Napjainkban a CAD/CAE szoftverek lassan elengedhetetlen tartozékai a sikeres gyártó-tervező cégeknek. Ezen szoftverek közül is kiemelkedik a Siemens Solid Edge szoftvere. Az alábbiakban a CAD és CAE szoftverektől elindulva részletesen bemutatjuk a Solid Edge rendszerét, felhasználási területeit és egyéb fontos részeit.
CAD/CAE szoftverek
A XXI. század felgyorsult világában egyre inkább szeretünk rövidítéseket, mozaik szavakat használni, hogy egy kicsit ezzel is időt spóroljunk magunknak. Ezek a kifejezések gyakorlatilag mindenhol megtalálnak minket az élet minden területén. A következő fejezetben tekintsük át röviden a mérnöki területeken használt számítógépes szoftverekhez kapcsolódó kifejezések jelentését.
CAD jelentése
A CAD mozaik szó az angol Computer-aided Design szavakból tevődik össze, melynek jelentése “Számítógéppel segített tervezés”. A CAD szoftverek alapvető funkciója, ahogy a nevében is benne van, hogy segítse a mérnökök mindennapi munkáját a tervezési folyamatok során. Ezalatt értjük az alkatrészek koncepcionális tervezését, ezek gyártásához szükséges dokumentációk elkészítését, valamint analízisét.
Az első CAD szoftverek 2D rajzolóprogramok voltak, melyek gyakorlatilag felváltották a papíralapú tervezést, ezzel jelentősen meggyorsítva a mérnöki munkát. A 2D rajzolóprogramok helyét azonban átvették a 3D alaksajátosság alapú modellezők. A tervezett modellek ilyen esetben szabad formájú felületekkel, B-rep modellekkel vagy ezek keverékéből álló modellek segítségével hozhatók létre. Az elkészült alkatrészeket, egy összeállítást létrehozva, lehetősége van a tervezőnek összeilleszteni és ellenőrizni azt, hogy a tervezett alkatrészek megfelelően illeszkednek, fizikai működésük helyes. Ezzel a módszerrel gépegységek, valamint teljes berendezések modellezhetők le. Ezzel az alulról felfelé építkező módszerrel szemben ma már lehetőségünk nyílik akár az úgynevezett „top-down design” módszerrel megalkotni a modelljeinket.
CAE jelentése
Computer-aided Engineering vagyis rövidítve CAE. Összefoglalva ezen CAE számítógépes szoftverek a gépészeti vizsgálatokat hivatottak támogatni, melyek alatt például a végeselem vizsgálatokat, folyadékok dinamikájának vizsgálatát, megfelelősségi vizsgálatokat, valamint optimalizálást értünk.
Tehát ezen szoftverek ellátják információkkal a tervező csapatot, hogy segítsék a döntéshozatal folyamatát a tervezés során. Széles körben alkalmazzák ezen programokat például az autóiparban. Ezen példánkat tovább gördítve a CAE programok segítik a fejlesztési- és prototípus gyártási költségek csökkentését, mivel már a prototípus gyártás és fizikai tesztelés előtt kaphatunk információt az alkatrészünk viselkedéséről szimulált üzemi körülmények között. Természetesen csak CAE szoftverek használatával nem váltható ki a fizikai tesztelés 100%-ban.
CAD vs CAE
Napjainkban a CAD és CAE szoftverek szinte elválaszthatatlanok egymástól. Nem csak azért mert ma már a legtöbb CAD programba beépülnek bizonyos szinten a CAE szoftverek egyes moduljai. Ha a piacon elérhető szoftvereket vizsgáljuk az már szinte általánosnak tekinthető, hogy a CAD szoftverek is rendelkeznek szimulációs modullal, mellyel lineáris statikai vizsgálatokat, állandósult hővezetési problémákat, valamint saját frekvencia vizsgálatokat tudunk megoldani. Ahogy említettük, a legtöbb CAD program képes ezen vizsgálatok lefuttatására és az eredmények megjelenítésére, így természetesen a Solid Edge-ben is elérhetők ezek a funkciók.
