SolidWorks SWIFT-Technologie

Transkript

1 White Paper SolidWorks SWIFT-Technologie ÜBERSICHT Obwohl sich die meisten Konstrukteure der Leistungsfähigkeit von 3D CAD-Software voll bewusst sind, mussten bislang viele von ihnen u. U. erhebliche Zeit investieren, um sich mit dem System und dessen Vorteilen vertraut zu machen. Mit SWIFT versetzt SolidWorks die Anwender nun in die Lage, den Nutzen von 3D CAD ohne Erlernen komplizierter Techniken auszuschöpfen. Mit anderen Worten, mithilfe von SWIFT können Sie sich mehr auf Ihre Konstruktionen konzentrieren, statt auf die CAD-Werkzeuge.

2 Einführung Es ist kein Geheimnis mehr, dass 3D CAD-Software die Kreativität der Konstrukteure ganz erheblich fördert. Das geht jedoch häufig mit komplexen Funktionen einher, mit denen sich die Nutzer erst langwierig vertraut machen müssen, um die gesamten Konstruktionsmöglichkeiten ausschöpfen zu können. Nur versierte CAD-Anwender kennen die vielen Geheimnisse der CAD-Systeme und sind daher häufig die einzigen, die die Leistungsfähigkeit von 3D CAD voll nutzen können. SolidWorks ist das erste CAD-System mit einer Reihe von Spezialwerkzeugen, die nicht nur die rudimentären Alltagsfunktionen automatisieren, sondern auch Konstruktionsprobleme ebenso gut wie echte CAD-Spezialisten lösen können. Durch diese unter dem Namen SWIFT (SolidWorks Intelligent Feature Technology) bekannten Werkzeuge brauchen die Nutzer sich nicht mehr mit der detaillierten Funktionsweise der 3D CAD-Software vertraut zu machen, sondern werden sofort zu CAD-Experten. Was das Automatikgetriebe für den Fahrschüler und das GPS für den Reisenden, ist SolidWorks SWIFT jetzt für den 3D CAD-Anwender. Das Hauptaugenmerk von SolidWorks war von vornherein auf die Wünsche der Nutzer gerichtet, die mehr Zeit für die Konstruktion und weniger Mühe für das Bedienen des CAD-Systems aufwenden möchten. Selbst der versierte Anwender braucht beim Modellieren von 3D-Teilen und -Baugruppen ein wenig Hilfe und dabei kommt SWIFT ins Spiel. Es ist allgemein bekannt, dass 3D wesentlich leistungsfähiger ist als 2D und auch die Konstruktionsziele besser darstellen kann. Mithilfe von 3D kann jede Art von Geometrie modelliert werden, was bei 2D nicht immer der Fall ist. 3D bringt mitunter aber auch Herausforderungen mit sich, wie z. B. die Anordnung von Bauteil-Features diese Schwierigkeiten bestehen in nahezu allen 3D CAD-Systemen. In dieser Beziehung ist SolidWorks das einzige System, das zur Unterstützung der Anwender die speziellen SWIFT-Funktionen beinhaltet, die selbst für die schwierigsten 3D CAD-Konstruktionsvorgänge eine Lösung bieten. SWIFT versetzt alle Benutzer, selbst Neulinge auf dem 3D- Gebiet, in die Lage, erstklassige Konstruktionen zu erstellen, ohne mit allen Funktionen des Systems vertraut zu sein. SWIFT versetzt alle Benutzer, selbst Neulinge auf dem 3D-Gebiet, in die Lage, erstklassige Konstruktionen zu erstellen, ohne mit allen Funktionen des Systems vertraut zu sein. Dank SWIFT können SolidWorks-Nutzer ihr Augenmerk voll auf innovative Konstruktionen richten, ohne sich durch Softwarefragen ablenken zu lassen. Das ewige 3D CAD-Paradox Es handelt sich hier um den Widerspruch zwischen Leistung und Komplexität. Bei der parametrischen 3D-Volumenkörpermodellierung wird die volle Leistung hauptsächlich durch Erfassen der Konstruktionsziele geboten, eine wichtige Funktion, die durch 2D CAD nicht ausgeführt werden kann. Die Erfassung von Konstruktionszielen ist bei der Verwaltung unvermeidlicher Konstruktionsänderungen sehr nützlich und gewährleistet eine korrekte Konstruktion der Teile sowie eine nahtlose Interaktion der Baugruppenkomponenten. Das bedeutete jedoch, dass die Benutzer gegebenenfalls unzählige 3D-Modellierungsbefehle, Details und Spezialtechniken erlernen und Problemumgehungen finden mussten. Mit anderen Worten, die Anwender mussten sich intensiv mit der internen Komplexität des CAD-Systems auseinander setzen. Vom Aufwand her war das beispielsweise vergleichbar mit dem Erlernen der Grammatikregeln einer Fremdsprache, nur um in einem Land Urlaub machen zu können. SolidWorks SWIFT-Technologie 1

