2 - 2010

NX 7.0 от Siemens PLM Software

Ал Дин (Al Dean)

Развитие синхронной технологии

Поднимая планку

Визуальные отчеты

Разрешение несоответствий в изделии

Заключение

В данной статье дан обзор NX 7.0 — новой версии флагманской PLM системы от Siemens PLM Software — и рассказано, как с ее помощью решаются производственные задачи.

Применение системы NX позволяет воссоздать практически любой замысел конструктора. В каждой новой версии системы предусматривается расширение функциональности, что обеспечивает успех компании Siemens PLM Software вот уже на протяжении более двадцати лет.

NX включает набор интегрированных решений — от стандартных средств проектирования деталей и сборок до инструментов построения сложных поверхностей, имитационного моделирования, разработки электромеханических систем, а также программирования обработки на станках с ЧПУ. В последних четырех­пяти версиях NX при значительном расширении функционала разработчики значительно улучшили взаимодействие программы с пользователем с целью создания единого стандартного метода работы со всеми инструментами.

В числе главных нововведений в NX 7.0 — развитие синхронной технологии, разработанной Siemens PLM Software, технологии прямого моделирования, а также уникальная технология HD3D, предназначенная для решения сложных задач поиска данных и рабочих процессов.

Развитие синхронной технологии

На протяжении последних полутора лет синхронная технология, обеспечивающая прямое моделирование в NX и Solid Edge, занимает заголовки новостей о компании Siemens PLM Software. NX, в отличие от Solid Edge, является более гибким решением — реализация синхронной технологии в NX не требует выбора между режимами с деревом построения и без него. Пользователи могут не пользоваться историей построения, но при этом допустимо применение инструментов создания тел свободной формы в рамках процесса моделирования с деревом построения. Система запоминает каждое выполненное редактирование, что позволяет легко отследить и исправить все изменения в дереве построения.

Рис. 1. Новая команда адаптивного построения тонкостенных тел позволяет вырезать, копировать, вставлять и повторно использовать геометрию из других моделей, при этом толщина стенки меняется при сохранении замысла конструктора

Рис. 1. Новая команда адаптивного построения тонкостенных тел позволяет вырезать, копировать, вставлять и повторно использовать геометрию из других моделей, при этом толщина стенки меняется при сохранении замысла конструктора

Безусловно, синхронная технология не является панацеей от всех бед. Она предназначена для решения сложных конструкторских задач, а именно — для создания и редактирования геометрии. К примеру, такие задачи возникают при работе со сложными моделями с деревом построения или без него, когда даже незначительное изменение в модели требует серьезных трудозатрат.

Рис. 2. Редактирование импортированной геометрии: вырез и вставка ребер жесткости (а), которые затем перемещаются, создавая новую геометрию независимо от истории построения (б)a

Рис. 2. Редактирование импортированной геометрии: вырез и вставка ребер жесткости (а), которые затем перемещаются, создавая новую геометрию независимо от истории построения (б)

Рис. 2. Редактирование импортированной геометрии: вырез и вставка ребер жесткости (а), которые затем перемещаются, создавая новую геометрию независимо от истории построения (б)

В NX 7.0 появился ряд новых функций, предоставляющих мощные инструменты для работы со сложными и импортированными моделями. Добавлены новые инструменты построения геометрии и адаптации форм с новыми конструктивными элементами. Усовершенствованный инструмент Replace face, впервые появившийся в версии 6.0, позволяет сшивать элементы способом вырезания — копирования — вставки. Существующие элементы геометрии можно просто перетащить и вставить в другую модель. Конечно, для соответствия форме и функциональному назначению детали в новой модели такие элементы требуется адаптировать. Команда Replace face выполняет такую адаптацию автоматически, при необходимости сохраняя касания и кривизну поверхностей. Дополнительные инструменты предназначены для быстрого создания массивов конструктивных элементов, сохраняющих интеллектуальность отдельного элемента и не требующих создания истории построения. Не менее гибкие средства моделирования позволяют указывать замысел конструктора (например, наличие тонкостенной оболочки), а также сохранять толщину оболочки, не задумываясь о дереве построения.

В начало В начало

Поднимая планку

Появление синхронной технологии от компании Siemens PLM Software обеспечило возможность интеллектуального редактирования импортированных данных. Однако если первоначально синхронная технология хорошо работала только с моделями высокого качества, особенно при редактировании конструктивных элементов прямого моделирования (например, скруглений и фасок), а при работе с моделями худшего качества редактирование усложнялось, то NX 7.0 позволяет выявлять проблемные поверхности (например, скругления и переходы) и анализировать их. Это значительно облегчает редактирование. Новый инструмент проверяет геометрию, находит проблемные поверхности и по возможности заменяет их новыми. При этом выдается подробный отчет о проделанных изменениях, в котором указывается число замененных поверхностей и сведения о них.

