SolidWorks — однажды и навсегда

Михаил Малов

В конце каждого календарного года принято рассказывать о достигнутых успехах в минувшем году и строить планы на год наступающий. Не станет отступать от этой традиции и наша компания — SolidWorks — Russia.

Сначала — несколько слов о продукте SolidWorks и о нашей компании. Наверное, нет нужды представлять известную систему моделирования — она давно завоевала колоссальную популярность среди пользователей. Секрет такой популярности известен — это русскоязычные интерфейс и документация, простота освоения и использования, интуитивно понятная система и функциональная мощь. Обо всем этом много раз упоминалось в самых разных отечественных и зарубежных изданиях. Однажды поработав с системой SolidWorks, конструктор или технолог уже вряд ли захочет поменять ее на что-либо другое.

SolidWorks предоставляет широкие возможности по построению гибкого интегрированного комплекса для автоматизации процессов проектирования, инженерного анализа и технологической подготовки производства. Использование системы SolidWorks в основе подобного программного комплекса позволяет оптимизировать его функциональность и состав в соответствии с решаемыми задачами и финансовыми возможностями предприятия. Это стало возможным благодаря включению в базовый модуль специальных API-функций для программирования прикладных задач. Как результат — во многих популярных прикладных системах появились средства прямого доступа к моделям SolidWorks. Более того, специально для SolidWorks было создано большое количество модулей, работающих непосредственно в его среде. Перечислим основные из них.

Модуль для разводки электрических кабелей Embassy:

• разводка кабелей и формирование жгутов;
• генерация схемы разводки и оформление чертежа, получение текстовых отчетов;
• раскладка жгутов на монтажном столе.

Средство проектирования трубопроводов и библиотека стандартных изделий SolidWorks Piping:

• трехмерная прокладка трасс трубопроводов в сборках SolidWorks;
• библиотека стандартных изделий, содержащая более 1700 уникальных деталей;
• возможность создавать и редактировать библиотеки деталей.

Программа для создания трехмерных моделей печатных плат CircuitWorks:

• автоматическое создание трехмерных моделей печатных плат на основе данных, полученных из электротехнических CAD-систем;
• пользовательские библиотеки моделей радиодеталей;
• возможность преобразования моделей SolidWorks в IDF-формат.

Средство для параметризации импортированных моделей в SolidWorks FeatureWorks:

• распознавание конструктивных элементов в импортированных моделях и преобразование их в параметрическую модель SolidWorks;
• получение редактируемых, ассоциативных и параметрических моделей;
• автоматическое и интерактивное распознавание элементов.

Модуль SolidWorks Animator:

• генерация AVI-файлов на основе деталей и сборок SolidWorks;
• создание интерактивной документации и презентаций.

Программа для создания фотореалистических изображений PhotoWorks:

• генерация фотореалистических изображений на базе моделей SolidWorks;
• задание материалов, источников света, окружающей обстановки, характеристик среды и т.д.

Средство для просмотра моделей и чертежей SolidWorks — модуль eDrawingPro:

• просмотр чертежей и моделей SolidWorks обеспечивает многократное сжатие данных;
• построение дополнительных видов и разрезов, вывод на печать функции «красного карандаша».

Модуль для электронной коммерции 3D PartStream.NET:

• позволяет потенциальным заказчикам просматривать, транслировать и загружать 3D-модели.

Программа для обмена данных через Web-страницы 3D Instant Website:

• создание пользовательских Web-страниц на своем сервере и защищенных паролем страниц на сервере SolidWorks Corporation;
• возможность размещать в сети Internet фотореалистические 3D-модели.

Модуль автоматической генерации спецификаций SWR-Спецификация:

• автоматическое заполнение спецификации по ЕСКД;
• установление двусторонней ассоциативной связи с чертежами и моделями SolidWorks;
• использование встроенных библиотек материалов и крепежа;
• поддержка множества бланков, функции экспорта данных;
• генерация других конструкторских и технологических документов.

