Статьи по SolidWorks / SolidWorks статья 03 открытыйSW

Открытый SolidWorks: единство и борьба противоположностей

Елена Мурованная Михаил Михайлов Михаил Холин Владимир Новоселов

В последнее время появилась тенденция к сближению современных САПР друг с другом. Это подтверждается расширением функций интеграции систем с различными ядрами на уровне форматов рабочих файлов. Всего несколько лет назад многие системы обладали возможностями обмена моделями лишь в минимальном объеме, да и сейчас эти средства присутствуют далеко не во всех системах. Сравнительный анализ предложенных на российском рынке систем автоматизированного проектирования показывает, что наибольшим количеством встроенных модулей, отвечающих за трансляцию данных (импорт\экспорт), и качественно поддерживаемых форматов обмена обладает относительно молодая система SolidWorks. SolidWorks появился в 1995 году, и сразу завоевал и удерживает одно из первых мест в "табели о рангах" среди систем 3D моделирования.

К настоящему времени, путем эволюционного развития, SolidWorks развился в привлекательный для российских конструкторов и технологов САПР. В основе SolidWorks лежит проверенное ядро Parasolid. Основная ставка делается на удобство работы и привычный для пользователя интерфейс, полностью соответствующий стандартам Windows (рис.1), а также локализацию системы. Русифицированная версия SolidWorks 99 представляет собой программный комплекс САПР, позволяющий проектировать изделия любой сложности без ограничения количества элементов сборки и выпускать чертежи, спецификации и другие документы, в соответствии с ГОСТ (рис.2), который уже "зашит" в саму систему наряду с другими международными стандартами. Кроме того, в стандартную версию SolidWorks включены опциональные модули по разводке трубопроводов, созданию фотореалистичных изображений. Для организации комплекса конструкторско-технологической подготовки производства предлагается целый ряд партнерских програм, решающих самый широкий класс инженерных задач.

Мы уделяем столь пристальное внимание вопросу передачи данных между системами с различным форматом представления данных потому, что считаем эту проблему не менее важной, чем "ее противоположность" - реализация единой интегрированной системы в рамках конструкторско-технологических подразделений предприятия. И если последнее - скорее идеальная утопия, то первое - объективная реальность сегодняшнего дня на большинстве отечественных предприятий. То есть, де-факто, на предприятии конструктора и технологи работают либо в разных системах, например, в конструкторских подразделениях - CADDS, а у технологов - Сimatron (или свои собственные программы, исстари существующие) и т.д. , либо одна и та же система, но состоящая из различных модулей, например Pro/Engineer - "Foundation Package - у конструкторов, а он же плюс NC и Tool Design Option - у технологов. При этом в обоих случаях внутренняя структура организации производства и отсутствие необходимых средств не позволяют реализовать единую сквозную идеологию обмена информацией. И перемещаются по прежнему между подразделениями "листы изменений и листы согласований, карты маршрутные и карты операционные…", и вся эта гора бумаги грозит придавить своим грузом пробивающиеся ростки сквозной автоматизации предприятия. Именно поэтому последнее время мы наблюдаем стремительный рост интереса к так называемым ЕDM - системам, как Windchil, Baan, R3 и другим, которые, собственно, и призваны, глобально решить эти задачи. Наверное, настанет день, когда мы станем "богатыми и счастливыми" и действительно воочию увидим такие решения на вооружении наших промышленных предприятий. Но это будет "тогда", а сейчас можно и должно решать проблемы сегодняшнего дня, в котором, к сожалению, почти не находится места для подобных инвестиций.

Есть и другая проблема, с которой мы сталкиваемся все чаще и чаще в общении с конструкторами, которые поняли все преимущества твердотельного моделирования и стремятся внедрить у себя технологии такого рода. Догадайтесь с двух раз - какой вопрос возникает у них в первую очередь. Догадались? Ну, конечно! " … У нас огромное количество наработок (бибилиотек, проектов), выполненных в AutoCAD'е (Компасе, кульмане и т.д) . Существуют ли способы полностью или частично, автоматически или интерактивно, перевести эти наработки в новую передовую 3D систему? Ну не пропадать же овеществленному труду многих и многих специалистов, чей опыт, зачастую, уникален? …" . Совершенно очевидно, что в такой постановке задачи, когда с одной стороны существует необходимость внедрения технологий 3D моделирования и , при этом важно обеспечить преемственность старых и новых проектов, использовать существующие базы данных одновременно с максимально возможной интеграцией различных систем САПР, одним из главных критериев является - открытость системы, количество, качество и стоимость поддерживаемых ею специальных трансляторов и интерфейсов.