A határok elmosódásáról árulkodik az is, hogy a köztudatba egyre inkább elterjed a CAx kifejezés, mely egy összefoglaló megnevezése mind a tervezést (CAD), mérnöki vizsgálatokat (CAE), mind a gyártást (CAM) támogató szoftvereknek. Sőt, ennél már tovább is léptünk.
A XXI. század egyik legfontosabb kérdése a fenntartható fejlődés, ezért létrejött az iparban egy olyan irányítási folyamat, mellyel egy termék teljes életciklusa (a tervezésen és gyártáson keresztül, a karbantartáson át, egészen az újra hasznosításig) végig követhető. Ezt nevezzük PLM-nek. A Product Lifecycle Management tehát egy olyan információ kezelési rendszer, mellyel a termék életciklusa során keletkezett információhalmazt hatékonyan és nem utolsó sorban költséghatékonyan tudjuk kezelni.
CAD/CAE programok
CAD/CAE program vásárlása előtt mindenképpen tisztázni kell pontosan mire is szeretnénk használni. Ahogy mondani szokták, nem érdemes ágyúval lőni verébre. A Siemens PLM szoftverei között mindenki megtalálhatja az igényeit maximálisan kielégítő szoftveres megoldásokat. Elsőként itt van a széles körben elterjedt 3D CAD program, a Solid Edge. Az évente új verzióval megjelenő Solid Edge mindig tartogat valami új funkciót a felhasználók számára, mellyel hatékonyabban tudják végezni mindennapi munkájukat. Ha feljebb lépünk a csúcs kategóriás programok világába, akkor rögtön szembe találjuk magunkat az NX-szel. Méltán kiérdemelt a csúcskategóriás megnevezés, hiszen nem csak CAD, hanem már CAM megoldásokat is nyújt az NX. Természetesen a CAM szoftverek tekintetében vezető szerepet töltenek be a Vero Software megoldások. Innen már csak egy lépésre vagyunk a PLM szoftverektől, melyeket a Teamcenter, mint teljes körű adatkezelő rendszer és a termelést és gyártást szimuláló Plant Simulation képvisel.
Persze meg kell említeni más gyártók termékeit is, mint például az Autodesk Inventorát, vagy a Dassault Systems által fejlesztett Solidworks-öt. Ezen kívül elérhetők már speciális CAD megoldások is, mint a magyar vonatkozással bíró Shapr3D, melyet kifejezetten iPad Pro-ra fejlesztettek, továbbá a felhőmegoldást kínáló Onshape.
A piac tehát elég széles, így bárki megtalálhatja a neki legmegfelelőbb szoftvert.
A tervezés jövője: Solid Edge
A Solid Edge egy olyan nagy teljesítményű, Siemens PLM Software által fejlesztett 3D-s CAD szoftver, mely olyan lehetőségekkel ruházza fel a tervező/gyártó cégeket, hogy folyamatosan javítani tudják innovációs ötleteiket, folyamataikat, ezáltal komoly versenyelőnyhöz juthatnak a költségcsökkentés által.
Tudás, kompromisszumok nélkül
A Solid Edge számos olyan páratlan technológiát tartalmaz, mint a Siemens szoftvereknél már bizonyított szinkron technológia vagy az egyre népszerűbb generatív tervezés. Ennél az egyedülálló tervezési eszköznél nincsenek kompromisszumok, legyen szó önálló alkatrészről vagy számtalan komponenst magába foglaló összeállításról. Továbbá évről évre nagyobb figyelmet kapnak a 3D prototípusok nem csak tervezés szintjén, hanem a 3D nyomtatás területén is.
A szoftverről általában
Ha közelebbről vizsgáljuk a szoftvert, érdemes négy fő területet elkülöníteni. Ez a négy szegmens az alkatrésztervezés, lemezalkatrész, összeállítás és végül a műhelyrajzkészítés. Az sem okoz gondot, ha egy projekt indítása valamilyen köztes formátum beolvasásával kezdődik, hiszen könnyen kezelhető és számos beállítási lehetőséget biztosít a rendszer: Parasolid, Step, sőt, már a Reverse Engineering modulnak köszönhetően STL kezelése is gyerekjáték. A modellezéseink során választhatunk hagyományos és szinkron környezet között. Utóbbit elsősorban akkor célszerű használni, ha egy importált alkatrészt szeretnénk gyorsan, könnyedén alakítani.