Библиотека стандартных изделий Toolbox:

• добавление в сборку комплектов крепежа (болт, гайка, шайба);
• поддержка библиотек подшипников и прокатного сортамента;
• проектировочные расчеты балок;
• проектирование кулачков.

Библиотека стандартных изделий StandardWorks и SWR-библиотеки:

• применение пополняемых библиотек параметризованных моделей;
• возможность разделения доступа пользователей и администратора;
• интеграция с модулем автоматической генерации спецификаций;
• возможность настройки на СтП при поставке заказчику.

Средство для расчета размерных цепей SigmundWorks:

• анализ собираемости сборки из условий заданных допусков;
• автоматическое формирование размерной цепи, прямой и обратный виды расчетов;
• расчеты на максимум-минимум, статистический анализ;
• учет статистики предприятия при задании функций распределения погрешностей.

Модуль механообработки CAMWorks:

• поддержка 3-координатной фрезерной и 2/4-координатной токарной обработки;
• генератор постпроцессоров в составе базового модуля CAMWorks;
• поддержка ассоциативности с геометрией модели;
• визуализация процесса обработки, анализ недорезов и зарезов;
• обширная база данных станков, инструмента и режимов резания.

Модули управления проектом — PDM-системы:

• организация электронного документооборота и ведение архивов;
• поддержка параллельной работы над проектом.

Программа для механической и электроэрозионной обработки Mastercam:

• прямой интерфейс обмена с SolidWorks;
• фрезерная обработка до пяти осей;
• возможность обработки детали боковой поверхностью фрезы;
• токарная и электроэрозионная обработка;
• функции высокоскоростной обработки.

Модуль проектирования пресс-форм MoldBase:

• комплектование пресс-формы на основе нескольких стандартов;
• добавление по выбору из библиотеки толкателей, каналов охлаждения и т.д.;
• возможность создавать свои библиотеки комплектов плит, колонок, толкателей.

Программа для проектирования пресс-форм MoldWorks:

• использование 14 мировых стандартов пресс-форм;
• возможность модификации предлагаемых стандартом плит;
• обширная библиотека толкателей, колонок, втулок, литниковых колец;
• возможность автоматического пересчета пресс-формы под иной типоразмер;
• анализ коллизий между элементами геометрии отдельных плит пресс-формы.

Средство анализа проливаемости пресс-форм Plastics Advisers:

• расчет течения пластмассы в форме любой сложности;
• определение мест образования пузырьков воздуха, линий холодного спая;
• оптимизация точек впрыска полимера;
• определение оптимальных параметров термопласт-автоматов.

Модуль кинематического анализа Dynamic Designer (ADAMS):

• кинематический анализ сложных механизмов;
• определение скоростей, ускорений и взаимных воздействий элементов системы;
• передача нагрузок в систему расчета на прочность CosmosWorks.

Программа для расчета на прочность CosmosWorks:

• выполнение различных видов расчетов: статического, теплового, частотного, а также на потерю устойчивости;
• автоматическая оптимизация размеров конструкции;
• работа с деталями и сборками;
• возможность учета нелинейных свойств материала;
• получение эпюр напряжений, деформаций, запасов прочности.

Модуль расчета на прочность MSC visualNastran:

• расчет движения систем со случайными взаимодействиями элементов;
• определение нагрузок, скоростей и ускорений в любой момент времени;
• расчет ударных нагрузок;
• расчет отдельных деталей на прочность в любой момент движения механизма.

Программа для аэрогидродинамических расчетов FlowVision:

• расчет и визуализация течений жидкостей и газов;
• расчеты движения на поверхности раздела двух сред;
• аэродинамические расчеты до числа Маха, равного 10;
• анализ ламинарного и турбулентного течений, учет вязкости газа и жидкости.

