

Автоматизация технологической подготовки производства (САМ)

NX/CAM Base

Базовый модуль разработки управляющих

программ для станков с ЧПУ.

NXДurning

Модуль токарной обработки обеспечива-

ет моделирование точения, нарезания резь-

бы и сверления на токарном станке.

NX/Planar Milling

Применяется при производстве пресс-

форм и штампов, обеспечивая автоматиза-

цию программирования для плоского фре-

зерования.

NX/Fixed Axis, Variable

Axis, Sequential, XCore

&Cavity ....Milling

Автоматизирует моделирование различ-

ных видов сложной и многоосевой фрезер-

ной обработки.

NX/Die Engineering Wizard

Использует типовые процедуры при про-

ектировании штампов листовых деталей.

327

Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в САПР

Продолжение таблицы 5.10 1

Название модуля

(подсистемы)

Функциональное назначение

MoldWizard

Позволяет автоматизировать проекти-

рование пресс-форм для деталей из пласт-

масс.

NX/Wire EDM

Моделирует обработку деталей проволо-

кой на электроэрозионном станке в режиме

2-х и 4-х осей.

UG/ShopDocs

Позволяет автоматизировать разработку

технологической документации на основе

стратегий и программ обработки на станках

сЧПУ.

Реверсивный инжиниринг и измерения материальных моделей

UG/Imageware

Позволяет проводить измерения деталей

сложной формы и сравнения их с геометри-

ческой моделью.

UG/Image Inspection

Включает набор разнообразных функций

для ускорения и облегчения процесса ана-

лиза ЗО-данных для сравнения результатов

измерений с моделью.

UG/Imageware Evaluation

Помогает оценить общее качество мате-

матических свойств поверхности. Функции

контроля дают возможность проверить

непрерывность поверхностей, а функции

сравнения дают возможность увидеть, ка-

ковы различия между двумя проверяемыми

объектами.

Imageware Point Processing

Используется для манипуляции большим

объемом точек измерения. Модуль воспри-

нимает данные от большинства оптических

сканеров, координатно-измерительных

машин (СММ), рентгеновских сканеров,

а также конечно-элементных сеток.

328

5.10. Полномасштабные автоматизированные системы

' Модули системной интеграции

программирования и обмена данных

NX/Manager

Обеспечивает начальный уровень управ-

ления объектами NX (Unigraphics) и позво-

ляет эффективно организовать работу груп-

пы пользователей системы.

NX/KF

(Knowledge Fusion)

Модуль проектирования на основе баз

знаний. Представляет интеллектуальную

информационную подсистему поиска

и анализа имеющихся технических реше-

ний.

Image Polygon Modeling

Представляет набор инструментов для ра-

боты с данными в форме сетки полигонов

и триангуляции. В таком виде геометрия

представляется в таких распространенных

форматах, как стереолитография (STL),

виртуальная реальность (VRML) и конечно-

элементная модель.

NX/Translator

Обеспечивает взаимодействие систем

автоматизированного проектирования с

Unigraphics с помощью перевода различных

форматов данных.

группа модулей

NX/Open API

Средства пользовательского интерфейса

для прикладных систем.

Приведенный в таблице подробный перечень функциональ-

ных блоков не только служит примером состава модулей полно-

масштабных систем, но позволяет объективно оценивать пере-

довые достижения и возможности современных САПР.

5.10.2. Решения комплексной автоматизации

от Dassault Systemes

Компания Dassault Systemes

(DS)

[95] лидирует в мировой гон-

ке рынка CAD/CAM-систем попеременно с другими разработ-

чиками высокоуровневых САПР.

329

Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в САПР

История DS началась в 1975 г., когда французская ф

Ир

ма Avions Marcel Dassault приобрела права на САПР CAD^M

(Computer-Augmented Drafting and Manufacturing) у компании

Lockheed и таким образом стала одним из первых интеграто

Ров

САПР в Европе.

С 1977 г. ведутся собственные разработки CAD/САМ в ком-

пьютерном подразделении Dassault, на базе которого в 1981

была создана дочерняя компания Dassault Systemes.

В 1982 г. на рынке появилась первая коммерческая версия

CATIA-1 (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application)

как специальный продукт для трехмерного проектирования, по-

верхностного моделирования и разработки программ для ЧПУ.

В 1984 г. в систему CATIA были добавлены возможности черче-

ния, обеспечивающие ей полную независимость от CADAM.

