Современные системы твердотельного моделирования

Обсуждение твердотельного моделирования с помощью Windows - ориентированных приложений почти моментально наводит на мысль о программах SolidWorks и Solid Edge, но они являются далеко не единственными продуктами такого типа на рынке. В приведенной таблице рассматриваются сравнительные характеристики двенадцати систем твердотельного моделирования, сильно различающихся по цене и функциональным возможностям. Некоторые из них разработаны специально для Windows, другие изначально базировались на Unix, и лишь впоследствии были перенесены под Windows NT/95. Для приобретения какой-либо из них пользователю необходимо потратить от 1195 USD до 26000 USD.

Самой дешевой в перечне является система Cadkey 97 стоимостью 1195 USD. Хоть цена, в общем-то, неплохо описывает ее возможности и она не поддерживает такие опции, как параметрическое моделирование и дерево построения, тем не менее, нельзя сказать, что система не обеспечивает необходимого минимума функциональности, а при совместном ее применении с продуктами типа Fast Surf или Fast Solid она предоставляет многие возможности, доступные только в системах среднего уровня.

В таблице представлены восемь систем среднего уровня: I-DEAS Artisan Series, Mechanical Desktop, Micro Station Modeler, Micro Cadam Helix, PT Modeler, Solid Edge, SolidWorks 97 и недавно переоцененный Solid Designer. Находясь в ценовом диапазоне от 3995 USD до 6500 USD, эти программные продукты отличаются возможностями моделирования и обеспечивают различный уровень общей функциональности. Все ясно из таблицы. Тогда как дешевые системы типа Cadkey не поддерживают моделирование сборок, параметризацию и работу с тонкими оболочками, системы среднего уровня обеспечивают либо большинство, либо полный перечень этих возможностей. Пользователи, желающие проектировать модели путем изменения параметров на эскизах, конструктивных элементов и взаимосвязей, управляющих механической моделью, должны приобрести систему моделирования, по крайней мере, среднего уровня. Система Euclid Quantum компании Matra по цене 9995 USD, занимающая промежуточное положение между системами среднего и высокого уровня (скорее, из-за неудачного внедрения, чем по широте применения), по своим возможностям и выполняемым функциям близка к системам высокого уровня (класса Hi-End).

У верхней границы ценового диапазона находятся Unigraphics и Pro/Engineer, цена которых -17000 и 26000 USD за одно рабочее место соответственно. Первоначально все системы класса Hi-End были разработаны для Unix и использовали собственные графические интерфейсы, которые и сохранились при переносе под Windows NT. Две системы моделирования (PT/Modeler и I-DEAS Artisan Series) являются вариантами соответственно модифицированных Unix-систем более высокого уровня. Системы смотрятся и ощущаются при работе так же, как свои Unix-двойники. Главные их отличия от последних в том, что они дешевле и не обеспечивают расширенных функциональных возможностей и интеграцию приложений.

Большая часть систем среднего уровня цены и функциональных возможностей используют средства Windows значительно шире, чем просто создание соответствующего графического интерфейса, в частности, поддерживая OLE, технологию объектного встраивания и связывания, которая в настоящее время не доступна для UNIX-систем. OLE позволяет CAD-приложениям копировать и вставлять растровые изображения в текстовые редакторы, электронные таблицы, менеджеры презентаций и т.п., а в некоторых случаях и импортировать данные электронных таблиц. Solid Edge, например, использует Lotus или Excel для задания сложных отношений между параметрами. Так как многие инженеры уже знакомы с Lotus и Excel, это свойство ускоряет процесс их обучения. Кроме Solid Edge, полностью поддерживают OLE следующие системы моделирования: SolidWorks 97, Mechanical Desktop и Micro Station Modeler. Некоторые системы, как видно из таблицы, обеспечивают лишь частичную поддержку.

"Чем же оправдана более высокая цена систем класса Hi-End (в данном случае Pro/Engineer и Unigraphics), по сравнению с системами среднего уровня?" - пожалуй, этот вопрос возникает у потребителя чаще, чем другие.