Посмотрим, как отвечает этим критериям цитируемая нами в начале система SolidWorks. Итак, SolidWorks уже в базовом варианте поддерживает большой набор форматов для импортирования трехмерных объектов и 2D черетежей. Кроме стандартных средств по импортированию файлов через форматы dxf, step, iges, sat, корпорация SolidWorks предоставляет своим пользователям бесплатные программы-трансляторы моделей деталей и сборок из популярных систем. К таким программам относятся Pro/ENGINEER to SolidWorks Translator, позволяющий импортировать в SolidWorks модели, созданные в Pro/ENGINEER без потери данных, т.е. с сохранением операций по дереву модели, Translator for UG ( для работы с данными Unigraphics) и XchangeWorks (приложение для пользователей AutoCAD).

Зарегистрированные пользователи SolidWorks могут бесплатно копировать эти программы с официального сайта в Internet корпорации SolidWorks Сorp. (http://www.solidworks.com), а подробное описание с сайта компании SolidWorks Russia (http://www.solidworks.ru). Все эти приложения работают только под управлением SolidWorks.

Рассматривая открытость популярных САПР по отношению к SolidWorks, стоит обратить особое внимание на упомянутый выше модуль Pro/ENGINEER to SolidWorks Translator. Этот программный продукт позволяет, минуя промежуточные форматы, импортировать модели Pro/ENGINEER Модуль развивается параллельно с SolidWorks, т.е. новые версии SolidWorks и транслятора выходят одновременно.

После установки программы, в SolidWorks появляется возможность загрузки файлов деталей в формате Pro/ENGINEER (рис.3). В специальном окне указывается режим открытия файлов (рис.4). Модель может интерпретироваться как просто тело или как последовательность конструкторских операций, так называемых фичерсов, которые отображаются в дереве модели.

В первом случае, распознавание операций не производится, модель импортируется как целое тело. Данная функция удобна при использовании в сборке детали, полностью разработанной во внешней системе. Кроме этого меньше используются вычислительные ресурсы.

Во втором режиме конструктор получает "живую" модель SolidWorks, и, не прибегая к дополнительным действиям, может модифицировать ее так же как созданную непосредственно в SolidWorks, что позволяет вести разработку параллельно в SolidWorks и Pro/ENGINEER.

SolidWorks, как сказано выше, разработан на основе ядра Parasolid. Поэтому неудивительно, что имеется возможность работать совместно с Unigraphics Здесь кроме передачи данных через промежуточные форматы Parasolid , SolidWorks позволяет непосредственно загружать модели, созданные в Unigraphics.

Таким образом в одном конструкторском бюро возможно непротиворечивое использование SolidWorks, Pro/Engineer, Unigraphics. Осталось дополнить компанию повсеместно используемым AutoCAD.

Для совместного использования систем SolidWorks и AutoCAD, корпорация SolidWorks, предоставляет своим пользователям приложение XchangeWorks, поставляемое бесплатно. Программа установки SolidWorks автоматически определяет, установлен ли на Вашем компьютере AutoCAD и предлагает установить систему интеграции SolidWorks и AutoCAD.

Эта интеграция заключается в следующем. Если пользователю, работающему в SolidWorks не надо прилагать каких-либо дополнительных усилий для открытия файлов AutoCAD, то при работе в AutoCAD без модуля XchangeWorks ему придется воспользоваться промежуточным форматом iges. После установки программы интеграции достаточно воспользоваться функцией в меню AutoCAD - XchangeWorks "открыть" и выбрать файл модели SolidWorks. Трехмерная модель из SolidWorks будет автоматически импортирована (рис.5). Для двухмерных примитивов передача в AutoCAD производится путем простого сохранения чертежа SolidWorks в формате dwg. В дополнении к сказанному отметим что, SolidWorks, оснащенный модулем XchangeWorks, позволяет импортировать в AutoCAD не только собственные файлы моделей SolidWorks, но и модели Pro/ENGINEER, Unigraphics.