В настоящее время Dassault Systemes - это часть холдинга

объединенного с Dassault Aviation, основным акционером кото-

рого является семья Dassault. Холдинг поддерживает тесные пар-

тнерские отношения с крупнейшим мировым производителем

вычислительной техники - американской компанией IBM, ко-

торая владеет значительным числом акций, но не обладает экс-

клюзивными правами. По условиям партнерского соглашения

с Dassault компания IBM распространяет во всем мире продукты

CATIA, осуществляет их поддержку и маркетинг и заодно по-

ставляет технические средства САПР.

Изначально CATIA создавалась для работы на больших ЭВМ

коллективного использования (mainframe). Начиная с третьей

версии, она стала поставляться совместно с рабочими стан-

циями фирмы IBM. С 1999 г., с выходом пятой версии CATIA,

появились альтернативные возможности использования этой

полномасштабной САПР на достаточно мощных персональных

компьютерах (ПК) под управлением операционной системы MS

Windows NT.

В 1998 г. компания DS приобрелау IBM систему ProductManager

и на ее основе стала развивать направление, связанное с управлени-

ем инженерными данными. В итоге новая разработка DS - Enovia

стала ведущей PDM-системой второго поколения. Дополнив ее

в дальнейшем системой TeamPDM, созданной компанией Smart

Solutions, и решениями фирмы MatrixOne, которая специализи-

330

5.10. Полномасштабные автоматизированные системы

вадась на создании систем управления производственными

Процессами, rjs получает целый набор средств системной инте-

грации-

В 1999 г. Dassault Systemes поглощает компанию SAFEWORK,

которая успешно занималась эргономическим моделированием.

В 2000 г. DS подписала соглашение с компанией Spatial

Technology о приобретении ее технологии ядра пространствен-

ного моделирования ACIS 3D. Сама компания Spatial была пе-

реименована в PlanetCAD. По мнению DS, им удастся объеди-

нить в новом геометрическом ядре квалификацию математиков

Spatial и производственный опыт Dassault.

В 2005 г. DS поглотила компанию ABAQUS Inc., одного из

лидеров на рынке нелинейного анализа методом конечных эле-

ментов (этой системе на год слияния с DS отводилось до 40% ми-

рового рынка FEA/МКЭ).

В 2006-2007 гг. DS присоединяет к себе фирму Virtools, кол-

лектив который принес с собой богатый опыт компьютерной

анимации и WEB-технологий, а также ICEM, одного из ведущих

разработчиков в области компьютерного дизайна, что подтверж-

дает серьезные намерения DS в области развития промышлен-

ной виртуальной реальности.

В настоящее время ключевыми продуктами (брендами)

Dassault Systemes являются:

- CAD/CAM/CAE-система CATIA;

- масштабируемый комплекс PDM-систем ENOVIA (ENOVIA

SmarTeam, ENOVIA MatrixOne, ENOVIA VPLM);

- система DELMIA, которая представляет возможности ком-

пьютерного моделирования и мониторинга промышленного

оборудования и технологических процессов;

- SIMULIA, представляющий собой набор САЕ-подсистем

и компонент инженерного анализа, включающий давно инте-

грированный в CATIA комплекс Analysis, полномасштабный

пакет Abaqus для моделирования методом конечных элементов

и соответствующие PLM-компоненты для управления данными

имитационного и технологического моделирования.

PLM-решения Dassault Systemes позволяют компьютеризиро-

вать все этапы создания нового изделия: от замысла дизайнера

До

автоматизации производства на конвейере. Как утверждают

331

Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в САПР

Рис. 5.10.2. Масштабируемость решений САПР, основанная

на иерархии вариантов программно-методических комплексов

332

5.10. Полномасштабные автоматизированные системы

Программно-методический комплекс САПР CATIA включает

себя более сотни модулей различного назначения, покрываю-

щих все современные возможности 3D- и 20-геометрического

моделирования, в том числе следующие.

part Design — среда объемного моделирования деталей, вклю-

чая возможности вариационной параметризации и многотель-

ного (multi-body) проектирования. Методика моделирования,

предлагаемая DS, предоставляет пользователям доступ к техно-

логическим функциям уже на начальных этапах моделирования

изделий.

Assembly Design — среда моделирования больших сборок, ори-

ентированная на технологии коллективной работы и параллель-

ного проектирования. Непосредственно в процессе моделирова-

ния сборок возможно проведение размерного анализа, расчетов

столкновений и пересечений и других аналитических операций.

Generative Drafting - модуль построения ассоциативных пло-

ских видов по трехмерной модели.

Interactive Drafting - модуль 20-моделирования и черчения.

Shape Design - модуль построения поверхностей свободной

формы, необходимых для задач промышленного дизайна.