Преимущества такого построения сквозного интегрированного решения очевидны. Тем более что это изобретение не сегодняшнего дня — так же выглядела, например, Cooperative partner’s program компании РТС. Возможность прямой передачи данных между различными приложениями позволяет создать гибкий программный комплекс, в котором могут быть задействованы лучшие в своем классе приложения. Так реализуется идея специализации приложений по отдельным областям с возможностью их объединения. Эта простая на первый взгляд идея оказалась сложной для воплощения. Именно поэтому еще пять-семь лет тому назад вопрос решался однозначно: существовали системы «все в одном», в которых все специальные модули были созданы одним производителем. SolidWorks совершил революционный прорыв в этой области, просто включив набор API-функций в базовый комплект поставки. Сегодня пользователь SolidWorks может выбирать из нескольких сотен программных и аппаратных партнеров такие дополнительные модули, которые смогут решить именно его задачи с минимальными финансовыми затратами. Тот факт, что отдельные модули созданы разными производителями, не имеет никакого значения для конечных пользователей.

Заметим, что SolidWorks появился в то время, когда пользователи CAD/CAM-систем абсолютно уверились в невозможности построения сквозного комплекса на базе продуктов сторонних производителей. По оценкам западных аналитических изданий, мир CAD/CAM/CAE-систем не видел столь стремительного взлета, какой сегодня демонстрирует SolidWorks. В России тоже насчитывается много примеров построения сквозных интегрированных комплексов автоматизации производства, причем эти реальные комплексы успешно функционируют.

Наша компания имеет опыт поставки совместно с SolidWorks модулей по механообработке, расчету на прочность, прокладке кабелей и жгутов, расчету размерных цепей, комплектации пресс-форм, анализу проливаемости полостей литьевых форм, заполнению конструкторских и технологических документов, а также систем ведения проекта. Сюда можно добавить и такие сервисные утилиты, как комплексное управление параметрами модели, библиотеки стандартных изделий, модули создания анимации и фотореалистичных изображений — всего просто не перечислить.

Кстати, тот факт, что программирование ведется на таких распространенных языках, как C++ и Visual Basic, упрощает создание собственных приложений силами самих пользователей и специализирующихся на таких работах компаний.

Что же касается непосредственно компании SolidWorks — Russia, то постоянные читатели журнала «САПР и графика» хорошо знакомы с нами по периодическим публикациям, поэтому будем максимально кратки. Нашей компании уже двенадцать лет, и это порой вызывает недоумение у знакомящихся с нами людей — ведь сам SolidWorks появился на свет лишь шесть лет назад, в 1995 году. А дело в том, что начинали мы совсем с других продуктов, да и название фирмы было иным. В начале 90-х годов, сразу после снятия запрета на экспорт высоких технологий в СССР, мы одними их первых начали знакомить российских пользователей с программными пакетами трехмерного моделирования.

Прежде чем остановиться на SolidWorks, мы опробовали Unigraphics и более восьми лет серьезно занимались Pro/ENGINEER. Компания всегда стремилась ориентироваться на программное обеспечение, лидирующее в данный период на рынке CAD/CAM/CAE-продуктов. Поэтому наш переход в 1998 году именно на SolidWorks был обусловлен в основном появлением и стремительным развитием этой новой системы, в чем-то еще очень несовершенной на тот момент, но уже обещавшей большое будущее. Сегодня мы убедились в правильности выбранного нами пути. Свидетельств тому немало: это и растущие год от года продажи, и элементарное техническое сравнение SolidWorks с иными системами того же назначения, и потрясающий успех нашей САПР на пиратском рынке (даже несмотря на то что этот факт является весьма прискорбным для разработчиков и продавцов программного обеспечения).

В этой статье мы хотим рассказать о некоторых изменениях, которые претерпел SolidWorks за время своего существования. Мы также попытаемся кратко обозначить области распространения SolidWorks и занимаемое им положение на современном отечественном рынке САПР.