Sablonok
A Solid Edge alappillérei a sablonok, amelyek tetszőlegesen testre szabhatók, akárcsak a teljes felhasználói felület. Szintén közkedvelt az RRA környezet, aminek segítségével kiváló minőségű képeket, animációkat, illetve robbantott ábrákat készíthetünk.
Felületmodellezés
Alkatrész környezetben az örökzöld testeket érintő parancsok mellett egy rendkívül kibővített felületmodellezési eszköztár áll rendelkezésre.
Szimulációk
Szimulációs területen sincs miért szégyenkeznie a Solid Edge-nek. Legyen szó statikai vizsgálatról, sajátfrekvenciáról, kihajlásról vagy állandó hőtani állapotról, valamennyi felmerülő kérdésre, technikai problémára vagy optimalizálásra kapunk választ.
Generatív tervezés
Az ST10-es verzióban debütált, azóta tovább fejlesztett generatív tervezés, egy teljesen új fejezetet nyitott a tervezésben. Ez egy olyan funkció, ami a tervezést és a szimulációs folyamatokat összevonja. Például egy háromszög alapterületű tömbből képes a megadott feltételek mellett (súly, rögzítés, biztonsági tényező, megmunkálási irány) egy olyan modellt készíteni, ami a legkevesebb anyagfelhasználással jár.
Reverse Engineering
A Reverse Engineering funkció nagy előrelépés az STL fájl kezelésben. Ennek lényege, hogy egy importált STL fájl felületeit nem tudjuk használni. Azonban, ha ezeket a felületeket definiáljuk és helyettesítjük, akkor egy olyan modellt kapunk eredményül, amivel már gyerekjáték a további munka.
A Solid Edge egyik nagy előnye a különböző fájlformátumok közti átjárhatóság. A szoftver képes kezelni a megszokott formátumok mellett Autocad, Catia, Inventor, Pro/e, Solidworks fájlokat alkatrész és összeállítás szintjén egyaránt.
3d nyomtatás
Manapság a 3D nyomtató olyan, mint a síkképernyős tv, minden háztartás számára elérhető. Sokan élnek is ezzel a lehetőséggel, hogy munka céllal, vagy akár gyerekkori álom megvalósítása végett beszerezzenek egyet. Ennek támogatásában jelentős szerepet vállal a Solid Edge, mely az utóbbi verziókban egyre nagyobb hangsúlyt fektet a 3D nyomtatás támogatására. Ilyen például a 3MF exportálható formátum, melyet valamennyi 3D nyomtató képes beolvasni.
Miért a Solid Edge?
Röviden összefoglalva a Solid Edge egy olyan szoftver, ami fejlett tervezési lehetőségek által csökkenti a termékek piacra kerülési idejét, fejlett szimulációs eszközeivel optimalizálhatjuk folyamatainkat, biztosítja a termelékenység növelését úgy, hogy a kezelése könnyű és átlátható, valamint a kezelőfelülete teljes mértékben magyar nyelven is használható.
Felhasználási lehetőségek
A Solid Edge a magyarországi kis- és középvállalatok által használt tervező szoftverek között vezető szerepet tölt be. Jogosan merülhet fel a kérdés, hogy mi az, ami ennyire vonzóvá teszi a szoftvert, hogy ennyien használják?!
A válasz, mint általában mindig a részletekben rejlik. A Solid Edge már sokkal többen nyújt, mint egy hagyományos értelemben vett tervező szoftver. A versenytársak által nyújtott képességeken túl a Solid Edge rengeteg pluszt nyújt még a felhasználók számára, és teszi mindezt magyarul.
A program mellé biztosít egy teljesen magyar nyelvű súgót, ami segítséget nyújt, ha parancs használata közben elakad a felhasználó, valamint az Enterprise Group szakmai csapata is segít, ha valahol elakadt a tervező.
A következőkben megnézzük, hogy a tervezés során milyen lehetőségeket tesz elérhetővé a Solid Edge, illetve, hogy ezek milyen helyzetekben segítik ki a felhasználót.
A Solid Edge tervezés szempontjából az alábbi környezeteket biztosítja.