Большой набор специализированных подсистем обеспечива-

ет автоматизацию работ с листовыми материалами (SMD), про-

ектирования металлоконструкций, трубопроводов и пр.

Модуль MULTICAx позволяет транслировать форматы дан-

ных различных систем CAD/САМ, в том числе SolidWorks, Solid

Edge, Unigraphics, Autodesk, что позволяет интегрировать в еди-

ный цифровой макет данные, полученные в различных систе-

мах, и в дальнейшем работать с этим макетом в среде CATIA, не

прибегая к трансляции через STEP или IGES.

Подсистемы технологической подготовки производства под-

держивают моделирование процессов металлообработки и соз-

дания программ для станков с ЧПУ:

- SMG (3-Axis Surface Machining 2) - для 3-осевой обработки;

- MMG (Multi-Axis Surface Machining 2) - для многоосевой

(3-5)обработки;

- LMG (Lathe Machining) - для токарной обработки.

В наборе технологических модулей имеются средства под-

готовки моделей для стереолитографии, модуль быстрого

333

сами разработчики, интеграционные возможности комплексных

решений, предлагаемых DS, обеспечивает самый большой и раз-

витый набор PDM-систем и компонент информационного обе-

спечения (см. рис. 5.10.2) [95].

ENOVIA SmarTeam обеспечивает управление и совместное ис-

пользование инженерных данных об изделии для средних и ма-

лых инженерных подразделений.

ENOVIA MatrixOne ориентирована на автоматизацию электрон-

ного технического документооборота в производственной фирме

которая имеет много пользователей (до десятков тысяч), обраба-

тывающих большое число документов и моделей относительно

простой структуры (детали, комплектующие, заказы и поставки).

ENOVIA VPLM предназначена для обеспечения совместной

работы с виртуальными ЗБ-моделями сложных изделий и свя-

занными с ними производственными процессами.

Интеграционные решения, предлагаемые Dassault Systemes,

широко используют Internet (WEB)-технологии. Например, тех-

ническая документация для производственных подразделений

создаётся в формате HTML.

Методология DS рекомендует использовать PDM совместно

с подсистемой DELMIA, что позволяет интегрировать в единое

информационное пространство также и производственные про-

цессы.

Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в САПР

334

5,10. Полномасштабные автоматизированные системы

335

восстановления поверхности по имеющимся геометрическим

элементам Quick Surface Reconstruction (QSR), модуль реверсив-

ного проектирования Reverse Engineering (RE2).

Для проектирования технологической оснастки предлагают-

ся специализированные подсистемы и библиотеки стандартных

элементов штампов и пресс-форм и пр.

В последние годы система дополнена новыми графическими

модулями с возможностями (функционалом) в области эргоно-

мического моделирования. Так, для нужд дизайна используется

специальный электронный манекен «Нитап» с большим чис-

лом степеней свободы, который позволяет моделировать бино-

кулярное зрение человека для оценки обзора, проводить анализ

усталости при выполнении определенной деятельности, анализ

удобства работы. Все это делает модуль эргономики полезным

при проектировании кабин самолетов, автомобилей, рабочих

мест на предприятиях, позволяет моделировать реальные усло-

вия эксплуатации в процессе обслуживания техники.

В качестве отличительных особенностей решений DS можно

выделить следующие свойства.

Используется технология накопления знаний, правил проек-

тирования и оптимизации изделий (Knowledgeware).

Программное ядро CNEXT системы CATIA V5 разрабатыва-

лось специально для реализации концепции управления жиз-

ненным циклом изделия (PLM). То есть процесс моделирования

основан на использовании логической структуры изделия. К этой

структурной модели привязываются все другие представления

данных: геометрическое, графическое и т.д., связанные с ними

приложения и присоединенные к ним документы. Причем под-

системы комплекса спроектированы так, чтобы все модели и дан-

ные нового изделия сразу были пригодны для использования во

всех видах деятельности, связанных с его жизненным циклом.

В 2008 г. DS анонсировала выход новой платформы V6, кото-

рая призвана развивать концепцию PLM 2.0, основанную на ши-

роком использовании WEB-интерфейсов. Девиз новой версии

«PLM Online for А11» (PLM в прямом доступе для всех) означает,

что все возможности CATIA теперь будут доступны в глобальной

компьютерной сети для совместной работы пользователей с уд

ленным доступом в режиме реального времени.

CAD-подсистема CATIA разработана специально для кон-

оуирования изделий машиностроения и включает многочис-

° иные предметно-ориентированные модули, характерные для

шения р

еальных

конструкторских задач.

