К.А. Костромин

Solid Edge - средство автоматизации работы конструктора

История создания продукта

В начале 90-х годов быстрое развитие (и удешевление) персональной компьютерной техники привело к изменению ситуации на рынке программных продуктов. Для рынка систем автоматизированного проектирования это означало изменение доли персональных компьютеров в общем числе рабочих мест CAD/CAE/CAM. Рост производительности компьютеров на базе процессора Intel при их относительной дешевизне позволил перенести на платформу PC многие приложения, работавшие на компьютерах RISC-архитектуры. Однако, отличия в структуре операционных систем выявили проблемы переноса приложений. Это касалось как интерфейса пользователя, так и внутренней структуры программ. Операционные системы Microsoft получали все большее и большее распространение на рынке IBM-совместимых компьютеров. Многие производители CAD-систем, традиционно работавшие на рынке рабочих станций, приняли решение о финансировании разработки приложений для платформы WIntel (Windows-Intel).

В 1992 году корпорация Intergraph, один из ведущих на тот момент производителей CAD-систем для машиностроения, приняла решение о разработке нового программного продукта, целиком построенного на базе Windows-Intel. Надо отметить, что это решение означало как большие финансовые вложения, так и затрату огромных людских ресурсов. Фактически, это был отказ от развития хорошо зарекомендовавшей себя системы EMS, более 15 лет поставлявшейся корпорацией Intergraph. Было разработано расширение стандарта OLE (Object Linking and Embedding), предназначенное для работы с пространственными объектами в среде Windows. Оно получило название OLE для дизайна и моделирования (OLE for DM). Это расширение, которое легло в основу нового продукта, дало возможность интегрировать программные комплексы CAD на базе Windows. В консультационный совет по OLE for DM вошли ведущие производители CAD/CAE/CAM систем. Стандарт OLE for DM был открыт для разработчиков, что позволило уже на этапе разработки продукта говорить о создании семейства приложений, разработанных независимыми поставщиками. Более подробно со стандартом OLE for DM можно ознакомится по адресу http://www.dmac.org.

Solid Edge (такое имя получила новая система геометрического моделирования) увидел свет в конце 1995 года. К версии 1 любого продукта пользователи всегда относятся с большой осторожностью. Solid Edge удивил продуманностью и невероятной эффективностью интерфейса пользователя. Поскольку Solid Edge был построен полностью на базе Windows, внешний вид приложения был привычен многим пользователям. Как известно, 60% времени изучения нового продукта уходит на освоение именно интерфейса. Кроме того, схема работы с командами моделирования существенно отличалась от прочих CAD-систем. Разработчики постарались свести к минимуму количество информации, не нужной пользователю в данный момент, концентрируя его внимание на текущем шаге операции. Контекстно-зависимыми стали, например, не только меню выполняющейся команды, но и вся среда моделирования. Например, при переходе к построению профиля тела проецирования менялись панели инструментов, скрывая от пользователя команды пространственного моделирования и показывая набор команд плоских построений. Существенно более дружественными стали и другие элементы интерфейса. Математический аппарат, который лег в основу ядра Solid Edge, был создан с учетом опыта предыдущих разработок. Эксперты отмечали, что предложенная схема параметризации предоставляет пользователям большую свободу действий. И еще одна важная особенность отличала тогда Solid Edge от других систем подобного класса. Solid Edge изначально создавался для моделирования не отдельных деталей, а сборочных узлов. Принципы моделирования деталей в контексте сборки, заложенные в продукт, не утратили актуальности и сейчас.

Надо отметить, что с самого начала была продумана долговременная программа развития Solid Edge. Выполняя локализацию первой версии, мы видели, например, множество "скрытых" команд и режимов, которые появились впоследствии в новых версиях. Новые версии появлялись 2-3 раза в год. Каждая версия продукта существенно отличалась от предыдущей. Добавлялись не просто новые команды - расширялась среда работы пользователя. Так, например, в версии 3 появилась возможность не только менять детали в процессе конструирования сборки (т.н. редактирование по месту), но и создавать по месту новые детали. В версии 5 была усовершенствована концепция моделирования. Моделирование твердых тел на основе метода конструктивных элементов (feature-based modeling), на котором основан процесс проектирования в Solid Edge, было дополнено средствами построения различных вспомогательных поверхностей. Со временем появились модули для работы с листовыми изделиями и изделиями из пластика, получаемыми литьем, улучшалась ассоциативность работы и т.д. В последней, седьмой, версии была добавлена новая среда для моделирования трубопроводов, в которой впервые была реализована ассоциативность деталей и сборок. Теперь при изменении расположения компонент сборки меняется и вид связанных с ней деталей. Команда создателей этого программного продукта работала и работает достаточно продуктивно.