Alkatrész
Az alkatrészkörnyezet alapvetően a forgácsolható alkatrészek megtervezésében segíti a felhasználóit. A környezet felépítése úgy lett kialakítva, hogy a leggyakrabban használt parancsok könnyedén és gyorsan elérhetők legyenek, ezzel segítve és időt spórolva a tervezőnek.
Az alkatrészkörnyezet felhasználásával lehetőség van a fent említett forgácsolható alkatrészek tervezése mellett tartály típusú alkatrészek, illetve felületmodellezéssel elkészíthető alkatrészek megtervezésére is.
Lemezalkatrész
Hajlított lemezalkatrészek tervezésére hivatott környezet. Segítségével könnyen és gyorsan lehet létrehozni alkatrészeket, melyeket később gond nélkül kiteríthet a tervező. Néhány kattintással létrehozhatunk élhajlításokat, mélyhúzásokat, dombornyomásokat, de nem okoz gondot az eltérő élkialakítások létrehozása sem.
Összeállítás
Az összeállítás- vagy szereléskörnyezet hivatott a szerelések felépítésére. A tervezett alkatrészek szerelési kényszerek segítségével illeszthetők össze, és így építhető fel a szerelés. Ellenőrizhetők az ütközések és animáció segítségével mozgásra bírható a tervező által megálmodott és megtervezett szerkezet.
A tervezés során gyakran kell készülékeket vagy valamelyik alkatrészhez kapcsolódó termékeket tervezni. Ehhez szükséges az alkatrészek kapcsolódó felületei, furatai. A Solid Edge-nek ez sem jelent akadályt. Úgynevezett alkatrészkapcsolatokon keresztül képes összekötni az alkatrészeket, így az egyik alkatrész követheti a másik alkatrész változását. Ez biztosítja, hogy a csatlakozó felületek/furatok továbbra is a célnak megfelelően helyezkedjenek el.
A Solid Edge összeállítási környezete támogatja a hegesztett szerkezetek létrehozását.
Hatalmas előnyt jelent, ha a megtervezett alkatrészeket végeselemes analízis segítségével még a gyártás előtt ellenőrizni lehet. Ezzel pénzt és időt spórolhat a cég. Ebben is segítséget nyújt a Solid Edge, ahol lehetőség van az alkatrész vizsgálata mellett komplett szerelések végeselemes vizsgálatára is.
Műhelyrajz
Jelenlegi gyártási folyamatoknál elkerülhetetlen a rajz készítése. A világ halad a papír nélküli gyártáshoz, azaz hogy a 3D-s modell alapján történjen a gyártás.
A Solid Edge segítségével a 3D-s modellből pillanatok alatt készíthet 2D rajzokat. A modellen elhelyezett méreteket átveheti a rajzra, ezáltal időt spórolhat meg.
Amennyiben szeretné, használhatja a 3D-s modellen elkészített metszeteit rajz környezetben is.
Mobiltás, csapatmunka, kommunikáció
Mobilitás
A mai világban elengedhetetlen a mobilitás. Az igény, hogy modelljeinket könnyedén be tudjuk mutatni. A Solid Edge támogatja a hordozható eszközökön való megjelenítést is, úgy, mint egy Ipad vagy okostelefon. Ezáltal a teljes termékpalettánk elférhet a zsebünkben.
Csapatmunka
A fejlesztésre sokkal kevesebb idő van, mint korábban. Rengeteg időt lehet spórolni, ha a kollégák egyszerre tudnak dolgozni ugyanazon a projekten. Látva egymás változtatásait gyorsabban tudnak reagálni azokra. A Solid Edge támogatja a csoportmunka több típusát is.
Kommunikáció
Egyre több cégnél fordul elő, hogy több telephelyen működik, vagy több beszállítóval tartja a kapcsolatot és dolgoznak ugyanazon a projekten. Emiatt a kommunikáció sokkal fontosabbá vált. Annak az igénye, hogy a modelljeinket biztonságosan oszthassuk meg partnereinkkel, beszállítóinkkal megkerülhetetlen lett. A Siemens ezért létrehozta a Siemens Portal-t, ami segít az adatok biztonságos megosztásában.