Чтобы расширить область применения системы, DS пред-

лагает различные по составу поставки своим пользователям. То

есть CATIA продвигается на рынок как масштабируемая система

(в терминах авторов - многоуровневая), так как предполагается

деление модулей натри платформы: PI, Р2 и РЗ (рис. 5.10.3) [95]:

- РЗ дает возможность использовать все модули;

_ р2 _ частично ограниченное CAD/CAM/CAE-решение;

_ Р1 - облегченный вариант для массовых рабочих мест.

Такое разбиение на платформы позволяет пользователям сэ-

кономить, так как решения уровня Р2 и Р1 стоят дешевле и тре-

буют меньших ресурсов компьютера.

По оценкам самой фирмы, CATIA занимала в 2005 г. около

75% рабочих мест CAD/CAM-систем в мировой авиационной

промышленности и до 50% рабочих в автомобильной промыш-

ленности [95].

Сфера внедрения системы постоянно расширяется, охваты-

вая все новые отрасли машиностроения: химическое и нефте-

химическое машиностроение, проектирование заводов и про-

мышленных установок, производство товаров потребления,

судостроение и др.

Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в САПР

Пользователями системы CATIA являются военные ведом-

ства Великобритании, США и Австралии, а также компании

Airbas, Boeing, Daimler-Chrysler, BMW, Toyota, Honda, Volvo

FIAT, Peugeot-Citroen, Renault и др. [107].

5.11. Автоматизированные системы среднего класса

В нашей стране одними из наиболее распространенных

программно-методических комплексов среднего класса являют-

ся SolidWorks

(SWR)

[152] и Solid Edge

(SE)

[163]. Появившиеся

практически одновременно в 1995—1996 гг., они очень похожи

и по своей истории, и по занимаемой на рынке нише, и по свое-

му функционалу.

В 1992 г. корпорация Intergraph, один из ведущих на тот мо-

мент производителей CAD-систем для машиностроения, при-

няла решение о разработке нового программного продукта,

целиком построенного на базе платформы Wintel (Windows +

Intel — сленговое обозначение самых популярных ПК). В ре-

зультате в конце 1995 г. появилась система геометрического

моделирования Solid Edge.

В 1998 г. к Unigraphics перешло все отделение Intergraph, за-

нимавшееся САПР для машиностроения. В это же время Solid

Edge меняет геометрическое ядро ACIS на ядро Parasolid.

Фирма Autodesk, которая долгие годы лидирует в классе лег-

ких систем, также пыталась реализовать трехмерное моделирова-

ние в программе Mechanical Desktop, сделанной на основе своего

известного программно-методического комплекса AutoCAD. Но

это ЗО-решение не стало таким же популярным для машино-

строителей, как знаменитая плоская графика АВТОКАДА. Фак-

тическим признанием бесперспективности слияния в одной под-

системе 2D- и ЗО-моделирования стал несколько запоздавший

выход в 1999 г. автономного программного продукта Autodesk

Inventor для объемного геометрического моделирования.

По своим возможностям Inventor уже может претендовать на

призовое место в сегменте средних систем. Однако, несмотря на

значительный прогресс, пока ему не удается сильно потеснить

336

5.11. Автоматизированные системы среднего класса

SWR и SE с занятых ими позиций. Круг пользователей Inventor

основном ограничивается традиционными пользователями

АВТООКАДа, которые постепенно переходят на ЗО-моделирова-

иие- В России позиции Autodesk особенно сильны в строительной

индустрии. В машиностроении чаще используют отечественные

системы, SE и SWR.

5.11.1. Комплекс DS-SolidWorks

В 1993 г. в США создается компания Solidworks Corporation.

Уже через два года она представила свой первый пакет твёрдо-

тельного параметрического моделирования Solidworks на базе

геометрического ядра Parasolid. Наряду с Solid Edge система

Solidworks вошла в число ведущих систем среднего уровня.

В 1997 г. SolidWorks Corp. была поглощена 1Т-холдингом

Dassault Systemes [95]. На сегодняшний день DS-SolidWorks -

один из самых популярных и широко используемых в мире паке-

тов ЗО-моделирования, в состав которого входит широкий набор

интегрированных САЕ/САМ-модулей и более 500 специализиро-

ванных приложений (рис. 5.11.1). В нашей стране популярность

SolidWorks обусловлена не только его удобным интерфейсом, но

и поддержкой ЕСКД, а также достаточно полной русификацией

пакета, выполненной еще в 1998 г. компанией-разработчиком.

