Solid Edge amplia o uso do Synchronous Technology Um artigo preparado pela Collaborative Product Development Associates, para Siemens PLM Software
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SUMÁRIO VELOCITY SERIES...2 MODELAGEM DO SOLID EDGE...3 MODELAGEM DE PEÇAS E CONJUNTOS...4 Migração de dimensões de desenho 2D em 3D...4 Seções dinâmicas para edição transversal em 2D...7 Recursos de procedimentos orientados por croquis...8 PROJETO DE CHAPA METÁLICA...10 Paradigma de interação direta...10 Regras dinâmicas...11 SOLID EDGE SIMULATION...11 SOLID EDGE INSIGHT...13 RESUMO E OPINIÃO...14 Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC
Solid Edge amplia o uso do Synchronous Technology A nova versão do software SOLID EDGE WITH SYNCHRONOUS TECHNOLOGY 2 da Siemens PLM Software continua impressionando o setor de PLM ao introduzir novos usos do Synchronous Technology, a abordagem de modelagem com menos sólidos da história lançada pela primeira vez há um ano. Em abril de 2008, a Siemens abalou o setor com um dos mais importantes e revolucionários avanços técnicos em modelagem de sólidos 3D em 20 anos. O Synchronous Technology comprovou ser uma abordagem de modelagem baseada em recursos, sem histórico, que combina as melhores técnicas orientadas por dimensão e restrições para total controle e capacidade de repetição, com a flexibilidade de modelagem explícita. Novo, o Solid Edge revela melhorias adicionais no uso do Synchronous Technology. Muitas das melhorias em modelagem do Solid Edge têm o foco em usuários que apenas agora estão migrando para o CAD 3D puramente do mundo 2D, ou naqueles que devem importar desenhos 2D e criar modelos 2D como um importante componente de seu processo comercial. A versão agrega um elemento de maturidade ao uso do Synchronous Technology na modelagem de peças e conjuntos. Um importante avanço é a expansão do Synchronous Technology para o aplicativo de projeto de chapa metálica inteligente do Solid Edge. A chapa metálica apresenta um conjunto único de problemas em que determinadas edições acionam alterações adicionais de modelo, incluindo modificações na topologia. A combinação do Synchronous Technology com esses algoritmos inteligentes reforça sua potência e reputação como uma nova tecnologia de modelagem estável. As melhorias no Solid Edge, junto com a introdução de um novo aplicativo FEA (Finite element analysis, Análise de elemento finito) de nível intermediário, e melhorias contínuas no Solid Edge Insight para gerenciamento de dados de local único vinculado à mais recente plataforma Microsoft SharePoint, são posicionadas para ajudar a impulsionar a inovação e aumentar a competitividade de clientes da Siemens PLM Software no mercado atual de desafios. Collaborative Product Development Associates, LLC www.cpd-associates.com Esse relatório está disponível como cortesia para todos os assinantes do nosso programa de pesquisa de criação e validação de design. Os interessados no programa devem entrar em contato pelo e-mail cust_service@cpd-associates.com.