В 1997 году начались переговоры о приобретении Solid Edge известной компанией EDS Unigraphics - лидером в области систем CAD. В 1998 году к Unigraphics перешло все отделение Intergraph, занимающееся CAD для машиностроения. В это же время Solid Edge меняет геометрическое ядро и в мае 1998 года 5-ая версия Solid Edge выходит уже на ядре Parasolid, а не на ACIS, как предыдущие версии. Против ожиданий, переход на новое ядро прошел почти безболезненно - не обнаружилось обычных в таких случаях ошибок переноса системы. Даже, и специалисты это оценят, была значительно расширена функциональность продукта. Переход на другое ядро (а ведь это - переписывание или изменение большого объема кодов) не отразился на плане развития системы.

Локализация

В 1999 год появляется 6-ая версия Solid Edge на русском языке. Строго говоря, Solid Edge версии 6 - не первая локализованная версия продукта в России. На русский язык переведена была и самая первая версия этой системы, выпущенная еще фирмой Intergraph. Однако, с этого года локализация (перевод на русский язык) встает на поток. Уже появилась 7-ая версия продукта. В дальнейшем новые локализованные версии планируется выпускать одновременно с выходом английских версий. Solid Edge изначально строился так, чтобы его можно было легко адаптировать под разные языки и стандарты. Одновременно с английской версией выпускаются и версии на других языках. Необходимые материалы поставляются для локализации еще до выхода каждой новой версии в свет.

Важное значение имеет не только русский интерфейс, но и соответствие стандартам оформления конструкторской документации. Особенно важным это становится при оформлении чертежей. Solid Edge обладает гибкими средствами настройки на стандарты ЕСКД. Вместе с русской версией поставляются шаблоны документов, настроенные на эти стандарты. В одном из следующих выпусков мы подробнее рассмотрим соответствие Solid Edge стандартам, принятым в России.

Компания Unigraphics Solutions вкладывает большие ресурсы в развитие Solid Edge. Обещано, что каждый год будет выпускаться не менее двух новых версий. Для пользователей это означает регулярное обновление рабочих мест. Кроме того, это дает возможность планировать инвестиции в программное обеспечение тем, кто собирается постепенно наращивать количество автоматизированных рабочих мест.

Место Solid Edge среди систем CAD

В ряду CAD-систем Solid Edge относится к так называемым системам среднего уровня. Этим термином обычно обозначают недорогие системы твердотельного моделирования, рассчитанные на моделирование объектов средней сложности. Этот сегмент рынка также начал развиваться с появлением недорогих, но достаточно производительных персональных компьютеров, когда компьютер стал "товаром массового потребления" среди конструкторов, дизайнеров, инженеров и когда стоимость компьютера стала значительно меньше стоимости установленного на нем программного обеспечения.

Системы среднего уровня работают там, где необходимо моделирование большого количества сравнительно простых деталей и агрегатов, то есть там, где использование систем высокого уровня не оправдано, так как будет использоваться лишь небольшая часть их функциональных возможностей. Вместе с тем, потребность в автоматизации таких рабочих мест растет. Сначала на появление спроса компании-производители CAD-систем отреагировали созданием урезанных версий своих основных программных продуктов. Специалисты могут, вероятно, назвать такие продукты у большинства ведущих производителей. И все столкнулись с одной и той же проблемой - сколько функциональности оставить и какую цену назначить, чтобы еще покупался базовый продукт (теми, кому нужна полная функциональность), но уже покупался бы и облегченный вариант (теми, кто не обладает достаточными финансами)? Позже на сцену вышли специализированные программные продукты, предназначенные для работы на персональных компьютерах (преимущественно, в среде WIntel), которые отличались от больших систем не только возможностями, но и высокой степенью интеграции с операционной системой персонального компьютера. Solid Edge изначально разрабатывался с учетом этих требований.

Компания Unigraphics Solutions, покупая Solid Edge, заняла удобную позицию на рынке систем среднего уровня. А обеспечив в новых версиях двустороннюю совместимость со своим основным продуктом - Unigraphics, может предложить теперь законченный программный комплекс. Начиная с последних версий Solid Edge (версия 7) и Unigraphics (версия 15), конструкторы могут использовать как модели деталей, так и модели сборочных узлов, созданные в том или другом приложении, не прибегая к созданию копий файлов в формате двух приложений. Иными словами, сборка Solid Edge может быть, например, открыта или вставлена в Unigraphics, а деталь или сборка Unigraphics может быть вставлена в сборку Solid Edge. Изменения той или иной составляющей будут отражаться во всех связанных с ней документах. Такая двусторонняя ассоциативность позволяет использовать Unigraphics и Solid Edge едином комплексе для проектирования изделий любой сложности. То, что оба этих продукта принадлежат одной компании, а также имеют одно и то же геометрическое ядро - Parasolid, гарантирует совместимость и четкую работу всех последующих версий.