В общих чертах, системы высокого уровня позволяют использовать большее количество полностью интегрированных модулей, более высокую степень одновременно обрабатываемых данных, другие формы геометрического моделирования, кроме твердотельного, большие библиотеки заимствованных элементов и более высокоорганизованное моделирование сборок, обеспечивая возможность управления очень большими проектами. Однако в области возможностей моделирования между ними нет существенных различий. Например, SolidWorks 97, используя ядро моделирования Parasolid, имеет некоторые преимущества в описании поверхностей. Практически нет различий в части возможностей моделирования между программами I-Deas Master Series и I-Deas Artisan Series фирмы SDRC. Они обеспечивают расширенные возможности описания поверхностей, подобных системе CATIA, оригинального сопряжения поверхностей, подобно системам фирм SDRC и Alias Designer, требуемые сегодня при конструировании изделий со сложной геометрией поверхности.

Так в чем же все-таки причина высокой цены Hi - End систем, если возможности моделирования в них практически полностью соответствуют поддерживаемым более дешевыми, "средними" системами? Обычно приводят две области, в которых имеются существенные различия: управление данными и комплексный подход к изготовлению. Например, многие системы высокого уровня имеют встроенные САМ-системы (разработка управляющих программ для механической обработки на станках с ЧПУ). При редактировании модели эти программные продукты фиксируют изменения в ней и принимают самостоятельное решение, модифицировать ли старую программу или необходима помощь пользователя в задании новой. Программное обеспечение, строящее новую модель, после каждого изменения значительно усложняет выполнение тех же действий. Кроме того, системы высокого уровня даже без помощи изощренных систем управления данными, зачастую могут осуществлять управление большими проектами с помощью встроенной программы ВОМ (справочная система по материалам), и сборочных менеджеров.

По мнению менеджера системы Unigraphics, Кейна Джерри, главное различие систем проектирования среднего и высокого уровня в том, на какого пользователя и тип задачи они ориентированы. Цитируя Кейна: "Малые и средние компании, конструирующие отдельные детали и небольшие изделия, скорее всего, будут удовлетворены системой среднего уровня, компаниям же, нуждающимся в проектировании больших многокомпонентных изделий, следовало бы порекомендовать потратить более крупную сумму на приобретение системы класса Hi - End".

Впрочем, некоторые считают, что цена - не всегда лучший индикатор полезности. Например , как заявил Джон Макеленей, вице-президент по маркетингу компании SolidWorks, его компания намеревается предоставить пользователю своей системы расширенные возможности и новые функции по старой цене, создавая системе Pro/Engineer фирмы РТС гораздо более серьезную конкуренцию, чем сравнимому по цене PT/ Modeler.

Из сказанного ясно, что распространители систем высокого уровня заняты их переработкой и переоценкой, готовясь вступить в новое агрессивное соревнование между собой. Эти компании вынуждены решать чрезвычайно сложные проблемы, связанные с необходимостью поддержки баз данных в уже существующих форматах (поскольку в них был накоплен большой объем информации), используя уже существующие программы, структуры данных и графический интерфейс. Пока, как того и следовало ожидать, они не могут модифицировать свои продукты достаточно быстро для того, чтобы поспевать за рынком Windows-ориентированных систем, как это видно из таблицы. В общем, системы класса Hi - End постоянно подвергаются жесткой конкуренции со стороны более дешевых систем. И, надо сказать, эта борьба может обернуться некоторыми преимуществами для пользователя.

Об авторе: Ray Kurland, президент компании TechniCom Inc. (Clifton, NJ), автор "Обзора систем моделирования среднего уровня", аналитик-консультант, специализирующийся на рынке по механическим CAD-системам.