VELOCITY SERIES O Solid Edge é um componente do VELOCITY SERIES da Siemens PLM Software, um portfólio de soluções pré-configuradas de gerenciamento de projetos, análises, fabricação e dados visando especificamente às necessidades de empresas de fabricação de produtos de pequeno a médio porte do mercado intermediário. Esse mercado intermediário pode ser caracterizado por empresas com uma pequena (ou até mesmo inexistente) equipe de TI, que devem lidar com uma transição de abordagens de projeto em 2D para 3D completo e com processos documentados limitados (ou não existentes). Tais empresas também não têm recursos para reengenharia e treinamento. Além disso, elas devem minimizar constantemente os riscos e manter um baixo custo de propriedade da ferramenta, a fim de manter a competitividade. Nesses difíceis períodos econômicos, adotar essa plataforma pode fazer a diferença na sobrevivência de uma empresa. FIGURA 1 VELOCITY SERIES O VELOCITY SERIES (Figura 1) oferece: SOLID EDGE para criação de modelo de produto FEMAP para modelagem de análise de elemento finito CAM EXPRESS para ferramentas de máquina de fabricação com soluções de programação NC TEAMCENTER EXPRESS para uma solução pré-configurada de unificação cpdm (collaborative product data management, gerenciamento de dados de produto de colaboração) Cortesia da Siemens PLM Software A Siemens oferece o VELOCITY SERIES como soluções modulares e integradas, pré-configuradas com práticas recomendadas do setor, que permite que os clientes selecionem apenas os produtos necessários para seus negócios específicos. As soluções são todas baseadas em plataformas Microsoft nativas, a fim de manter o custo total de propriedade baixo e fornecer facilidade de uso. 2 Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC
MODELAGEM DO SOLID EDGE Solid Edge amplia o uso do Synchronous Technology O Solid Edge com Synchronous Technology forneceu a criação de projeto com sua principal inovação de CAD sem histórico. Muitos no setor de PLM eram céticos em relação ao Synchronous Technology quando ele foi introduzido pela primeira vez em 2008. Nessa época, a Collaborative Product Development Associates (CPDA) realizou uma revisão técnica detalhada e previu seu sucesso. Atualmente, as vantagens estão sendo verificadas por usuários da tecnologia, que confirmam a validade da avaliação da CPDA. Em uma entrevista com Scott Christensen, fundador da Summit Tool Design (www.summitsedge.com) em Rockford, Illinois, ele declara, Sem dúvida, obtivemos vantagens usando o Solid Edge com Synchronous Technology, especialmente ao trabalhar com dados de CAD criados em outros sistemas. Scott fornece um exemplo de importar um modelo CAD nativo do aplicativo concorrente como um único corpo sólido sem inteligência, como recursos ou croquis que podemos facilmente modificar, revisar e transformar em outros componentes. Ele salienta que Com o Synchronous Technology sem histórico, os arquivos são menores, abrem e são salvos mais rapidamente, são recalculados mais rapidamente versus arquivos baseados em histórico, tudo isso proporcionando importantes economias de tempo. Opiniões semelhantes foram emitidas por Cory Goulden, administrador de CAD na National Steel Car (www.steelcar.com). Cory afirma que Quando ouvimos falar pela primeira vez do Synchronous Technology da Siemens PLM Software, estávamos preocupados e esperando que nossos investimentos na abordagem de projeto mais tradicional não fossem substituídos. Após aprender a usar a nova interface do usuário, Cory afirma que Descobrimos como criar nossas peças iniciais com o Synchronous Technology em uma semana. Em um mês, estávamos confiantes em suas vantagens para a National Steel Car. Cory descreve o exemplo de um modelo de um fornecedor externo que precisamos editar. Na versão anterior V20 do Solid Edge, levamos horas porque tínhamos que recortar as extremidades do modelo e recriá-las. Com o Solid Edge e o Synchronous Technology, exportamos e então importamos novamente no formato Parasolid, e realizamos as alterações de modelo em menos de cinco minutos. A CPDA vê esses comentários de usuários finais como uma validação do Synchronous Technology como uma abordagem de modelagem. Estamos confiantes de que há potencial para aproveitar ainda mais a tecnologia. Sem dúvida, o Synchronous Technology pode reinventar como o projeto é feito. Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC 3
