När man använder synkron teknik, kan man göra många saker samtidigt. Hur då?
Vi har tittat på en presentation av mjukvaran i samband med Solid Edge University 2015. Den är skriven av Matt Lombard, en ”evangelist” för Solid Edge och för den synkrona tekniken, ”Synchronous Technology”, förkortat ST. Så här beskriver han fördelarna:
- Den simultana solvern arbetar med hela modellen på en gång, snarare än att lösa funktioner sekventiellt.
- Olika ”lägen”, som synkrona och historiebaserade, arbetar tillsammans inom enstaka delar och sammanställningar för att på så sätt låta användare lösa en modell simultant och linjärt (i följd).
- Flera tekniker arbetar tillsammans samtidigt. Siemens licensierar en rad olika CAD-systemkomponenter (till exempel Parasolid och D-Cubed) till sina konkurrenter, men använder dem självklart också till sina egna produkter och arbetsflöden. Man behöver inte fundera särskilt länge för att inse fördelen med den komponentbredd som det innebär när flera lösningar har samma kärnteknologi. Framför allt pekar Lombard i sammanhanget på Parasolid som är den mest spridda kärnteknologin i hela CAD-branschen.Så, vad ingår i den den synkrona tekniken? Lombard igen:
A. Direkteditering – viktigt, lättillgänglig, snabbt och praktiskt
B. Parametriska attribut avsedda för sidor (i Solid Edge kallas detta produkttillverkningsinformation, eller PMI på engelska)
C. Ett s.k. ”rattverktyg” (styrningsfunktionalitet)
D. Sidrelationer
E. Procedurfunktioner
F. Funktionsigenkänning
G. Design intent/lösnings-hanterare.
– Synkrontekniken handlar om val. Precis som i historiebaserad modellering, där man talar mycket om de enskilda funktionerna, säger Lombard. Med den synkrona tekniken är funktionen precis den du väljer.
I likhet med direkteditering väljer användaren en eller flera ytor att manipulera, men den synkrona tekniken överträffar detta modelleringssätt genom att inkludera ytterligare intelligens, användardefinierade regler och parametrik till den utvalda geometrin.
En drömkoppling. Att koppla PMI direkt till en 3D-geometri fungerar så bra att det ger ett intryck av att, ”exakt så här har parametrisk modellering alltid varit tänkt att fungera”. Det var trots allt så att möjligheten att koppla relationerna direkt till ytor som är, ”det sanna löftet om parametrisk modellering”, hävdade Evan Yares 2013 i en uppmärksammad diskussion kring parametrikens uteblivna löften. Det Yares noterade har påverkat mycket och är sedan dess basen för det sätt på vilket vi konstruerar.
Historiebaserade system bygger på ett slags ”föräldra-barn-förhållande” och en sekventiell ombyggnadsprocess. Så har den parametriska modelleringen vi har använt de senaste 20 åren sett ut. Förhållandena finns mellan 2D-skisser (förälder) och 3D-ytor (barn), till exempel. För att göra en förändring i 3D-modellen måste vi gå tillbaka till “moderkurvan” i 2D-skissen.
Bryter förhållandet mellan ”föräldrar” och ”barn”. Med PMI är det möjligt att applicera dimensioner direkt på 3D-ytorna. I Solid Edge, med synkron teknik, flyttas de dimensioner som appliceras på en ursprunglig skissgeometri till soliden, där de hör hemma. Resultatet är att man bryter förhållandet mellan ”föräldrar” och ”barn” med skisskurvor.
Detta brutna förhållande mellan 2D-elementen i en skiss och motsvarande 3D-geometri ger nya alternativ när man gör ändringar i PMI. Med synkron teknik är det möjligt att styra modifieringsriktningen. Det är lätt att modifiera PMI för att tillämpa ändringen till sidan ”vänster” eller ”höger”, eller att genomföra ändringen symmetriskt. Detta är mycket svårt med en 2D-skisskurva i historiebaserad CAD. Det krävs att man ändrar hur en skiss ska lösas vilket kan kräva en omdefiniering av skisskurvornas dimensioner.
Användare har också möjlighet att låsa PMI till ett visst värde. Detta ger ytterligare kontroll över hur geometrin kommer att reagera på tillämpningar av andra direkta redigeringsfunktioner. Till exempel om ett hål måste ha ett specifikt avstånd till en plattas kant, kan du enkelt låsa ditt PMI. Om blockets kant behöver röra sig, kommer hålet att röra sig med den – eller tvärtom. Flytta hålet och kanten justeras för att behålla samma relationer. Det här är något som ett historiebaserat system inte klarar av, eftersom det tvingade definitionen av blocket innan hålet existerade.
Att kunna ändra direkt i modellen. Det användare alltid har önskat sig från CAD-system är möjligheten att generera modeller och 3D-geometri och göra ändringar direkt till modellen. Det är precis vad synkron teknik låter användarna göra. En 2D-skiss skapar grunden för en solid form. Det traditionella förhållandet mellan föräldrar och barn är brutet och det är möjligt att arbeta direkt på 3D-modellen från och med detta. Återanvänd skissen om det är nödvändigt att generera sekundär geometri eller helt enkelt ta bort den från modellen helt. Manipulera modellen med parametrar som tilldelas direkt till ytorna.