Solid Edge tanfolyam
Az Enterprise Group PLM üzletág megoldásainak hatékony bevezetéséhez és alkalmazásához elengedhetetlen a felhasználók folyamatos képzése, beleértve az elinduláshoz javasolt alapszintű konzultációkat, továbbá a későbbi haladó szintű, vagy az új szoftververziók megjelenésekor javasolt frissítési szemináriumokat.
Annak érdekében, hogy a felhasználók jobban tudják tervezni képzéseiket, az ügyféltámogatási rendszer további fejlesztésének keretében 2015-től új tanfolyami rend került bevezetésre azon megoldásokhoz, amelyekből rendszeresen kerülnek meghirdetésre nyilvános konzultációk a cég budapesti oktatótermében.
A tanfolyamok során meg kell különböztetni a helyszíni és a házi konzultációt. Az utóbbi az Enterprise Group telephelyén történik, mely Budapesten, a Váci út 117-119. irodaházában található. A tanfolyamon résztvevők maximális száma 8 fő és magasan képzett, nagy tapasztalattal rendelkező ügyféltámogatók tartják az oktatást.
Sikertörténetek
Az Enterprise Group életében számos sikertörténet kapcsolható a Solid Edge szoftverhez. Ezek közül párat megemlítenék. Az egyik sikertörténet a GIF Modul Kft.-hez köthető, akik 2003-ban alakultak és különleges gépjárművek tervezésével és felépítésével foglalkoznak elsősorban. 2011 előtt még 2D-ben tervezték az alkatrészeket, összeszereléseket, azonban az Enterprise segítségével megismerkedtek a Solid Edge 3D-s környezetével, részt vettek színvonalas több napos oktatásokon, így a tervezés üteme jelentősen felgyorsult.
Másik szintén kiemelendő sikertörténet a Doroti Pack Kft., akik 23 éve alakultak, fő szakterületük a síkfóliás mélyhúzó csomagológépek gyártása, felújítása valamint szervizelése. Az erősödő külföldi konkurenciával csak úgy lehetett lépést tartani, ha a komplex gépek tervezését 3D-s program segítségével végzik. Ebben tudott segítséget nyújtani az Enterprise Group, mellyel immáron több mint 10 éves kapcsolatra tekint vissza. A Solid Edge nem csak a tervezésben, hanem különböző szimulációk futtatásában is nagy segítségére volt és van is a cég számára.
Ez csupán két történet a sok közül, mely bemutatja az Enterprise és ügyfelei közötti sikeres kapcsolatot.
Letöltési lehetőségek
A Solid Edge letöltésére több alternatíva is létezik, a legkézenfekvőbb ezek közül az ügyféltámogatói oldalunkról történő letöltés. Ehhez nincs is más teendő, mint ellátogatni a support.eplm.hu oldalra, ahol egy előzetes regisztráció után belépve, a Solid Edge fülön, a letöltésekre kattintva számos letöltési lehetőség között megkeresni a Solid Edge legújabb teljes verzióját. Itt nem csak a teljes Solid Edge, hanem számos, hasznos kiegészítő modul is letölthető, mint a rendszeresen frissülő karbantartási csomag.
Solid Edge gépigény
Nagyon sok felhasználó keresi meg az Enterprise Group PLM üzletágának csapatát, hogy ajánljunk számítógép konfigurációkat a Solid Edge és más általunk forgalmazott és támogatott termékek (Femap, Edgecam, Radan) használatához. Tisztázni kell, hogy mire is fogjuk használni a gépet. Általános tervezésre, esetleg nagy alkatrészszámú szerelések összeállítására, végeselemes analízisre vagy esetleg megmunkálás támogatására? Olyan gép nincs, ami mindig mindenre jó. És akkor még nem is beszéltünk arról, hogy desktop vagy mobil (laptop) eszközre van szükségünk. Az alábbiakban két csoportra bontva megtalálható minden érdemi információ, ami segít abban, hogy a Solid Edge a lehető legnagyobb hatásfokkal fusson a számítógépen.
Asztali (desktop) „összerakott” számítógép:
- CPU típus: Intel I3 v. I5 v. I7 (AMD kevésbé preferált) órajel frekvencia: ami ezeknél elérhető 2,4Ghz-től felfelé ésszerű kompromisszumot (ár/érték) kötve.