Впервые SolidWorks появился в России в 1996 году. Конечно, тогда и речи быть не могло о серьезной конкурентоспособности нового продукта. Продукт был еще англоязычным, да и понятия ГОСТ и ЕСКД были ему совершенно незнакомы. Но уже через два года SolidWorks обрел не только множество функций, необходимых в повседневной работе конструктора и технолога, но и «заговорил» по-русски. С этого момента он уже соответствовал требованиям ЕСКД по оформлению конструкторской документации практически в полном объеме. Впервые в истории иностранных САПР русская локализация продукта была выполнена не региональным дистрибьютором, а самим разработчиком системы. Впрочем, за прошедшие с той поры четыре года система так и осталась в этом плане единственной. Подход к приведению системы в соответствие с российскими национальными стандартами оказался более чем серьезным: представители SolidWorks Corporation изучили полный комплект ГОСТов и ввели необходимые функции в свой продукт. И наконец, в 1998 году произошло событие, ставшее началом широкого распространения SolidWorks по России и странам СНГ. Руководства нашей компании и SolidWorks Corporation пришли к соглашению, по которому мы брали на себя продвижение и поддержку на российском рынке САПР SolidWorks.

Программные продукты в чем-то похожи на людей — при их рождении также отнюдь не просто распознать гениев и сделать на них ставку. В относительно раннем возрасте они еще уступают, и порой серьезно, своим старшим братьям, поэтому требуется немалая смелость и прозорливость, чтобы решиться связать свое будущее с этаким гадким утенком. Но прошло совсем немного времени, и наш гадкий утенок превратился в прекрасного лебедя.

Важно отметить, что разработчики SolidWorks первыми обратили внимание на нужды сидящего у компьютера человека и задумались о минимизации количества и снижении сложности действий, необходимых для создания модели. В самом деле, пользователь системы не должен постоянно задумываться над правильностью и последовательностью ввода данных в непрерывно раскрывающиеся одно за другим многочисленные диалоговые окна, да и бесконечный поиск в многоуровневых меню нужной команды тоже отнимает много времени.

В SolidWorks изначально сделана ставка на простоту освоения и использования системы. Во-первых, в основу продукта заложено четкое разделение понятий детали, сборки и чертежа. Эта строгость, казалось бы ограничивающая в чем-то пользователя системы, на самом деле помогает более четко представлять себе структуру проекта и избавляет от необходимости постоянно держать в голове или на бумажках заметки о том, что содержится в нагромождении файлов на дисках компьютера. Во-вторых, разработчики решительно отказались от явного использования булевых операций: вы создаете очередной элемент геометрии детали, и SolidWorks автоматически добавляет или удаляет «материал» в модели. В-третьих, вся информация о структуре проекта всегда доступна в специально выделенной для этой цели области окна программы. Туда же постепенно были перенесены и все параметры элементов геометрии, в других системах САПР расположенные в диалоговых окнах, закрывающих порой в самый неподходящий момент часть графической области. Кстати, эти решения запатентованы SolidWorks Corporation. Наконец, самые нужные команды, как правило, оказываются в контекстных меню.

От версии к версии добавляются все новые и новые функции, однако их возрастающая сложность отнюдь не разрушает принятой концепции максимальной простоты использования системы. Все новшества идеально вписываются в уже устоявшиеся интерфейсные решения, опробованные более чем 150 тыс. пользователей по всему миру. Ныне только базовый модуль включает все функции для работы с твердотельными 3D-моделями, поверхностями, изделиями из листового металла, элементами литейной и штамповочной оснастки, механизмами, библиотеками деталей и их элементов, а также чертежами.

За развитием функциональной мощи системы можно проследить по нашим публикациям, посвященным выходу каждой новой версии продукта.