Наимен. продукта CADKEY 97 Euclid Quantum 1.0 Helix Design System V4 I-DEAS Artisan Series 1.0 Mechanical Desktop V1.2 Micro Station Modeler V5.5 Pro/Engineer 18.0 (Advanced Designer Package) PT/Modeler 2.0 V 4.5 Solid Designer V4.5 Solid Edge 3.0 SolidWorks 97 Unigraphics V 12 UG/ Creator V 13
Цена (*) $1195 $9995 $5695 $4995 $ 6250 $5325 $26,000 $4995 $6500 $5995 $3995 $17,000 $6,000
Мин. объем ОЗУ 16 Мб 96Мб 32Мб 64Мб 32Мб 32Мб 64Мб 48Мб 96Мб 32Мб 48Мб 64Мб 48Мб
Необх. объем диск. пр-ва 50Мб 2000Мб 150Мб 500Мб 62Мб 200Мб 400Мб 200Мб 200Мб 75-100Мб 25Мб 150Мб 100Мб
Необх. диск. пр-во для свопинга 20Мб 400Мб 120Мб 185Мб 64Мб 48Мб 128Мб 96Мб 96Мб 150Мб 64Мб 135Мб 96Мб
Геом. ядро моделир. ACIS2.1 CAS.CADE DesignBase Собственное ACIS1.6 ACIS2.1 Собственное (Pro/E) Собственное (Pro/E) ACIS расширенный ACIS2.0 Parasolid Собственное (Parasolid) Собственное (Parasolid)
Способы моделир. Гибрид. свобод. моделир. Явный, вариационный, параметриз., констр. элем. Вариационный, параметриз., констр. элем. Явный, гибр. моделир. вариацион., параметриз., констр. элементы Явный, булев. выражен. вариацион., параметр., конструкт. элементы Явный, булев. выражен. вариацион., параметр., конструкт. элементы Параметризация, конструкт. элементы Параметризация, конструкт. элементов Конструкт. элементы Параметриз., конструкт. элементы Параметриз., конструкт. элементы Явный, гибрид. моделиров., булев., вариацион. параметриз., констр. элементы Явный, гибрид. моделиров., булев., вариацион. параметриз., констр. элементы
Дерево построения Нет Частично, использующий как присвоенную Да Да Да Да Да Да Нет Да Да Да Да
Поверхн. моделир. Да, доп. (FastSURF) Да Да Да Да Да Да Нет Да (доп. модуль) Нет, поддерж. двоичное представл. только тв. мод. Да Да Да
Моделир. сборок Да, доп. Да Да Да Да Да Да Нет Да Да Да Да Да
Параметризация Нет Да Для 2D Да Да Да Да Да Необязат., можно примен. динамич. связи Да Да Да Да
Тонкостенные оболочки Нет Да Да Да Нет Да Да Да Да Да Да Да Да
Двусторон. связь со встроен. прилож. Да Да, со всеми приложениями Quantum Да Да, с интегрирован. прилож. Да Да Да Да Нет Да Да Да Да
Построен. фотореал. изображ. Да, через доп. поставляе- мые модули Да Да, включен Да, включен Да, при подключении доп. модулей (AutoVision, 3DStudio) Да, необязат. модуль (MicroStation Masterpiece) Да, необязат. модуль Да, необязат. модуль (PT/Render) Да, необязат. доп. модуль Да, необязат. доп. модуль Да, необязат. модуль (PhotoWorks) Да, необязател. модуль (UG/Photo) Да, необязател. модуль (UG/Photo)
Стандарт. транслят. IGES, DXF, DWG, STL, VRML, SAT IGES, STEP, DXF, VDA IGЕS, STL, DXF, DWG, VRML, STEP DXF, IGЕS, SET, VDA, STL IGES, Standard ACIS, DWG, DXF IGES, STEP, DWG, CADKEY PRT, Versacad, ACIS SAT IGES, SET, STL, DXF, DWG, VRML, STEP, VDA, Inventor, TIFF, CGM, JPEG, CALS IGES, SET, STL, DXF, DWG, VRML, Inventor, TIFF, JPEG IGES, SAT, STL Standard ACIS (vers.1.5-2.0), IGES, STEP, VDA/FS, DWG, DXF IGES, SAT, STL, DXF, DWG, Parasolid Binary IGES, DXF, STEP AP214, VRML, STL, Interleaf, Parasolid, TIFF, CGM IGES, DXF, Parasolid transmit files, TIFF, CGM
Дополн. транслят. SAT Пользователя Пользователя Нет Возможно через др. пр. Испол. ACIS SAT файлы. Возможно через др. программы Catia, CADAM, PDGS, STEP, IDF2.0 Возможно через др. програм. STEP Возможно через др. програм. Возможно через др. програм. Через др. програм. для CATIA, CADDS, Medusa, ACIS и др. Через др. програм. для CATIA, ACIS, CADDS, Medusa и др.
