Технология цифровых прототипов

 Технология цифровых прототипов дает возможность исследовать поведение изделий в виртуальном режиме до того, как изготовлен первый реальный экземпляр. Она существенно сокращает затраты на изготовление дорогостоящих опытных образцов, сокращая ошибки при проектировании и производстве.

Что же такое цифровой прототип? Это цифровой макет изделия, используемый для испытания его функций и формы. На различных этапах разработки в цифровой прототип интегрируются концептуальные, механические, электрические и другие проектные данные. Полный цифровой прототип является виртуальным опытным образцом готового изделия и служит для его оптимизации и проверки.

Технология цифровых прототипов решает ряд проблем:

1. Экономия времени и средств на стадии концептуального дизайна. Зачастую на данном этапе используются бумажные технологии и несовместимые с конструкторской документацией цифровые данные. Поддержка различных форматов и структурирование данных решает данную проблему.

2. В типичных 3D САПР, ориентированных на работу с геометрическими объектами, затруднено создание и использование цифровых прототипов для оптимизации конструкции. В связи с этим приходится увеличивать число используемых программных средств.

3. Отсутствие адаптивных связей между данными различных специализированных систем проектирования. Отсутствие автоматизации не позволяет быстро реагировать на изменение производственных требований к изделиям, что приводит к снижению гибкости.

4. Связь производства с другими стадиями осуществляется с помощью чертежей. Многие данные теряются в процессе передачи, что негативно отражается на производительности и инновационной стороне процесса.

Концепция цифрового прототипа известна многие годы, но компания Autodesk предлагает свои уникальные и ощутимые возможности:

1. Легкость применения этой технологии и управления ей позволяет проектным и производственным подразделениям быстро создавать и распределять единую цифровую модель, используемую на всех стадиях проекта.

2. Компания Autodesk предлагает мощную и доступную по цене технологию как для крупных, так и для мелких компаний.

3. Решение Autodesk для работы с цифровыми прототипами является расширяемым, гибким и легко интегрируемым в имеющиеся рабочие процессы. Производители могут осваивать работу с цифровыми прототипами в удобном для себя темпе, с минимальным нарушением существующего режима работы.

Технология цифровых прототипов реализована в программных продуктах:

1. AutodeskInventor. Ключевой продукт для создания цифровых прототипов деталей и изделий. Использует функциональный подход в проектировании, который позволяет сосредоточиться на функциональных требованиях к элементам изделия (вал, передача, металлоконструкция), а не на элементах геометрии. Заимствование геометрии из других САПР, богатые средства параметризации, наличие мастеров проектирования, встроенные среды анализа и оптимизации, расширение возможностей с помощью средств программирования при достаточной простоте освоения делают продукт поистине уникальным.

2. AutodeskAliasDesign. Мощный инструментарий для поверхностного моделирования. Позволяет достичь взаимопонимания между дизайнерами и конструкторами по вопросам внешних контуров изделия и его органов управления. Геометрия легко передается в Inventor для создания твердотельных объектов.

3. AutodeskAutoCADMechanical. Входит в семейство продуктов AutoCAD. Разработан специально для проектировщиков машин и механизмов. Предоставляет высокую точность проектирования при работе с самыми сложными проектами. Благодаря связи с Inventor упрощается подготовка чертежей (формат DWGи другие). При внесении изменений в 3D модель автоматически обновляются 2Dчертежи, что приводит к снижению ошибок и экономии времени.

4. AutodeskAutoCADElectrical. Средство для проектирования кабельных и проводных систем. Данные легко передаются в Inventor для автоматического создания 3D жгутов, добавления в цифровой прототип данных о его электрических системах управления. В свою очередь данные из Inventor передаются в AutoCAD Electrical для получения соответствующих 2D схем.

5. AutodeskShowcase. Продукт для создания точных и реалистичных графических изображений по цифровым 3D моделям. Облегчает демонстрацию и проверку проектов перед принятием важных решений. Позволяет создавать наглядные иллюстрации и схемы, используя ранее созданные цифровые прототипы.

6. Autodesk3dsMaxDesign. Среда для статической и анимированной визуализации высочайшего качества. Позволяет тонировать модели, добавляя различные эффекты, а также создавать новую геометрию, заимствовать модели из других САПР. 3dsMaxпозволяет учесть физические процессы при взаимодействии отдельных частей изделия, освещение и визуальные свойства материалов на высоком уровне.

7. AutodeskNavisworks Simulate. Комплексное решение для проверки проектов. Поддерживает интеллектуальные проектные модели, применяя к ним инструменты составления календарных графиков, расчета сметной стоимости, планов визуализации и совместной работы. Быстрое внесение пометок, комментариев к отдельным частям больших сборок делает продукт незаменимым в процессе взаимодействия подразделений предприятия.

8. AutodeskSketchBookDesigner. Промышленный цифровой графический редактор. Удобное средство для изучения концепций проекта. Позволяет создавать и редактировать иллюстрации, эскизы, наброски как на этапе идейного замысла, так и в процессе поиска решений, доработки конструкций. Можно использовать для нанесения заметок на уже существующие цифровые изображения, создания рекламной продукции, оформления иллюстраций к сопроводительной документации и в иных целях.

9. AutodeskMudbox. Профессиональный графический продукт для моделирования высокополигональных цифровых скульптур и текстурного окрашивания 3D моделей. Позволяет специалистам по моделированию и художникам по текстурам все возможности для создания 3Dобъектов и 2Dскетчей, как если бы они работали с глиной и красками. В отличие от 3d Max обладает простым набором инструментов для быстрого создания карт неровностей, карт нормалей, карт замещения и других. Данные Mudbox могут быть переданы в другие средства визуализации и демонстрации.

10. AutodeskInventorFusion. Система 3D моделирования, предоставляющая интуитивно понятные возможности непосредственной манипуляции объектами. Предоставляет возможность исследовать сложные пространственные формы, полностью сохраняя их параметрическую историю. Этот продукт можно использовать и для прямого редактирования моделей огромного числа других 3D САПР, так как Inventor Fusion на лету прочитывает импортируемую геометрию. Продукт расширяет возможности моделирования AutoCAD, поддерживая формат DWG. Для пользователей Inventor предоставляет возможности сочетания технологий прямого и параметрического моделирования, непосредственно встраивая их в модели Inventor. Для пользователей Alias обеспечивает взаимодействие с пользователями Inventor и AutoCADс возможностями параметрического редактирования поверхностей. Используется для преобразования формата данных и передачи в CAM и CAE системы.

Все перечисленные продукты объединяет комплексное решение Autodesk Product Design Suite. Комплексное решение, имея цену значительно ниже отдельных продуктов, предоставляет огромные возможности. Благодаря комплексному решению компании Autodesk максимально повышается эффективность проектирования и передачи данных между подразделениями, снижаются риски брака, так как практически отпадает необходимость в изготовлении дорогостоящих опытных физических образцов, а также повышается конкурентоспособность благодаря инновационным методам.