В 2001 г. DS специально для SWR приобретает фирму Structural

Research and Analysis Corp. (SRAC), являющуюся разработчиком

расчетных конечноэлементных программ Cosmos/M, Cosmos/

Works.

Можно выделить следующие отличительные особенности

САПР DS-SolidWorks среди других систем этого класса. С 1998 г.

каждая новая версия выходит на 15 языках народов мира, в том

числе и на русском. Пользователями отмечается простота интер-

фейсов SWR и доступность для самостоятельного освоения.

Хотя владельцем SWR является компания Dassault, но под-

Разделение SolidWorks Corp., находящееся в США, ведет незави-

симую коммерческую политику. Централизованные поставки на

Территории России и СНГ осуществляются не через представи-

тельство DS или IBM, а через сеть офисов компании SolidWorks

Russia и ее региональных представителей, обеспечивающих вне-

337

338

339

Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в САПР

340

5.11. Автоматизированные системы среднего класса

COSMOSFloWorks Professional - моделирование течения

^^костей и газов, использование различных физических моде-

лей жидкостей;

- COSMOSEMS Advanced - расчет электромагнитных полей;

_ SWR-Электрика - проектирование электрических жгутов

я среде SolidWorks;

SWR-Спецификащя является независимым приложением, ра-

ботающим совместно с SWR-PDM и САПР SolidWorks в среде

операционных систем Windows. Программа предназначена для

создания конструкторских спецификаций по моделям сборок

SolidWorks из SWR-PDM или из XML-файла.

Компания SolidWorks Corp. сертифицирует программные

продукты, созданные другими компаниями для работы в среде

SolidWorks, и присваивает им статус Solution Partner или Gold

Partner SolidWorks, что гарантирует совместимость этих прило-

жений. Например, среди российских компаний-разработчиков

специализированных приложений для SolidWorks компания ТЕ-

СИС разработала специализированные модули, сертифициро-

ванные на высшем уровне:

Face Works - специализированное приложение, предназна-

ченное для проектирования формообразующих элементов пресс-

форм для литья под давлением;

FormatWorks - позволяет восстанавливать модели, импортиро-

ванные любым из форматов, которые поддерживает SolidWorks.

5.12. Отечественные машиностроительные

программно-методические комплексы САПР

Ряд программно-методических комплексов САПР, разра-

ботанных в России, составляет серьезную конкуренцию за-

рубежным продуктам среднего класса. Наибольшее распро-

странение на российских машиностроительных предприятиях

°лучили КОМПАС (компания Аскон), T-Flex CAD (Топ-

Истемы) и некоторые другие программно-методические

Комплексы.

341

CADKEY, Unigraphics, Solid Edge, Inventor, AutoCAD, MDT, Щр

PDF.

Дополнительные возможности комплекса обеспечивает ис-

пользование прикладных подсистем:

- MoldflowXpress - анализ проливаемости пресс-форм;

- COSMOSXpress - определение напряжений, деформаций

расчет коэффициента запаса прочности;

- eDrawings - визуализация моделей и чертежей в форматах

EXE, HTML и STL, а также автономный просмотр и печать до-

кументов SolidWorks;

- API SDK - прикладной пользовательский интерфейс на

основе языка Visual Basic for Applications (VBA).

Конфигурация №2 (SolidWorks Professional) включает функ-

циональные возможности SolidWorks (№1) и ряд следующих до-

полнительных подсистем:

- Toolbox - графические библиотеки (базы данных) стандарт-

ных изделий;

- FeatureWorks - распознавание импортированной геометрии;

- PhotoWorks - создание фотореалистичных растровых изо-

бражений по ЗО-моделям;

- Animator - создание мультипликации (анимации) на основе

ЗО-моделей;

- 3D Instant Website - создание интерактивных ЗО-моделей

для публикации в Интернет;

- eDrawings Professional — просмотр и согласование до-

кументов и результатов экспресс-анализа COSMOSXpress,

MoldflowXpress.

Конфигурация №3 (SolidWorks Premium) дополняет возмож-

ности SolidWorks Professional следующими модулями:

- Routing - проектирование трубопроводов и электрожгутов

с использованием библиотек стандартных элементов;

- COSMOSWorks Designer - расчет на прочность конструкций

в упругой зоне, постановка и решение контактных задач, расчет

сборок;

- COSMOSMotion - решение задач кинематики и динамики.

Прикладные подсистемы. В сферу влияния SWR попадает

множество прикладным подсистем, имеющих отлаженные связи

(интерфейсы) с базовым пакетом, например: