Środowisko modelowania zespołów w Autodesk Inventor 2009

Wersja 2009 programu Autodesk Inventor przynosi szereg udoskonaleń niemal w każdym module tego rozbudowanego produktu. Rodzaj zmian nie jest rewolucyjny, a raczej ewolucyjny. Z jednej strony poszerzanie istniejącej funkcjonalności o nowe opcje i obszary zastosowań przy optymalizacji interfejsu, z drugiej przystosowanie do obsługi coraz większych zespołów – tak można by ogólnie scharakteryzować kierunek zmian w stosunku do poprzedniej wersji. Dziś zajmijmy się tymi zmianami, które wpływają na sposób i wygodę pracy w środowisku zespołów.

Wiązania kątowe

W oknie dialogowym wprowadzania wiązań dla wiązań kątowych znajdziemy nową, trzecią opcję Ustalony wektor odniesienia. Została ona wprowadzona dla takich przypadków, dla których wskazanie wzajemnej zależności dla tylko dwóch komponentów nie jest dość jednoznaczne. W poprzednich wersjach programu zdarzało się, że kiedy zespół został wprawiony w ruch np. poprzez przeciąganie, wiązanie kątowe jako zależność dwóch części zaczynała wykazywać pewną nieprzewidywalność podczas znajdywania rozwiązania położenia. W efekcie część potrafiła w sposób niekontrolowany zmienić orientację. Rozwiązaniem jest trzeci rodzaj wiązania, pozwalający na wskazanie trzeciego zestawu geometrii – wektora kierunkowego – jako odniesienia dla definicji kąta. Tak zdefiniowany kąt zapewnia większą stabilność przy zmianie pozycji lub orientacji zaangażowanych komponentów.

Wiązania iMate

Podczas tworzenia komponentów można definiować wiązania, zwane iMate, określające sposób połączenia części i podzespołów podczas wstawiania ich do zespołu. W oknie dialogowym wstawiania komponentów obok istniejącej już ikony Wstaw interaktywnie z iMate pojawiła się nowa Automatycznie generuj iMate w miejscu. Włączenie pierwszej z nich uruchamiało podczas wprowadzania części do zespołu mechanizm wyszukiwania pasujących par iMates interaktywnie, czyli przy zatwierdzaniu każdego wiązania przez użytkownika albo automatycznie (opcja z menu kontekstowego Wstaw przy wszystkich odpowiednich iMate). Nowa ikona powoduje wstawienie tylko jednego wystąpienia komponentu z automatycznym wyszukaniem pasujących wiązań, po czym funkcja kończy działanie. Użytkownicy zyskują w ten sposób trzy różne warianty wstawiania komponentów z iMates, do zastosowania zależnie od okoliczności.

Lokalizacja przez uchwyty

Często podczas ustawiania położenia poszczególnych komponentów w zespole istnieje potrzeba precyzyjnego dopasowania (wyrównanie płaszczyzn, wstawienie w otwór) tak jak podczas tworzenia wiązań ale jednak bez ich tworzenia. W niektórych branżach wręcz celowo nie stosuje się wiązań zwłaszcza w trakcie budowania bardzo dużych zespołów, ponieważ ich analiza bardzo obciąża system operacyjny. Nie wprowadzanie wiązań tam, gdzie nie ma potrzeby budowania ruchomych zespołów, pozwala na bardzo wydajną pracę. Oczywiście, można wprowadzić wiązanie celem ustawienia zależności a potem zamocować części i usunąć wiązanie, zajmuje to jednak dodatkowy czas, ponadto nie pozwala swobodnie pozycjonować komponentów z różnych poziomów struktury zespołu. W Inventorze 2009 na panelu narzędziowym środowiska zespołów znajduje się nowa ikona Lokalizacja przez uchwyt. Narzędzie to posiada rozbudowane możliwości obejmujące: elastyczny wybór komponentów (po wybraniu głównego komponentu do przesunięcia, z klawiszem Ctrl lub oknem wyboru można wybrać więcej elementów); stopniowe odbieranie stopni swobody poprzez dopasowywanie w kilku krokach; tzw. Opcje wyświetlania HUD, które na bieżąco informują ile i jakie stopnie swobody pozostały do wykorzystania oraz pozwalające za każdym razem podać z klawiatury odległości a także aktywnie modyfikowane przez program menu ikonowe, w którym użytkownik wybiera albo przesuwanie swobodne albo też przesuwanie ograniczone np. wzdłuż wskazanej osi. Menu ikonowe podaje inne opcje gdy dopasowujemy punkt, inne gdy krawędź, jeszcze inne gdy otwór (krawędź łukowa).

Orientacja komponentu przy wstawianiu

W poprzednich wersjach Inventora pozycja nowo wstawionego komponentu do zespołu wynikała (pomijając oczywiście używanie iMate) wyłącznie z wzajemnych relacji układów współrzędnych zespołu i komponentu. Każdorazowe wstawienie tego samego komponentu do zespołu pozycjonowało komponent w identyczny sposób w przestrzeni zespołu. W obecnej wersji, jeśli umieścimy komponent w zespole w docelowej pozycji i wywołamy ponowne jego wstawienie, możemy wymusić jego orientację startową na wzór istniejącego ostatniego wystąpienia. Aby tak było należy w Opcjach aplikacji w zakładce Zespół włączyć opcję Użyj orientacji ostatniego wystąpienia w celu wstawienia komponentu.

Środek ciężkości

Wprawdzie już poprzednie wersje programu Inventor posiadały możliwość wyświetlenia środka ciężkości w środowisku części i zespołu, również w szkicu, to poza kontrolą wizualną i możliwością pobrania współrzędnych (porównania ich potem do współrzędnych innych punktów) nie dawało to dodatkowych korzyści. Od wersji 2009 znacznik środka ciężkości jest wyposażony w płaszczyzny XYZ, które można zaznaczać do rozmaitych pomiarów. Wyświetlenie na bieżąco obliczanego środka ciężkości jest możliwe także w środowisku Menadżera rysunku. Znacznik daje się wybierać jako punkt zaczepienia wymiarów, co wzbogaca dokumentację o istotną wartość.

Sterowanie wiązaniem do punktu kolizji

Kiedy w programie Autodesk Inventor włączamy sterowanie wiązania, określamy wielkość kroku dla przesuwania czy obrotu wiązania. Opcjonalnie możemy włączyć wykrywanie kolizji dla tej operacji tak, aby ruch zakończył się w momencie nastąpienia kolizji. Jednak do wersji 2008 zatrzymanie ruchu nie następowało faktycznie w momencie bezpośredniego kontaktu, tylko w następnym kroku sterowania tuż po jego wystąpieniu. Wynikowa pozycja zatrzymania była zatem pewnym przybliżeniem. Od bieżącej wersji Inventora 2009 zatrzymanie następuje dokładnie w chwili zetknięcia elementów, bez potrzeby zwiększania liczby kroków. Ponadto, podczas sterowania wiązaniami honorowany jest wybór zestawu kontaktowego (wybieramy komponenty w środowisku zespołu i z menu kontekstowego włączamy opcję Zestaw kontaktowy). Oba te udoskonalenia znacznie zmniejszają obciążenie sprzętu podczas dokonywania obliczeń, ponadto pozwalają na identyfikację komponentów, między którymi zachodzi kolizja.

Praca z dużymi zespołami

Użytkownicy programów do projektowania CAD, pracujący na dużych i skomplikowanych projektach są zmuszeni stale balansować na krawędzi możliwości sprzętu i systemu operacyjnego. Przykładowo projekty maszyn przemysłowych czy kompleksowych systemów transportowych osiągają wielkość dziesiątek a nawet setek tysięcy części. Wprowadzenie w Inventorze 2007 funkcjonalności Poziomów szczegółu otworzyło możliwość częściowego ładowania zespołów bez całkowitego odłączania subkomponentów. Obecna wersja przynosi szereg kolejnych zmian, które mają na celu ułatwić obsługę dużych zespołów. A oto szczegóły.