Основа создания программного комплекса CAD/CAE/CAM

Как уже говорилось ранее, в идеологию Solid Edge заложена идея открытой программной системы. Уже сейчас более 80 различных компаний выпускают программные продукты, которые могут быть либо встроены в Solid Edge (так называемые add-ins), либо совместимы с Solid Edge по форматам данных. Таким образом, пользователь имеет возможность формировать программный комплекс, точно соответствующий его требованиям, добавляя лучшие в своем классе приложения для инженерного анализа, анализа кинематики, динамики, литья, подготовки программ для станков с ЧПУ, проектирования электроники и т.д. Программа поддержки разработчиков приложений, совместимых с Solid Edge (http://www.solid-edge.com/voyager/partners.htm) - Voyager Partner Program, постоянно увеличивает количество участников.

Расширяется также и область интеграции программных продуктов. В последнее время бурно развиваются, например, программные продукты для управления проектом (системы PDM). Это соответствует требованиям рынка. Сейчас никто не хочет приобретать только систему геометрического моделирования. Обычно речь идет о комплексной автоматизации предприятия или его подразделения.

Solid Edge и пользователь

К достоинствам Solid Edge несомненно следует отнести короткие сроки внедрения продукта. Solid Edge обладает дружественным и, как принято говорить, интуитивным интерфейсом. Solid Edge имеет сертификат Microsoft Office Compatible, что означает совместимость интерфейсов пользователя. Иными словами, знание, например, Microsoft Word, значительно облегчает изучение продукта. Спустя небольшое время после начала самостоятельной работы, пользователь обнаруживает, что поведение системы хорошо прогнозируется. Это важно на первых этапах освоения, когда известны еще не все команды.

Solid Edge снабжен хорошим набором упражнений для самостоятельного обучения и мультимедиа-презентациями. Выполнив эти упражнения, пользователь приобретает навыки работы во всех средах Solid Edge. Большая и хорошо структурированная справочная система очень удобна не только в начале работы, но и в дальнейшем. Для тех, кому необходимо быстро начать работу, в Москве существует учебный центр (http://www.cosmos.rcnet.ru). Существует, разумеется, минимальный уровень знаний, необходимый для освоения Solid Edge. Кроме профессиональных знаний, необходимо умение работать в среде Windows. Дополнительным плюсом является знание любой системы CAD. Впрочем, те специалисты, для которых Solid Edge был первым продуктом CAD, осваивали его достаточно быстро.

На сегодня Solid Edge считается одним из самых легко осваиваемых продуктов в своем классе CAD-систем, что обеспечивает короткие сроки его внедрения в производство.

Solid Edge - настольный инструмент конструктора

Суммируя сказанное, можно выделить основные преимущества Solid Edge в классе средних систем:

• Продукт прост в освоении и использовании. За счет этого сокращается время его внедрения.
• Динамичное развитие Solid Edge говорит о перспективности этого продукта.
• Открытость архитектуры обуславливает широкий круг совместимых приложений, что, в свою очередь, служит основой для создания интегрированного комплекса приложений CAD/CAE/CAM, лучших в своем классе.
• Solid Edge - система CAD среднего уровня, решающая задачи соответствующего класса. Solid Edge может работать на предприятиях как отдельно, так и в тандеме со "старшим братом" Unigraphics.

Как получить информацию о Solid Edge

Есть несколько способов узнать подробнее о Solid Edge. Информация о продукте находится в Интернете по адресу http://www.solid-edge.com. Демонстрации и семинары регулярно проводятся как представительством Unigraphics Solutions в Москве, так и дилерами Unigraphics Solutions.

Вместе с версией 7 выпущена демонстрационная версия Solid Edge Origin. Эта версия распространяется бесплатно и предназначена для того, чтобы потенциальные клиенты смогли познакомиться с методикой моделирования. Она предназначена в основном для тех, кто сейчас не использует CAD совсем или пользуется двумерными системами CAD для выпуска чертежей. Продукт Solid Edge Origin призван продемонстрировать преимущества технологии Stream - удобство интерфейса, простоту изучения и ориентацию Solid Edge на процесс работы конструктора.

Таким образом, при проведении комплексной автоматизации предприятия или подразделения, Solid Edge является перспективным и надежным решением.