MODELAGEM DE PEÇAS E CONJUNTOS A modelagem básica de peças e conjuntos constitui a principal parte do CAD. A implementação da Siemens do Synchronous Technology é ampliada por meio do processo de projeto. Embora, à primeira vista, possa parecer que o Synchronous Technology é focado exclusivamente em operações de edição de projeto, é necessário analisar mais detalhadamente apenas como o projetista CAD característico é criado. Isso freqüentemente envolve o desenho bruto de uma forma, seguido por operações de arrastar/reposicionar ou uma atualização das dimensões de controle que são operações de edição eficientes. Nesta versão do Solid Edge, a Siemens expande várias operações importantes de projeto para tarefas de criação e edição, com ênfase especial em usuários originados de um ambiente 2D, bem como usuários de sistemas de modelagem explícita e 3D baseados em histórico. A versão apresenta novos recursos de procedimento de modelagem e a capacidade de edição ao fazer alterações em um croqui subjacente do recurso de procedimento. Além disso, o Solid Edge é compatível com a capacidade de transformar dimensões de desenho 2D não inteligentes em dimensões orientadas por modelo 3D, bem como uma nova abordagem de interface de usuário para edição 3D usando seções transversais de modelo 2D em outras implementações, obtendo assim cada vez mais aceitação na comunidade CAD. MIGRAÇÃO DE DIMENSÕES DE DESENHO 2D EM 3D Uma tarefa comum que os projetistas devem realizar repetidamente em uma empresa de porte intermediário é importar um desenho 2D gerado em um aplicativo da concorrência, como o AutoCAD, que é então usado para criar um modelo 3D do desenho. O Solid Edge oferece várias ferramentas extremamente produtivas para facilitar esse processo. 4 Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC
FIGURA 2 Importar um Desenho 2D Usando ferramentas avançadas, o usuário primeiro importa um desenho 2D no Solid Edge (Figura 2). Podem ser acessados vários formatos de desenho, incluindo DXF, AutoCAD, ME10 e outros. Assim que o desenho for exibido no Solid Edge, o usuário poderá invocar um comando Create 3D (Criar 3D) e escolher as exibições e dimensões desejadas, que serão então copiadas para croquis em 3D, como visto na Figura 3. Observe que todas as dimensões do desenho 2D são dimensões não inteligentes. Elas são simples objetos visuais e exibidas em vermelho. Courtesy of Siemens PLM Software FIGURA 3 Criar 3D em Dois Croquis 2D Imagem básica cortesia da Siemens PLM Software Como observado na figura anterior, em um modelo de croqui 3D, o usuário pode selecionar uma região 2D delimitada por um hexágono e um círculo interno, e perfilada para cima. Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC 5
FIGURA 4 A Extrusão Converte Automaticamente as Dimensões Visuais em 2D em Dimensões Reais em 3D Imagem básica cortesia da Siemens PLM Software O usuário encerra arrastando a forma perfilada em um ponto de captura em um croqui. Nesse exemplo, a altura do ponto de captura é determinada pela liberação do mouse próximo ao limite de linha indicado pela anotação na Figura 4; no entanto, o ponto de captura real é o elemento topológico mais próximo. Nesse caso, isso é um vértice no hexágono. À medida que o usuário encerrar a operação de perfilação, as dimensões não inteligentes se tornarão imediatamente dimensões de orientação 3D inteligentes, como salientado em azul. A Figura 5 mostra o sólido 3D concluído com uma perfilação da forma básica. Observe que todas as dimensões visuais 2D agora são dimensões orientadas por 3D. FIGURA 5 Extrusão Final para Completar o 3D Sólido Imagem básica cortesia da Siemens PLM Software 6 Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC
A potência do Synchronous Technology agora pode ser observada. Como ilustrado na Figura 6 a seguir, o usuário pode bloquear uma dimensão, como observado em vermelho para a altura do cilindro superior, e variar uma dimensão orientada para 3D diferente, como mostra a exibição de uma caixa de texto para seu valor. FIGURA 6 O Synchronous Technology Mantém a Dimensão Bloqueada Durante a Edição do Modelo Imagem básica cortesia da Siemens PLM Software Como a dimensão de orientação da altura do cilindro inferior varia, o cilindro superior permanece na etapa de bloqueio com uma altura constante de 27,4. Esse nível de controle seria muito difícil de ser criado em um modelador baseado em histórico, senão impossível. SEÇÕES DINÂMICAS PARA EDIÇÃO TRANSVERSAL EM 2D A Siemens apresenta uma nova abordagem de usuário para a interface nesta versão do Solid Edge, que permite edições de modelo sólido por meio de alterações diretas em uma seção transversal 2D do modelo 3D. Essa abordagem geral está ganhando popularidade na comunidade CAD graças à sua facilidade de uso, em virtude do quão intuitivo é para usuários CAD acostumados com CAD 2D. As SEÇÕES DINÂMICAS destinam-se a seções transversais 2D, que podem ser recortadas em qualquer parte em uma peça 3D. Os usuários podem arrastar elementos 2D em novas posições ou alterá-los com controles dimensionais. Na Figura 7, uma seção é adicionada dos pontos de dentro dos orifícios de montagem e eixo principal. Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC 7
FIGURA 7 Seções Ativas Imagem básica cortesia da Siemens PLM Software À medida que o usuário passa para a parte superior do cilindro inferior usando a caixa de valor de uma dimensão dinâmica, o cilindro superior se moverá em harmonia, mantendo uma altura fixa de 85 denotada em vermelho como uma dimensão bloqueada. Tais edições não são viáveis em um aplicativo CAD baseado em histórico. O usuário deveria primeiro explorar o histórico de modelo e a, partir dele, determinar onde uma edição deve ser aplicada para modificar o sólido de acordo com seus requisitos. Nesta versão do Solid Edge, o Synchronous Technology permite que o usuário recorte uma seção transversal a qualquer momento, em qualquer local por meio do sólido, aplique uma dimensão e altere seu valor para realizar uma edição. Graças ao Synchronous Technology, o usuário pode na verdade dimensionar e projetar como considerar adequado, em vez de aplicar edições apenas em locais limitados e específicos permitidos por um histórico incorporado. RECURSOS DE PROCEDIMENTOS ORIENTADOS POR CROQUIS A versão inicial do Synchronous Technology em 2008 introduziu os RECURSOS DE PROCEDIMENTO. Esse tipo de recurso é projetado especificamente para operar em um sistema em que não há solicitação de resolução. Na verdade, um recurso deve ser capaz de se regenerar para ser considerado um recurso de procedimento. A versão do Solid Edge com Synchronous Technology 2 agora permite a edição de recursos de procedimento por meio de alterações em seus croquis de definição. Formas geométricas adicionais, como hélice, também são compreendidas. No exemplo a seguir, a lâmina de ventilador definida de um croqui de hélice é modificada por meio de alterações na geometria do croqui. Graças às atualizações de lâmina do Synchronous Technology, bem como suas cópias 8 Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC
padrão, sem forçar uma nova geração de modelo de toda a geometria subseqüente no modelo. FIGURA 8 Edição de Elementos Processuais Acionada pelo Esboço: Seleção de Recursos Cortesia da Siemens PLM Software As próximas duas figuras detalham a modificação do croqui (hélice) que define o recurso à esquerda, seguido pela geometria de recurso gerada novamente à direita. FIGURA 9 (E) Edição de Elementos Processuais Acionada pelo Esboço: Edições do Croqui FIGURA 10 (D) Edição de Elementos Processuais Acionada pelo Esboço: Somente o Elemento e a Cópia é Gerada Novamente Cortesia da Siemens PLM Software Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC 9