Связь с систем. высшего уровня Нет Двусторонний обмен с Euclid 3 и Strim Нет I-DEAS Master Series чит. полную Artisan мод., обратно только 2D представл. Нет Нет Да, чит. PT/Modeler файлы и пишет 2D в PT/Modeler Да, посыл. файлы в Pro/E и чит. Pro/E 2D файлы Нет Solid Edge экспорт. проектир. файлы в EMS Геометрия может быть прочит. програм. на базе Parasolid, например, Unigraphics, UG/Creator, MSC/Patran, VirtualGibbs Да Да
Поддерж. Internet VRML HTML, VRML VRML Нет Да Да HTML, VRML, CGM, JPEG VRML, JPEG Планируется CGM VRML, HTML VRML VRML
Интерфейс Windows MOTIF & Windows Собственный Собственный Windows MOTIF & Windows Собственный Собственный Motif Windows Windows Motif, ANSI Y14 Motif, ANSI Y14
Поддерж. OLE 2.0 Принимает OLE данные, не может передавать Планируется Планируется Нет Да Да Поддерживает OLE 2.0, только копирует и вставляет Поддерживает OLE 2.0, только копирует и вставляет Планируется Да Да Планируется Планируется
Поддерж. OLE для D&M Планиру- ется В стадии разработки В стадии разработки Нет Нет Нет Нет Нет Планируется Да Планируется Планируется Планируется
Встроен. модули FastSURF, FastNURBS, FastSOLIDS, DRAFT-PAK EUCLID Machinist, EUCLID Analyst SheetMetal, Kinematics Surfacing, SheetMetal, Fastener Catalog Возможно через MAI MicroStation Masterpiece, TeamMate96, MicroStation95 PowerDraft Более 50 встроенных модулей PT/Render, PT/ Mill, PT/Turn, PT/Developers, PT/Library, Pro/ PD, Intralink, PT/ Sheetmetal, Pro/Mechanica Freeform, Dynam. Relat., Sheet Advisor, PC Blink, ME10, Solid Libraries, Dynam. Viewer Assembly, Drafting, Part, Data Management Других фирм. Свыше 100 Свыше 10
Управл. производ. процессом Через доп. продукты Встроенный или внешний Helix EDMS Нет WorkCenter (необязател. модуль) TeamMate 96 (необяз. модуль) Pro/PDM и Pro/INTRALINK Да, ипольз. Pro/PDM и PRO/ INTRALINK Интерир. с WorkManager Управл. груп. данными встр. в Solid Edge. С помощью внешних программ, напр. BAAN UG/Manager для инженер. дан., IMAN - для упр. производст. UG/Manager для инженер. дан.
Встроен. модуль черчения Вкл. Advanced Drafting Module Есть Связан с моделирован. Есть Включает AutoCAD Есть Есть Есть ME 10 Есть Включен без доплаты. Да, UG/ Drafting также может ипользоваться независисмо Есть
Встроен. мод. мех. обработки FastNURBS NC EUCLID Machinist В стадии разработки, через другие программы Нет Через др. программы. Open Mind HYPERMIL Через др. программы, напр. ESPRIT/MS Pro/Manufacturing, возможно использ. др. прогр. Pro/NC POST Доп. модули PT/Mill и PT/Turn Через другие программы Через другие программы Через другие программы Встроено с полной ассоциативной связью. Дополнит. модуль UG/Shops
(*) - цена на рынке США

От редакции. Для полноты обзора мы позволили себе добавить в таблицу еще один (последний) столбец с характеристиками системы среднего уровня UG/Creator, который появился на рынке в августе 1997 года.

По материалам "COMPUTER GRAPHICS WORLD"
к печати подготовили Михаил КОРОТКЕВИЧ и Владимир ЦУПРИЙ
(ПО "Витязь")

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

39 за 1997 год

Рубрика: 

CAD/CAM software
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!