Модуль XchangeWorks содержит также функцию Part Modeler, позволяющую создавать внутри AutoCAD трехмерные модели, используя стандартные средства SolidWorks. При вызове этой функции в AutoCAD открывается диалоговое окно SolidWorks, в котором можно осуществлять любые операции, доступные в SolidWorks по созданию моделей, и при закрытии диалогового окна эту модель можно импортировать в AutoCAD. Таким образом, осуществляется полная двунаправленная связь между системами.

К вышесказанному добавим, что SolidWorks открывает чертежи, созданные в AutoCAD версий 12-2000 как свои "родные", разнося примитивы аналогично AutoCAD на соответствующие слои. И обратно, чертежи созданные в SolidWorks можно сохранять в формате dwg AutoCAD 12-2000 версии без потери данных, с разнесением по соответствующим слоям. Ряд настроек процесса сохранения в формате AutoCAD (рис.6) весьма широк. Обеспечена полная совместимость по шрифтам в обе стороны. При импортировании в SolidWorks внешних моделей сборок через промежуточные форматы сохраняется структура сборки, количество элементов с одинаковыми именами и их взаимное расположение относительно оригинальной сборки, т.е. происходит полная передача данных внешней структуры. На ручную обработку остается определение взаимосвязей между компонентами в терминах SolidWorks.

Можно представить, какой эффективности можно добиться, благодаря SolidWorks, на предприятии, где наибольшее значение отдают бумажной документации, и где существует большое количество наработок в AutoCAD.

До этого мы говорили только об обмене данными традиционными способами: через стандартные форматы и с помощью прямых трансляторов. Впервые на рынке САПР SolidWorks предлагает новую технологию работы с 3D-моделями, реализованную в модуле FeatureWorks.

При импортировании моделей через форматы step, iges и т.д., тело получается единым целым и такие, казалось бы, простые вещи, как модифицирование существующего в нем отверстия становится невозможным стандартными средствами и приходится прибегать к технологии модифицирования тела. Например, чтобы просто изменить диаметр отверстия, потребуется наращивание или удаление материала у его поверхности. Улучшить положение, "оживить" полученную извне модель позволяет встроенный в SolidWorks модуль распознавания элементов - FeatureWorks.

Модуль работает следующим образом. При импортировании в SolidWorks через нейтральный формат модель, созданная в другой системе, как описывалось выше, остается фиксированной и изменения её геометрии невозможны. Модуль FeatureWorks запускается по желанию вручную или автоматически и предлагает определить параметры распознавания элементов. Из предлагаемых условий можно последовательно выбирать конкретные типы операций, или использовать автоматический режим. В результате импортирования с участием FeatureWorks модель, разбивается на ряд стандартных операций, которые уже возможно модифицировать. Используя данную технологию можно добиться полной параметризации импортированной модели, после чего структура модели принимает вид изначально созданной в SolidWorks. Потеря геометрических данных здесь исключена. На этапе анализа импортирования исправляются все возникшие ошибки. Этот анализ осуществляется в случае, если импортированный твердотельный элемент содержит ошибки перестроения, или существует импортированная поверхность, которую не удалось соединить в твердотельный элемент.

Описанная выше технология распознания твердотельной модели впервые применяется в САПР. Удобство в её применении очевидны и пользователи SolidWorks получают неоспоримое преимущество по сравнению с пользователями других систем.

Такие широкие возможности SolidWorks по импортированию файлов, позволяют SolidWorks работать совместно со всеми САПР, которые могут сохранять модели в нейтральном формате. Несомненно, это большое преимущество.

Сам SolidWorks как источник данных для других систем, уже в стандартном варианте, т.е. без описанных выше модулей обладает богатым набором форматов для записи файлов (рис.8).

Пользователи SolidWorks имеют в своем распоряжении набор стандартных форматов для передачи 2D и 3D данных, прямые трансляторы известных систем и технологию распознавания конструкторских операций импортированных моделей. Это позволяет совершить "бархатную революцию", решая компромиссным и эффективным способом вопрос о переходе (или не переходе) всего конструкторского бюро на одну систему, т.е. без ограничений возможности работать в существующих системах, используя и задел в виде готовых разработок, и накопленный опыт конструкторов и технологов, при этом сохранить средства, вложенные в автоматизацию ранее, и без потерь времени внедрять новейшие технологии проектирования.