Спроектована революція: Синхронна технологія

Озирніться обабіч. Що ви бачите? Комп'ютер і телефон, стіл і лампа, дверна ручка і віконна рама - зрештою, чашка кави... Все знайоме, все звично. Але чи замислювалися ви, що все це, від офісного крісла до монітора, перш ніж стати реальною річчю, існувало лише віртуально - можна сказати «в світі ідей»...

Насправді, ще до того, як об'єкт надійде у виробництво, його потрібно не просто придумати, а й ретельно продумати - інакше кажучи, спроектувати. І якщо Платон стверджував, що кожен стілець - відображення якоїсь універсальної «ідеї стільця», то ми з великою впевненістю можемо заявити, що у кожного стільця - своя ідея, і ідея ця зветься - «проект».

Проектування - ключовий етап появи кожного нового предмета, результатом його має стати повний, всебічний опис кожного аспекту, від тривимірної форми і матеріалів до життєвого циклу виробу. Свого роду «цифрова ідея», яка потім втілюється в реальність.

Як і Платон, і філософія, і взагалі маса різних концепцій, проектування прийшло до нас з Стародавньої Греції, де воно, правда, стосувалося лише архітектури і створення будівельних і військових машин. По-справжньому велике значення проектування набуло лише з початком сучасної промисловості і масового виробництва.

Перша революція

Те, як виглядало проектування в ту докомп'ютерну еру, легко уявити. Сотні креслень, десятки інженерів - і цілі гори паперу. З появою комп'ютерних систем ситуація спочатку не змінилася: тим громіздким машинам можна було довірити хіба що деякі розрахунки і операції. Перша революція в цій галузі відбулася лише в 1968 р., коли Іван Сазерленд, розробник з легендарного MIT, представив програму SKETCHPAD. Вона докорінно змінила спосіб взаємодії проектувальника з комп'ютером, дозволяючи спростити і автоматизувати цілий ряд завдань.

Наприклад, Сазерленд переосмислив сам процес черчіння. Його програма вперше дозволила оперувати окремими об'єктами - наприклад, змінюючи властивості однієї деталі, що зустрічається на безлічі креслень, не було потреби перерисовувати її на кожному, це відбувалося автоматично. Це був також один з перших випадків використання «цифрової ручки» для черчення, схожої на ті, якими користуються сьогодні дизайнери на комп'ютерних планшетах.

Тривимірність і параметричне моделювання

Наступну революцію в проектуванні легко передбачити: перехід до тривимірності, і вона відбулася вже в 1970-х. Але ще більш важливою виявилася третя - перехід від прямого моделювання до параметричного. Про «пряме» моделювання ми говорили вище: конструктор може безпосередньо змінювати геометрію моделі, не замислюючись про наслідки. Можна, скажімо, поміняти діаметр якогось отвору, кривизну окремої лінії, це ніяк не вплине на інші елементи, які за логікою речей повинні бути з ним пов'язані. Фактично конструктор змінює тільки те, що він бачить, що хоче змінити і що виділив на екрані маніпулятором.

У 1980-х відбулася досить знаменна відмова від цієї моделі і перехід до параметричного моделювання. Системи автоматизованого проектування (САПР), що працюють на цьому принципі, фіксують всі дії конструктора і дизайнера з самого початку, формуючи свого роду «рецепт» створення моделі. І якщо згодом будуть змінюватися якісь деталі або параметри, внесені на самих ранніх етапах розробки, САПР зможе автоматично застосувати необхідні зміни не тільки до цієї деталі, але і до всіх пов'язаних з нею.

Сьогодні параметричне моделювання стало галузевим стандартом, проектування сучасних складних об'єктів без нього просто немислимо. Втім, і тут не обходиться, звичайно, без проблем. Уявіть, що на побудову вашої моделі потрібно багато сотень складних операцій, а на одному з останніх етапів вам знадобилося змінити якусь не дуже значну деталь, глибину якого-небудь паза. Вам доведеться «нишпорити» по всьому древу побудови моделі, шукати потрібний етап, на якому цей паз з'являється, вносити зміни - притому що над проектом працюють зазвичай кілька конструкторів, дерево безперервно змінюється, і на таку рутинну операцію йдуть маси часу і сил.

Ще заплутанішим процес виявляється тоді, коли доводиться використовувати в роботі окремі елементи, спроектовані в іншій CAD-системі, правила побудови якої або взаємозв'язку між її елементами загублені при імпорті з іншої CAD-системи або навмисно приховані дизайнером з комерційних міркувань.

Синхронно!

Розрубати гордіїв вузол проблем параметричного моделювання обіцяє нова синхронна технологія, створена в лабораторії компанії Siemens PLM Software). Синхронний підхід об'єднує можливості та переваги параметричного і прямого моделювання. Адже і пряме має свої незаперечні достоїнства: воно не фіксує кожен етап проектування і дозволяє гнучкіше і швидше вносити всі зміни.

Ключовим моментом нової технології є відмова від розгляду елементів моделі у вигляді ієрархічного древа «батько-нащадок». Система розглядає їх не у вигляді часового древа, відповідного операціям, виробленим конструктором, а в рамках виниклих між елементами відносин. У підсумку найперші операції можна змінювати так само легко і швидко, як і останні. Будь то запланована заздалегідь зміна або термінова і несподівана халепа, процес займе секунди замість потрібних раніше годин. Все і "