- Alaplap típus: ami illeszkedik a memóriához és a processzorhoz, ebben az esetben felesleges konkrét típust, márkát említeni (asus, msi stb…).
- Grafikus kártya típus: nVidiát ajánlok, innen is a CAD-es kártyákat érdemes választani nVidia Quadro P6X0; P1X00 v. nVidia Quadro P2X00; P4000, ezek egy nagyon jó ár/érték arányú kártyák. (ATI-k (AMD) itt is kevésbé preferáltak) http://www.nvidia.com/object/quadro-desktop-gpus.html Szükség esetén használható az nVidia GeForce GTX sorozata, de kevésbé preferált.
- RAM: minimum 4Gb, nagyobb alkatrész darabszámhoz (5000-10000 feletti), bonyolultabb modellekhez indokolt a 8Gb vagy az felett, végeselemes analízishez pedig a 16Gb az ajánlott minimum.
- HDD: lehetőség szerint 7200rpm-es minél nagyobb cashe, megfelelő tárhely mérettel (esetleg SAS csatolást használó eszközök). Nagy előrelépés a gyors írási-olvasási képességekkel rendelkező Solid State Drive használata, amelynek használatát abszolút támogatjuk!
- Operációs rendszer: a Solid Edge ST10-es verzió nem támogatja az 32bit-es operációs rendszereket! Jelen pillanatban Win7, Win8, Win8.1 és Win10 64bit-es verziójának a használatát ajánljuk. A „Home” verziók (Home Basic, Home Premium) hivatalosan nem támogatottak! Figyelem, a Solid Edge ST10-es az utolsó verzió, amely támogatja a Windows 7-es operációs rendszert!
- Képernyő felbontás: videókártyától függően, amin a tervezők komfortosan tudnak dolgozni, figyelembe véve a mai technológiákat 16:9; 16:10-es képarány 20”-tól felfelé…
- Segédprogramok, stb.: ilyen kitétel nincs, természetesen szerencsés valamilyen irodai alkalmazáscsomag használata
Laptop (nem mobil munkaállomás):
- A fő paraméterek megegyeznek az asztali gépével, ami itt érdekes az a videókártya kérdése, mert itt az Nvidia Quadro sorozata csak mobil munkaállomásokban érhető el, ami megdrágítja a beszerzést. Ezért itt inkább az Nvidia GeForce kártyákat ajánljuk (ATI és Integralt GMA chipsetek nem ajánlottak). http://www.nvidia.com/object/geforce_family.html
- Notebook képernyőmérete jellemzően 15.x”és 17.x” közötti, ami tervezésre alkalmas, de érdemes odafigyelni a felbontásra. A nagyobb felbontás (1920×1080 vagy 1600×900) részletgazdagabb megjelenítést eredményez.
A megfelelő hardver kiválasztásáról itt írtunk bővebben.
Solid Edge verziók
A Siemens csapata minden évben keményen dolgozik azon, hogy az ügyfelek számára az aktuális trendeknek és elvárásoknak megfelelő, hatékony és elegáns szoftvert biztosítson. Ennek a folyamatnak része a minden évben új verziószámmal megjelenő Solid Edge. A Solid Edge Support elsősorban az utolsó két verzióval kapcsolatban nyújt teljeskörű támogatást, azonban készséggel segít, ha ennél korábbi verziójú Solid Edge-el kapcsolatban merül fel kérdés. Érdemes tartani a lépést a szoftver fejlődésével, mert a fejlesztők rendkívül nagy mennyiségű új és hasznos funkcióval látják el szoftvert, mint például a generatív tervezés vagy a Reverse Engineering. Az aktuális Solid Edge újdonságai mind elérhetőek a support.eplm.hu honlapon a letöltések menüpont alatt, mivel a teljes verzió letöltése tartalmazza ezeket az információkat.
A Siemens PLM Software 2017 májusában jelentette be méltán népszerű gépészeti tervezőszoftverének, a Solid Edge-nek a legújabb, ST10-es verzióját. A legfrissebb kiadás a szinkronmodellezési technológia jegyében készült el, egyedi eszközöket és lehetőségeket adva a felhasználóknak.