Obsługa rozkazów 64-bitowych

Stosowanie 64-bitowego sprzętu wraz z odpowiednim systemem operacyjnym pozwala przekroczyć barierę maksymalnej obsługi 2GB pamięci RAM (bądź 3GB po zastosowaniu systemowego przełącznika). Ale aby skorzystać z tej możliwości aplikacja inżynierska także musi być odpowiednio przygotowana. Autodesk Inventor 2009 jest dostarczany w pakiecie w postaci dwóch kompilacji: 32- i 64-bitowej, które są automatycznie wybierane w momencie instalacji dla systemu operacyjnego, na jakim program jest instalowany. Więcej pamięci RAM oznacza możliwość pracy na znacznie większych zespołach, a także swobodną pracę w Inventor Studio czy w module Symulacji dynamicznej – najbardziej „pamięciożernych” częściach pakietu.

Tryb zredukowanej pamięci dla komponentów pochodnych

W oknie dialogowym tworzenia Komponentów pochodnych dla zespołów znajdziemy nową opcję Tryb zredukowanej pamięci. Włączenie trybu zredukowanej pamięci w oknie tworzenia Komponentów pochodnych pozwala zwolnić z pamięci informacje o modelu bryłowym w wynikowym komponencie. Dzięki temu mniej pamięci potrzeba, aby otworzyć zespół pochodny, co skutkuje większą wydajnością przy pracy z zespołem zbudowanym z dużej ilości części i podzespołów.

Elementy zastępcze

Funkcjonalność Poziomów szczegółu obecna od wersji 2007 Inventora ułatwia wydajną pracę z dużymi zespołami – poprzez wyłączenie grafiki zbędnych elementów można zmniejszyć ilość wyświetlanych szczegółów, co polepsza przejrzystość modelu i tym samym zmniejsza obciążenie sprzętu. To, co z jednej strony jest zaletą, potrafibyć też wadą – jeśli nie widać wszystkich elementów, to łatwo o błąd konstrukcyjny. Dla wielu czynności projektowych niezbędna jest reprezentacja wszystkich komponentów całego zespołu. Stworzenie uproszczonych wersji podzespołów w poprzednich wersjach było możliwe poprzez ręczne utworzenie części jako komponentu pochodnego zastępującego podzespół. To proces niezbyt oczywisty dla przeciętnego użytkownika i dodatkowo pracochłonny.

W Inventorze 2009 zaimplementowano nowy typ Poziomów Szczegółu o nazwie Zastąpienie (Substitute). Poziom szczegółu pozwala zastąpić w zespole nadrzędnym wybrany podzespół jedną częścią w przyjazny dla użytkownika sposób. Dla zastąpienia można użyć dowolnej, wybranej przez użytkownika części, bądź też wykorzystać mechanizm komponentu pochodnego. Jeden zespół może posiadać wiele zastąpień o różnym stopniu uproszczenia. Użycie zastąpień nie wpływa na parametry iProperties zespołu (np. ciężar) ani nie naraża na utratę istniejących wiązań czy nie powoduje przekłamań na liście części zespołu, nawet jeśli uaktywnimy zastępczy poziom szczegółu.

Ta nowa funkcjonalność oferuje użytkownikowi kontrolę nad zużyciem pamięci podczas pracy z dużą ilością danych. To metoda płynnej modyfikacji sposobów reprezentacji obiektów przy zachowaniu wiązań i dokładnej dokumentacji, dzięki czemu nie ma konieczności pracy na granicy możliwości sprzętowych. To daje także możliwość współdzielenia projektu bez konieczności ładowania u poszczególnych projektantów całego zestawu plików projektu.

Na zakończenie wspomnę jeszcze o wprowadzonej w wersji 2009 możliwości cofania wprowadzonych zmian w tabelach iParts, iAssemblies i iFeatures. Zmiany w tabelach są traktowane na równi z innymi operacjami edycyjnymi w środowisku modelowania.

Wszystkie opisane powyżej udoskonalenia środowiska tworzenia zespołów są wynikiem analizy potrzeb użytkowników, werbalizowanej na listach życzeń i forach użytkowników. Mają na celu przede wszystkim poprawić wydajność i ułatwić tworzenie złożonych cyfrowych prototypów, wystarczająco dokładnych, aby można było poddawać je analizom. Zapewne ten kierunek zmian zostanie zauważony i doceniony przez doświadczonych użytkowników programu, dla których nie liczą się wodotryski i gadżety, tylko określona funkcjonalność.

IA MSD Anna Nowak

Man and Machine Software