FIGURA 11 Parte da Folha de Metal Gerada por Meio da Manipulação Direta da Geometria PROJETO DE CHAPA METÁLICA Esta versão do software incorpora a extensão do Synchronous Technology no aplicativo de chapa metálica do Solid Edge. A integração dos dois o Synchronous Technology, com sua capacidade de localizar dependências para limitar a necessidade de nova geração do modelo sendo submetido à edição; e o aplicativo de chapa metálica inteligente, no qual as edições são automaticamente expandidas, a fim de modificações adicionais, como curvar a frente de um modelo e, ao mesmo tempo, introduzir nova topologia de alívio de curva seria primeiramente percebido como um conflito. A Siemens adiou a integração na primeira versão do Synchronous Technology, a fim de explorar totalmente as implicações sutis na chapa metálica. Compreender esses detalhes de projeto, e agora superá-los, demonstra que o Synchronous Technology se superou como uma abordagem de projeto sustentável, mesmo em um aplicativo de modelagem complexo. PARADIGMA DE INTERAÇÃO DIRETA A Siemens PLM Software desenvolveu o aplicativo de chapa metálica do Solid Edge usando um paradigma de interação direta. Ou seja, os usuários manipulam alças geométricas diretamente, em vez de invocar comandos, para criar e editar modelos. Por exemplo, um usuário pode arrastar uma região 2D de um croqui ou desenho na peça. Eles podem selecionar e agrupar regiões de chapa metálica em projeções ou tratamentos de cantos. A Figura 11 ilustra uma peça de chapa metálica moderadamente complexa que foi gerada primeiro criando-se um croqui em formato de E. No Solid Edge, os croquis fechados tornam-se automaticamente regiões. O usuário então arrasta a região em uma peça de chapa metálica como uma placa plana. A peça completa foi concluída pela seleção de bordas e arrastando-as em oito flanges com apenas uma simples ação de arrastar do mouse. Cortesia da Siemens PLM Software 10 Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC
REGRAS DINÂMICAS As Regras Dinâmicas do Synchronous Technology reconhecem a necessidade de preservar a condição geométrica de faces de tangente, concêntrica e colinear, bem como outras. Conseqüentemente, os modelos de chapa metálica do Solid Edge não precisam ser explicitamente restritos para se obter edições previsíveis e controláveis. A alteração ilustrada na Figura 12 pode ser feita arrastando-se a face do flange ou a face de espessura posterior, pois as faces colineares são adicionadas à seleção pelo sistema. Portanto, o Synchronous Technology é um acréscimo à inteligência geral do projeto de chapa metálica. FIGURA 12 As Regras Dinâmicas Reconhecem as Faces Colineares Cortesia da Siemens PLM Software SOLID EDGE SIMULATION Para análise de elemento finito, a Siemens PLM Software introduz um novo aplicativo incorporado de porte intermediário, o Solid Edge Simulation, expandindo seu portfólio dimensionável de soluções FEA para três níveis de capacidade, com base em requisitos específicos de usuário final (Figura 13). A nova solução reitera a importância de uma solução incorporada no aplicativo CAD que sua solução inicial existente, o Solid Edge Simulation Express, já estabeleceu. Um recurso FEA incorporado incentiva um uso mais amplo de simulação ao apresentar uma interface de usuário conhecida do Solid Edge. Ele também facilita o loop de análise de modelo iterativo, em que as alterações no modelo com base nos resultados de uma análise realizada podem ser feitas e, em seguida, o modelo atualizado pode ser analisado novamente. Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC 11
FIGURA 13 Soluções Velocity Series FEAColineares A solução Solid Edge Simulation com base na integração e na tecnologia FEMAP com o solucionador NX NASTRAN padrão da Siemens expande seu componente inicial, o Solid Edge Simulation Express, ao agregar: Suporte à validação de conjuntos Vários estudos Complemento total de definições de carga e restrições Controle completo de rede Soluções de encurvamento, modos, estática Imagem básica cortesia da Siemens PLM Software O Synchronous Technology também exerce uma função importante e indireta ao permitir alterações de modelo mais prontamente do que em um aplicativo CAD baseado em histórico característico. Como parte do loop de análise de modelo iterativo, as edições do modelo sem pedidos podem ser realizadas mais rapidamente. Junto a isso, ocorre a atualização associativa, cargas aplicadas e restrições são mantidas nas alterações de modelo e melhorias de rede são atualizadas à geometria de modelo alterada, resultando em melhor qualidade e entrega mais rápida do produto (Figura 14). 12 Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC
FIGURA 14 Loop Iterativo com Análise de Modelo Imagens básicas cortesia da Siemens PLM Software SOLID EDGE INSIGHT O Insight é incorporado no aplicativo Solid Edge, a opção de PDM inicial das três soluções dimensionáveis que a Siemens oferece para a Velocity Series (Figura 15). Desde sua introdução em 2001, o Insight tem sido baseado na fundação de tecnologia SharePoint da Microsoft. Com essa versão do Solid Edge, o Insight acompanha o ritmo das últimas novidades da Microsoft. FIGURA 15 Soluções de PDM para Velocity Series Cortesia da Siemens PLM Software O Insight é especialmente interessante devido ao aumento de suporte observado em todo o setor do SharePoint. O produto SharePoint tem tido incrível sucesso em Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC 13
todos os níveis comerciais, especialmente no mercado intermediário, com um total relatado de dez milhões de licenças. Os usuários do Solid Edge Insight se beneficiam do fato de que se estiverem executando o Windows Server 2008 (e Windows Server 2003) ele inclui o SharePoint Services. Na verdade, os usuários do Solid Edge já têm a tecnologia. Eles podem adicionar o Microsoft Office SharePoint Server a qualquer serviço adicionado necessário, como gerenciamento de conteúdo, pesquisa corporativa, formulários e inteligência comercial. Além disso, se a empresa do usuário tiver uma organização de TI, a equipe de TI provavelmente será muito familiarizada com o SharePoint. Com o Insight, os usuários obtêm uma solução de gerenciamento de dados perfeita, sem despesas adicionais, e ainda podem migrar para a solução Teamcenter completa e Teamcenter da Siemens à medida que sua empresa crescer e as necessidades aumentarem. RESUMO E OPINIÃO À medida que a Siemens PLM Software continua expandindo seu aplicativo de criação de projeto Solid Edge, fica evidente que o Synchronous Technology evolui e melhora. Essa atual versão, SOLID EDGE WITH SYNCHRONOUS TECHNOLOGY 2, contém vários indicadores dessa rápida e impressionante evolução. Seus recursos de procedimento adicionais, sua capacidade de editar ao fazer alterações em um croqui subjacente de recurso de procedimento, bem como a abordagem de nova interface do usuário para edição 3D usando seções transversais de modelo 2D, todos atestam esse progresso. No entanto, a CPDA tem mais interesse na capacidade do Synchronous Technology para combinar perfeitamente a inteligência incorporada no aplicativo de projeto de chapa metálica inteligente do Solid Edge. A tendência de aplicativos de modelagem cada vez mais inteligentes que ajudam a impulsionar a produtividade deve estar aparente em todo o setor CAD. A Siemens PLM Software deve se orgulhar do fato de o Synchronous Technology acompanhar esse ritmo e liderar o caminho. 14 Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC
Ao utilizar o aplicativo Solid Edge central com ferramentas de desenvolvimento de produto necessárias na simulação e fabricação no portfólio do Velocity Series de produtos, a Siemens PLM Software oferece aos usuários uma solução finalizada e moderna para o desenvolvimento de produtos. Para fornecer a tecnologia líder do setor no gerenciamento de dados de produto, a Siemens oferece suporte a um conjunto de três camadas de opções, abrangendo desde o Solid Edge Insight (uma solução baseada no Microsoft SharePoint) aos produtos Teamcenter multifacetados da Siemens que são dimensionados de acordo com as necessidades do cliente. Em geral, a Siemens PLM Software toma medidas extras para garantir que seus clientes tenham as melhoras soluções da classe para os desafios que enfrentam. Copyright 2009 Collaborative Product Development Associates, LLC 15