Конечно, развитие системы не могло не сказаться на ее положении на рынке по отношению к конкурентам. Еще несколько лет тому назад мир САПР четко делился на так называемые системы низкого, среднего и высокого уровней. Тем не менее уже тогда такое деление было условным, не отражающим реальное положение дел. Думается, такие системы надо было делить на способные и не способные решать задачи конкретного пользователя. Сегодня подобное деление стало абсолютным анахронизмом. Системы, которые изначально пытались называть средними, как правило, решают, причем весьма успешно, подавляющее большинство задач моделирования. Действительно, перечень предоставляемых в распоряжение пользователя функций несколько различается в разных системах, поэтому какие-то системы имеют те или иные функции, а в каких-то они отсутствуют. Однако задумывались ли вы о том, нужны ли вам секундомер и осциллограф, чтобы по времени прихода «плюха» из колодца вычислять его глубину? Может, проще взять веревку и рулетку? И стоит ли, например, говорить о непревзойденности продукта, «способного выталкивать контур не перпендикулярно к его плоскости», когда весь мир уже десятки лет прекрасно обходится без этого изыска.

Сегодня при выборе системы геометрического моделирования речь скорее идет именно об удобстве работы и о возможности сосредоточиться на сути проекта, не особенно задумываясь над правильной последовательностью щелчков мыши и нажатий на клавиши, равно как и о минимизации количества необходимых действий пользователя. Создатели SolidWorks уделяют особое внимание именно этим вопросам, хотя постороннему наблюдателю будет нелегко придумать функцию, которой нет в SolidWorks. Что же касается так называемых Hi-End-систем, то чувство гордости от больших финансовых инвестиций в новейшие технологии со временем может смениться разочарованием из-за невозможности их практического использования. И это при практически равных с SolidWorks функциональных возможностях в части собственно моделирования.

Не менее значимым аспектом была и остается возможность построения комплекса для сквозной автоматизации всех инженерных работ предприятия. Немаловажным показателем уровня системы (мы говорим здесь о качественном уровне, а не о традиционных рекламных терминологических спекуляциях) является область распространения системы. Действительно, выбирая для долгосрочного применения дорогостоящее средство автоматизации производства, потенциальный покупатель прежде всего смотрит, используется ли данная система в его «родной» сфере. Мы с уверенностью можем говорить о практически полном охвате системой SolidWorks всех отраслей машиностроения. Это и предприятия, занимающиеся разработкой сложных механизмов, бытовой и медицинской техники, и оружейные предприятия, и авиационные КБ и заводы, и создатели радиоэлектронных приборов. Есть предприятия, вследствие конверсии производства перешедшие на мирную продукцию, есть предприятия пищевой промышленности, станкостроители. При этом наши пользователи совсем не обязательно специализируются на разработке однотипных изделий. SolidWorks с равным успехом используется и на опытных заводах, и на серийных предприятиях. А программа поддержки образования обеспечивает использование SolidWorks для подготовки студентов вузов. По всему миру продано более 150 тыс. лицензий. Российские показатели, конечно, скромнее, но у нас есть обнадеживающие достижения в этой области. Число предприятий, ставших лицензионными пользователями SolidWorks в России, превышает уже 120. Показатель на первый взгляд не слишком высокий, но мы считаем, что для системы, недавно появившейся на рынке, причем за рубежом, это очень неплохо.

Итак, SolidWorks сегодня — это мощное средство моделирования, успешно служащее основой для построения интегрированного комплекса сквозного автоматизированного проектирования CAD/CAM/CAE/PDM/TDM. SolidWorks может применяться (и уже успешно применяется) во многих отраслях машиностроения. Непосредственная поддержка русского языка и ЕСКД не только делают этот уникальный по соотношению «эффективность/стоимость» инструмент привлекательным для российского инженера, но и свидетельствует о серьезности намерений разработчика и долговременности его политики в отношении российского рынка. Можно долго рассуждать о необходимости государственной поддержки отечественных разработчиков или как заклинание повторять легенды о возможностях тяжелых САПР, но рынок живет по своим законам и сам определяет, востребована система или нет.

«САПР и графика» 12'2001