3 Die SWIFT-Technologie unterstützt eine Reihe von Spezialwerkzeugen zur Diagnose und Lösung von Problemen, wie z. B. Feature- Reihenfolge, Verknüpfungen, Skizzenbeziehungen und andere Themen bzw. Aktivitäten. Sinn und Zweck der SWIFT-Technologie ist, den Widerspruch zwischen Leistung und Komplexität aus der Welt zu schaffen. Das System wurde so konzipiert, dass es einen Großteil der komplizierten und zeitaufwendigen Aspekte von 3D CAD für den Benutzer übernimmt, ganz gleich, welche Vorkenntnisse dieser besitzt. Mit SWIFT können sich die Nutzer auf ihre Aufgaben und Konstruktionsziele konzentrieren, anstatt sich mit den Regeln der 3D CAD-Software herumzuschlagen. Die SWIFT-Technologie, für die mehrere Patente angemeldet sind, unterstützt eine Reihe von Spezialwerkzeugen zur Diagnose und Lösung von Problemen, darunter Feature-Reihenfolge, Verknüpfungen, Skizzenbeziehungen und andere Themen bzw. Aktivitäten. SWIFT beinhaltet sechs Funktionen zur Behebung komplexer Probleme, die sich nahezu jedem Anwender stellen, und macht auf diese Weise die volle Leistungsfähigkeit von SolidWorks für den Nutzer verfügbar. Automatische Fehlerbehebung bei der Erstellung von Features Betrachten wir z. B. die Feature-Reihenfolge. In den meisten 3D CAD- Systemen erzeugen die Nutzer die einzelnen Teile, indem Sie mehrere Features erstellen. Diese Features sind sozusagen die Bausteine eines Teils. Hierbei kann es sich um eine Fase oder Verrundung handeln, die auf der Kante eines Teils platziert wird, oder um einen Würfel (einen extrudierten Quader) bzw. Zylinder (einen extrudierten Kreis). Bisher mussten sich die Anwender aktiv mit der Reihenfolge der Feature-Erstellung (wie z. B. Formschrägen oder Verrundungen) auseinander setzen, damit die 3D-Konstruktion auch die exakten Konstruktionsziele widerspiegelte. Wenn ein Konstrukteur beispielsweise einen Würfel erstellen und dann alle Kanten verrunden wollte, konnte er keinen Formschrägewinkel zu den geraden Wänden des Würfels mehr hinzufügen. Er musste in diesem Fall den Verlauf des Teils bis zur Erstellung der Verrundungen zurück verfolgen, um die Wände abschrägen zu können. Und hier handelt es sich nur um ein sehr einfaches Beispiel. Das Problem konnte noch erheblich komplexer werden. Nehmen wir beispielsweise an, Sie mussten der Wand eines Mobiltelefongehäuses eine Formschräge hinzufügen. In herkömmlichen 3D CAD-Systemen benötigten die Benutzer Fachkenntnisse, wie z. B. das Zurückverfolgen des Verlaufs eines Teilemodells und das Einfügen von Features. Neue Nutzer brauchten häufig Monate, bis sie alle Spezialfunktionen kannten und produktiv arbeiten konnten. Durch den in SolidWorks verfügbaren SWIFT FeatureXpert sind solche Probleme jetzt Vergangenheit. Wenn ein Anwender versucht, ein Feature (z. B. eine Formschräge oder Verrundung) zu erstellen, das zu einem früheren Zeitpunkt im Teileverlauf hinzugefügt werden muss, ermittelt FeatureXpert automatisch die erforderlichen Schritte. Mit anderen Worten, die Features werden ohne Zutun des Anwenders an der korrekten Position im Modell neu angeordnet. Der Nutzer kann also direkt zur nächsten Konstruktionsaufgabe übergehen, ohne eine Problemumgehung für das CAD-System suchen zu müssen. SolidWorks SWIFT-Technologie 2

4 FeatureXpert hilft besonders Benutzern, die Probleme beim Erstellen von Verrundungen und Formschrägen haben. Ein Konstruktionsteil mit diesen Eigenschaften zu versehen, ist bisweilen eine mühsame Aufgabe. Viele CAD- Produkte arbeiten auf Basis von Versuchen und Erfahrungswerten, um die korrekte Gruppierung und Reihenfolge dieser Features zu erreichen. Aber in SolidWorks behebt FeatureXpert automatisch alle Probleme, auf die ein Anwender bei Verrundungs- oder Formschrägen-Features stoßen kann. FeatureXpert hilft Anwendern, die beim Erstellen von Verrundungen und Formschrägen auf Probleme stoßen. FeatureXpert sorgt für automatische Korrektur der Verrundungen Beim Verrunden eines Teils müssen die Verrundungen mitunter in mehrere Gruppen aufgeteilt werden. Auch die Reihenfolge ist wichtig, in der die Rundungen angewendet werden sollen. Dies ist sowohl für neue als auch für versierte Benutzer gleichermaßen frustrierend. FeatureXpert beinhaltet jedoch die Funktion FilletXpert, die diese Aufgabe für Sie erledigen kann. FilletXpert ermöglicht das mühelose Entfernen von Rundungen. Zudem kann die Größe der Rundungen auf diese Weise geändert werden, ohne dass sich dieses auf die Feature-Gruppierung auswirkt. Teil, von dem einige Verrundungen entfernt wurden Mehr Kontrolle über Verwaltung von Verrundungen und Formschrägen Zusätzlich zu FeatureXpert stehen die Funktionen FilletXpert und DraftXpert zur Verfügung, die das Verwalten von Formschrägen und Verrundungen vereinfachen. Benutzer können mehrere Verrundungen oder Formschrägen auf einem Teil auswählen und diese in einem einzigen Schritt ändern oder entfernen. Durch diese Auswahl werden die Verrundungen und Formschrägen einer Liste hinzugefügt, um Anzeige und Verwaltung zu vereinfachen. DraftXpert ist ebenfalls mit einer sehr hilfreichen Analysefunktion für Formschrägen ausgestattet. SolidWorks SWIFT-Technologie 3

5 Benutzer können jetzt mehrere Verrundungen oder Formschrägen auf einem Teil auswählen und diese in einem einzigen Schritt ändern bzw. entfernen. Beim Versuch, eine Formschräge auf ein Teil anzuwenden, kann diese manchmal aufgrund benachbarter Features (z. B. Verrundungen) nicht erstellt werden (links). In diesem Fall kann die Funktion FeatureXpert aktiviert werden, um zu ermitteln, wie die Formschräge anzuordnen ist, damit diese ohne Löschen anderer Features erstellt werden kann (rechts). Fertiges Teil mit Formschrägen, nachdem FeatureXpert die Formschrägen neu angeordnet und vor den Verrundungen platziert hat, die die Erstellung von Features behinderten. Automatische Behebung von Bemaßungskonflikten beim Skizzieren von Querschnitten SWIFT verarbeitet Skizzen fast genauso wie Features. In 2D-Systemen werden skizzierte Querschnitte häufig über- oder unterdefiniert, was bei der Fertigung des Teils oft Fehler verursachen kann. Parametrische 3D-Modellierungssysteme fügen den in Skizzen erstellten Linien, Bögen und 3D-Formen wichtige Bemaßungs- und Geometriebeziehungen hinzu, um die Konstruktionsziele erfassen und Änderungen durchgängig umsetzen zu können. Mitunter arbeiten Nutzer in ihren Skizzen mit einer Überdimensionierung, indem Sie mehr Bemaßungen hinzufügen, als zum Definieren der Skizze erforderlich sind. Diese Fehler mussten früher manuell behoben werden, um die Konstruktion fortsetzen zu können. Das geschah häufig auf Basis von Versuchen und Erfahrungswerten, was bei einer komplexen Skizze mehrere Minuten in Anspruch nehmen konnte. Diese Zeit fehlte dann anschließend bei der Konstruktion. Derartige Probleme haben mit dem CAD-System und nichts mit der Konstruktion zu tun. SWIFT SketchXpert erleichtert jetzt den Anwendern jedoch die Lösung aller Skizzierkonflikte. Bei Auftreten eines Skizzenproblems wird dieses durch SketchXpert diagnostiziert und es werden dem Nutzer dann mögliche Lösungen angezeigt, durch die unnötige Bemaßungen und Beziehungen entfernt werden können. Durch SketchXpert kann der Nutzer jetzt schnell alle Skizzenprobleme lösen. SolidWorks SWIFT-Technologie 4

6 SketchXpert zeigt automatisch Skizzenbemaßungs- bzw. Skizzenbeziehungskonflikte an und bietet gleichzeitig Lösungen zu deren Behebung. Zudem ist SketchXpert besonders für neue SolidWorks- Anwender sehr hilfreich, da potenzielle Lösungen durchgesehen werden können und anschließend die bevorzugte Lösung ausgewählt werden kann. Sogar für versierte Anwender ist SketchXpert von Nutzen, da Skizzenkonflikte hiermit deutlich schneller behoben werden können. SketchXpert diagnostiziert das Problem und bietet dem Anwender verschiedene Lösungen an, durch die unnötige Bemaßungen und Beziehungen entfernt werden können. Durch SketchXpert kann der Nutzer jetzt schnell alle Skizzenprobleme lösen. Selbst für versierte Anwender ist SketchXpert von Nutzen, da Skizzenkonflikte mit diesem Werkzeug deutlich schneller behoben werden können. Automatische Lösung von Baugruppenkonflikten beim Verknüpfen von Komponenten Verknüpfungsprobleme, d. h. Schwierigkeiten beim Kombinieren verschiedener Komponenten in einer 3D-Konstruktion zu einer Baugruppe, werden in SolidWorks ebenfalls mithilfe der SWIFT-Technologie behoben. Verknüpfungen steuern nicht nur die Position der Komponenten, sondern auch die individuellen und gemeinsamen Bewegungsabläufe von Mechanismen, die sich aus diesen Komponenten zusammensetzen. Da Verknüpfungen die Komponenten positionieren, schränken sie die Bewegungsfreiheit ein. Beim Hinzufügen von Teilen verlieren Nutzer leicht den Überblick darüber, welche Komponenten wie miteinander verbunden sind. Eine unnötige neue Verknüpfung für eine Komponente kann Konflikte hervorrufen, die das System evtl. nicht eigenständig lösen kann. SWIFT MateXpert erleichtert Anwendern das Erkennen, Lösen und Vermeiden von Verknüpfungskonflikten. SWIFT MateXpert erleichtert Anwendern das Erkennen, Lösen und Vermeiden von Verknüpfungskonflikten, indem die Probleme isoliert und somit nur die vom Verknüpfungskonflikt betroffenen Komponenten betrachtet werden. Der Anwender kann dann die Auflösung entlang der Verknüpfungskette vornehmen, bis die fehlerhafte Verknüpfung in Erscheinung tritt. Durch MateXpert können Anwender jetzt die Vorteile von Verknüpfungen nutzen, ohne sich Gedanken darüber machen zu müssen, wie CAD-Systeme eigentlich die Auflösung dieser Verknüpfungen vornehmen. SolidWorks SWIFT-Technologie 5

7 MateXpert bietet eine anwenderfreundliche Ansicht problematischer Verknüpfungen, durch die Nutzer das Problem meistens unmittelbar im Grafikfenster beheben können. Anwender werden durch MateXpert über Verknüpfungsfehler und entsprechende Warnungen informiert, und zwar mittels roter und gelber Hinweise in einer übergeordneten Ansicht, die direkt in das Grafikfenster eingeblendet wird und die problematischen Verknüpfungen eindeutig kennzeichnet. Die Hinweismarkierungen sind mit benutzerfreundlichen Symbolen zum Erzwingen oder Löschen von Verknüpfungen versehen, sodass Sie den Bildschirm immer im Auge behalten können. Automatische und intelligente Bemaßung von Zeichnungen Bemaßungen für die Fertigung können in jedem CAD-System relativ einfach angewendet werden. Es muss jedoch sichergestellt werden, dass die Bemaßungen korrekt sind und genügend Informationen für die Fertigung der Teile enthalten. Bisher überstieg dies die Möglichkeiten von CAD-Systemen und diese Aufgabe fiel somit einem Konstrukteur zu, der über fundierte Ausbildung und Erfahrung in der praktischen Anwendung von Bemaßungen verfügte. SWIFT hat jedoch auch hier zu einem Wandel geführt. Durch SWIFT DimXpert werden Bemaßungen in einer 2D-Zeichnung automatisch auf Features, wie z. B. Nuten, Verrundungen oder Muster, angewendet. Der Nutzer wählt die Geometrie in einer Zeichnung aus und DimXpert identifiziert daraufhin diese Geometrie automatisch als ein bestimmtes Fertigungs- Feature (z. B. Verrundung, Nut, Bohrung oder Muster), auf das dann das korrekte Bemaßungsschema angewendet wird. Zudem legt DimXpert die Position und den Abstand der Bemaßungen fest, sodass kaum manuelle Korrekturen durch den Nutzer vorgenommen werden brauchen. Ferner verwendet DimXpert die in SolidWorks integrierte Funktion zur Feature-Erkennung, um z. B. Bohrungen, Nuten, Verrundungen usw. für die Fertigung zu identifizieren. Die Bemaßungen werden anschließend auf Basis von vordefinierten Normen angewendet, wodurch das korrekte Bemaßungsschema für den spezifischen Feature-Typ sichergestellt ist. Des Weiteren erkennt DimXpert mehrere Instanzen eines Features und gruppiert sowie bemaßt diese in Form eines Musters. Dadurch ist eine automatische Bemaßung von Teilen möglich. DimXpert erkennt automatisch die Features und wendet vordefinierte Bemaßungsschemata darauf an. Es spielt dabei keine Rolle, wie die Features in dem Teilemodell erstellt wurden. Selbst in Teilemodellen ohne Features erkennt DimXpert die Geometrie auf dem Teil (z. B. Bohrungen, Bohrungsmuster, Nuten, Fasen und Verrundungen) und wendet ein geeignetes Bemaßungsschema auf diese an. SolidWorks SWIFT-Technologie 6

8 DimXpert erkennt automatisch die Features und wendet vordefinierte BemaSSungsschemata darauf an. Der PropertyManager von DimXpert (rechts) zeigt Auswahloptionen für Bezugs-BemaSungen an. DimXpert erkennt automatisch das Bohrungsmuster (auch wenn diese Features nicht als Muster erstellt wurden) und erzeugt ein geeignetes BemaSungsschema, das den ausgewählten Optionen entspricht. Tom Cote, CAD-Manager/Konstruktionsingenieur bei Morgan Construction in Worcester, Massachusetts (USA), ist einer unserer SolidWorks Kunden, der sich ganz besonders über die durch SWIFT bescherten Vorteile freut. Morgan Construction produziert große Gießformen für Walzwerkgeräte, die zahlreiche Verrundungen und Formschrägen aufweisen. Er sagte, dass er durch Verwendung von FeatureXpert für Verrundungen und Formschrägen die alten Versuchsmethoden ersetzen und enorm viel Zeit einsparen konnte. Die richtige Anordnung und Gruppierung der Verrundungen und Formschrägen ist sehr wichtig und häufig schwer zu bestimmen, selbst für einen versierten Benutzer wie Tom Cote. In vielen Fällen war die Ermittlung der korrekten Reihenfolge und Gruppierung von Verrundungen und Formschrägen mit einem hohen Zeitaufwand verbunden. Durch SWIFT FeatureXpert konnten diese Aufgaben für ihn und andere Mitarbeiter in seiner Abteilung automatisiert und deutlich vereinfacht werden. Gussteile müssen nun nicht mehr manuell verrundet und abgeschrägt werden. SolidWorks SWIFT-Technologie 7

9 Fazit SWIFT stellt einen wahren Durchbruch in der 3D- Konstruktionstechnologie dar und geht weit über die reine Automatisierung allgemeiner Vorgänge hinaus. Die SWIFT-Technologie von SolidWorks ermöglicht den Anwendern, das 3D-CAD-Paradox in Bezug auf Leistung und Komplexität zu meistern. SWIFT stellt einen wahren Durchbruch in der 3D-Konstruktionstechnologie dar und geht weit über die reine Automatisierung allgemeiner Vorgänge hinaus. Durch die SWIFT- Technologie können Konstrukteure von einer Vielzahl von mühsamen, zeitaufwendigen und häufig irrelevanten Aufgaben erlöst werden. Mit anderen Worten, es bleibt die Leistungsfähigkeit von 3D-CAD, aber ohne die gefürchtete Komplexität. Obwohl sich die meisten Konstrukteure der Leistungsfähigkeit von 3D CAD- Software voll bewusst sind, mussten bislang viele von ihnen u. U. erhebliche Zeit investieren, um sich mit dem System und dessen Vorteilen vertraut zu machen. Mit SWIFT versetzt SolidWorks die Anwender nun in die Lage, den Nutzen von 3D CAD ohne Erlernen komplizierter Techniken auszuschöpfen. Mit anderen Worten, mithilfe von SWIFT können Sie sich mehr auf Ihre Konstruktionen konzentrieren, statt auf die CAD-Werkzeuge. Niederlassung Deutschland Telefon: +49-(0) Hauptsitz Europa Telefon: +33-(0) Unternehmenssitz Dassault Systèmes SolidWorks Corp. 300 Baker Avenue Concord, MA USA Telefon: SolidWorks ist eine eingetragene Marke und SWIFT ist eine Marke der Dassault Systèmes SolidWorks Corp. Alle anderen Firmennamen oder Produktbezeichnungen sind Marken oder eingetragene Marken der jeweiligen Eigentümer Dassault Systèmes. Alle Rechte vorbehalten SWSWIFTWPDEU0507