Så styr man med ”Solid Edge-ratten”. Ratten är ett verktyg som fungerar som ett visuellt hjälpmedel och inmatningsverktyg för att utföra translations- och rotationsoperationer till vald geometri i ett direktrediterat arbetsflöde.
Detta verktyg hjälper användaren genom att definiera start/offset och slutpunkter för varje översättning eller rotation av geometrin. Det kan anpassa en tillfällig koordinat till vald geometri.
Ratten är också ”intelligent” nog för att bestämma vilka ”handtag” som gäller för en urvalsuppsättning. Exempelvis tillhandahåller en enstaka plan yta bara ursprungspunkten och ett “normalhandtag”. En uppsättning med flera ytval kan ge ytterligare handtag eftersom hela uppsättningen kan flyttas i flera riktningar.
En ytlig relation. Som tidigare nämnts ärver 3D-ytorna de restriktioner som ursprungligen tilldelats skissgeometrin när man använder synkronteknik. Om till exempel en linje är tangent till en båge, appliceras tangensen på de två ytorna. Det låter enkelt och det är det också. Förhållandet mellan förälder och barn mellan skisser och ytor är inte längre nödvändigt. Detta möjliggör för systemet att lösa modellen simultant och tar bort behovet av en historie-sekventiell ombyggnad.
Solid Edge med synkron teknik låter användare lägga till ytterligare relationer till geometri som t ex importerats från ett annat CAD-program. I dessa fall kan det vara fördelaktigt att applicera ytrelationer till den importerade geometrin.
Relationer kan definieras som bestående eller tillfälliga regler, där de sistnämnda bara är aktiva när vid redigering.
Detta betyder inte att all importerad geometri kräver att användaren omfördelar ytrelationer. Synkrontekniken gör ett bra jobb när det gäller att avgöra de många olika sätt som geometri tilldelar sina relationer, men användarna har extra kontroll och kan åsidosätta det.
Procedurfunktioner. När Solid Edge är i det synkrona läget kan användaren skapa geometri med funktioner. Dessa funktioner kallas proceduregenskaper och överensstämmer med normala funktioner i ett historiebaserat system.
Proceduregenskaper kategoriseras i intelligenta grupperingar av ytor för att skapa hål, rundor, fasader, utkast, tunna väggar och specialplåtdetaljer.
Plåt är där proceduregenskaperna verkligen blommar ut i sin fulla effektivitet.
Funktionsigenkänning. Många CAD-system läser en neutral filtyp för att sedan efterbehandla den och försöka bygga om den till en historiebaserad modell med hjälp av funktioner i programmet. Solid Edge är annorlunda eftersom det är möjligt att importera en solidkropp och sedan flytta denna till den synkrona miljön, där systemet söker igenom geometrin efter specifika ytor eller uppsättningar av ytor.
Detta innebär att synkrontekniken kan identifiera trimmade cylindriska ytor för att sedan tillämpa en procedurfunktion som ett hål på ytan eller ytorna.
Synkron teknik gör det också möjligt för användaren att ersätta befintliga ytor med mer komplexa funktioner. När det gäller hål kan användaren identifiera ytorna och ersätta dem med motborrade hål eller andra sorters hål, och lägger till ytterligare ytor i geometrin.
Funktionsigenkänning söker även efter geometri och geometriska grupper med identiska dimensioner. Den kan avgöra om en uppsättning av hål har ett specifikt mönster – linjärt eller cirkulärt – och grupperar sedan ihop dem. Tekniken kommer även att upptäcka mönster inom ett mönster.
Om design Intent. Design Intent- och Advanced Design Intent-panelerna är de två verktyg som tillsammans sätter strålkastarljuset på den synkrona teknikens sanna kraft. Design Intent-verktyget kan betraktas som den första nivån av hjälp. I de flesta fall är det allt som behövs för att se hur systemet skapade sina relationer. Dialogrutan Design Intent visar de nuvarande reglerna som alla dessa tekniker har förknippat med en vald geometri. Användaren har möjlighet att snabbt upphäva de regler som systemet har hittat genom att växla av eller på en eller samtliga avsiktsregler.
Den andra nivån av hjälp är panelen Advanced Design Intent. Här har användarna fullständig åtkomst till de olika regler systemet har tillämpat på den valda geometrin såväl som ALLA regler. Regler kan slås på eller av. Det finns många olika alternativ tillgängliga för användare, inklusive avkopplande kontroll och avstängning av alla kontroller.
Till exempel, i en situation där tre knoppar sticker ut från en yta, skulle det här verktyget vara användbart. Dessa knoppar är inte en del av ett mönster, men eftersom alla delar har samma diameter och har sidor i samma plan, har de placerats i en grupp. Användaren kan försöka flytta sidan på en knopp bara för att upptäcka att de andra sidorna också rör sig. I det här fallet kan användaren stänga av alternativet coplanar på en sida, disassociera det med de andra två sidor, och ändra sedan den nu ensamma funktionen.
Siemens PLM har fortsatt att leverera lösningarna till sina kunders utmaningar. Alla verktyg, patent och tekniker som utgör synkrontekniken är en annan lösning – ett annat verktyg – som ger svaret på de historiebaserade modellerings- och föräldra-barnrelaterade utmaningarna under de senaste decennierna.