Рис. 3. Конструктивный элемент вставляется из другой модели, но при этом требуется его адаптация к новой геометрии

Рис. 3. Конструктивный элемент вставляется из другой модели, но при этом требуется его адаптация к новой геометрии

Рис. 4. Инструмент Replace face применяется для адаптации нижней части крышки, чтобы сохранить ее форму и обеспечить надежное соединение с корпусом

Рис. 4. Инструмент Replace face применяется для адаптации нижней части крышки, чтобы сохранить ее форму и обеспечить надежное соединение с корпусом

Если пользователь не заинтересован в автоматическом внесении изменений в геометрию, в новой версии предусмотрена возможность запуска процесса оптимизации только в установленных пользователем рамках. В заданных пределах система может изменять геометрию без ущерба для целостности и формы модели.

При редактировании импортированных данных особого внимания требуют фаски. Поэтому на модели они помечаются вручную, чтобы при последующем редактировании оставаться неизменными независимо от редактирования сопряженных или базовых поверхностей.

В начало В начало

Визуальные отчеты

Нововведения в синхронной технологии развивают возможности моделирования и редактирования геометрии. Особенно впечатляет технология HD3D (High Definition 3D — 3D высокого разрешения), предназначенная для решения наиболее сложных задач, связанных с восприятием больших объемов информации (как геометрических, так и мета-данных). В качестве примера рассмотрим обычную проектную организацию, полностью перешедшую к использованию 3D-моделирования и PLM. HD3D обеспечивает полное документирование изделия, как его формы и функций, так и данных, имеющих отношение к разработке, производству, эксплуатации и утилизации. При столь значительном объеме данных, если вы точно не знаете, где хранится та или иная информация, кто ее создал или что именно вы ищете, получить представление о текущем состоянии изделия сложно. В файлах с 3D-моделями содержатся геометрия и метаданные в виде документов (текст, электронные таблицы, файлы формата PDF, файлы САПР и пр.), связанные с каждой деталью, узлом и под­узлом. Для поиска геометрии и метаданных, как правило, используются две системы. Среди продуктов Siemens PLM Software для работы с геометрией используется NX (или средства просмотра 3D-моделей), а для работы с метаданными — Teamcenter.

Рис. 5. Технология HD3D дает возможность загружать «облегченные» модели деталей и получать визуальные отчеты, которые обычно труднодоступны при текстовом поиске в базах данных. В данном примере на модели цветом помечены участки с заданной пользователем массой

Рис. 5. Технология HD3D дает возможность загружать «облегченные» модели деталей и получать визуальные отчеты, которые обычно труднодоступны при текстовом поиске в базах данных. В данном примере на модели цветом помечены участки с заданной пользователем массой

Рис. 6. Визуальный запрос выполняется на той же сборке, но при этом для поиска применяются и метаданные от поставщика. Детали и узлы помечаются цветом по категориям и поставщикам, что позволяет сразу видеть, откуда они будут поступать

Рис. 6. Визуальный запрос выполняется на той же сборке, но при этом для поиска применяются и метаданные от поставщика. Детали и узлы помечаются цветом по категориям и поставщикам, что позволяет сразу видеть, откуда они будут поступать

Технология HD3D работает как с данными из NX, так и с данными из Teamcenter, предоставляя доступ к графическим 3D-данным и к связанным с ними метаданным. Данные можно подробно просматривать и визуализировать, отбирая только необходимую информацию. К примеру, можно рассмотреть область работы проектировщиков (путем отбора и визуализации деталей и узлов в разработке, что определяется их статусом), выявить, какие детали будут поставляться сторонними производителями и где происходит рост себестоимости и массы изделия (получая списки деталей, попадающих в заданные диапазоны массы или себестоимости). При разработке технологии HD3D компания Siemens PLM Software объединила свой опыт управления данными (в Teamcenter), создания «облегченных» средств просмотра (формат JT) и крупномасштабной визуализации. Система поставляется с предустановленными средствами поиска. Кроме того, можно создавать и сохранять для повторного применения пользовательские запросы на основе широкого диапазона критериев. Объединение технологий в единую, удобную визуальную среду позволяет отдельному пользователю получить четкую картину своих задач и процессов реализации проекта.

Рис. 7. Загружена сложная сборка автомобиля Fiat 500, в которой часть информации отключена для обзора деталей двигателя и трансмиссии. Узлы различных подсистем сгруппированы и помечены, что дает возможность легко выявить выполненный каждым отделом объем работ. Обратите внимание, что менее важная геометрия выглядит прозрачной, обеспечивая хороший обзор и в то же время сохраняя контекст сборки

Рис. 7. Загружена сложная сборка автомобиля Fiat 500, в которой часть информации отключена для обзора деталей двигателя и трансмиссии. Узлы различных подсистем сгруппированы и помечены, что дает возможность легко выявить выполненный каждым отделом объем работ. Обратите внимание, что менее важная геометрия выглядит прозрачной, обеспечивая хороший обзор и в то же время сохраняя контекст сборки

В начало В начало

Разрешение несоответствий в изделии

При разработке сложных изделий в условиях географически распределенной среды могут возникнуть проблемы, связанные не с хранением данных, а с их соответствием стандартам каждого участника проекта. Речь идет о качестве геометрических моделей и соответствии стандартам предприятия, клиента, а также международным нормативам. Новый рабочий процесс в NX 7.0 обеспечивает решение перечисленных выше задач. Инструмент NX Check-Mate от Siemens PLM Software, позволяющий выполнять подобные проверки, теперь встроен в среду HD3D. Пользователи открывают сборку, запускают процесс проверки и получают список выявленных несоответствий. Объединение средств визуализации и подготовки отчетов значительно облегчает разрешение подобных несоответствий. К их числу, например, могут относиться уменьшенные грани, не соответствующие требованиям расчета методом конечных элементов, или неверное форматирование конструкторско-технологической информации. Проверки выполняются быстро и интерактивно. Несоответствия выявляются в ходе автоматических проверок, а система обеспечивает их передачу ответственному лицу или группе исполнителей, одновременно создавая запрос на проведение изменения в системе Teamcenter.

Рис. 8. Для указания результатов запроса применяются метки, обеспечивающие доступ к метаданным одним щелчком мыши

Рис. 8. Для указания результатов запроса применяются метки, обеспечивающие доступ к метаданным одним щелчком мыши

Рис. 9. Сборка проходит проверку для выявления различных проблемных мест, например пригодности для анализа методом конечных элементов (можно ли создать сетку конечных элементов) или правильности наложения сопряжений (полностью ли определена сборка). Проверка выполняется визуально или аналитически. Результаты отображаются в виде текста и набора слайдов, что позволяет легко найти ошибку. Выявленные несоответствия анализируются, документируются и прямо из интерфейса модели отправляются в рабочий процесс проведения конструкторских изменений

Рис. 9. Сборка проходит проверку для выявления различных проблемных мест, например пригодности для анализа методом конечных элементов (можно ли создать сетку конечных элементов) или правильности наложения сопряжений (полностью ли определена сборка). Проверка выполняется визуально или аналитически. Результаты отображаются в виде текста и набора слайдов, что позволяет легко найти ошибку. Выявленные несоответствия анализируются, документируются и прямо из интерфейса модели отправляются в рабочий процесс проведения конструкторских изменений

В начало В начало

Заключение

В NX 7.0 также представлены определенные обновления в области имитационного моделирования. Развитие синхронной технологии продолжается, и мы начинаем осознавать, как именно моделирование без дерева построения должно применяться в производстве для решения часто встречающихся геометрических задач, с которыми не справляются системы с деревом построения. Для меня лично в новой версии NX главным нововведением является технология HD3D. Потенциал новой технологии огромен. Самое интересное то, что все составляющие этой технологии давно известны. Check-Mate, JT, Teamcenter, NX — это существующие решения и продукты, которые теперь объединены, оптимизированы и поставляются как единое решение для реальных инженерных задач. Для многих предприятий вечную проблему составляет поиск нужных данных — никто не знает, где они хранятся. Объединение широких возможностей визуализации с ясными и эффективными средствами поиска обеспечивает пользователю практически мгновенный доступ к нужной информации. Инструменты для выявления и устранения несоответствий также основаны на уже существующих решениях, примененных для создания среды, в которой узкие места выявляются, прослеживаются и успешно разрешаются. NX 7.0 дает ясное понимание, в каком направлении Siemens PLM Software будет развивать свой флагманский продукт. Хорошая новость: на начало года запланирован выпуск версии NX 7.5 и мы уже скоро узнаем о его нововведениях.

В начало В начало

САПР и графика 2`2010