Ce va aduce nou Siemens NX 11

Siemens NX 11 este așteptat de către utilizatori în cea de a 2-a parte a anului, potrivit Siemens fiind gata de livrare în luna august. Având în vedere că versiunea precedentă NX 10 a fost lansată în octombrie 2014, este de așteptat ca NX 11 să reprezinte un salt major. Dar mai este loc de inovație după 30 de ani de dezvoltare? Ce va aduce nou NX 11?

Este cunoscut faptul că versiunile noi nu sunt adoptate imediat de către companii, acestea așteptând lansarea unei actualizări (maintenance release pentru Siemens NX). Ba mai mult, companiile cu multe licențe în utilizare preferă să sară peste câte o versiune majoră datorită costurilor asociate cu migrarea. O dată cu NX 11, Siemens face trecerea la un ciclu mai lung de dezvoltare al versiunilor noi (15-18 luni între versiuni majore, față de 12 luni până în prezent). Scopul este acela de a livra versiuni inițiale de calitate, cu cât mai multă funcționalitate nouă, astfel încât să atragă adoptarea acestora de la versiunea x.0.

Actualizări ale platformei

În ultimii ani Siemens NX a trecut printr-o refacere a interfeței grafice, rezultatul fiind o interfață curată, modernă și intuitivă. Pentru NX 11 au fost regândite dialogurile pentru save as, expresii…

Cea mai importantă noutate aici este înlocuirea motorului de randare cu Iray, dezvoltat de către LightWorks. Acesta duce randarea fotorealistă la un nou nivel. Iray va utiliza microprocesorul pentru a calcula imaginea randată, iar pentru rezultate optime va trebui să aveți o placă video dotată cu chipset NVIDIA.

Cu iRay+ vei avea la dispoziție un set nou de materiale predefinite, în formatul deschis MDL dezvoltat de către LightWorks. Aceste materiale îți permit să stabilești cum vor arăta dacă sunt dispuse pe straturi. Spre exemplu, vopseaua unui automobil este dispusă pe o suprafață metalică și include straturi de grund, vopsea și lac. Această abordare va permite definirea unor materiale cu care se vor obține imagini randate realist.

De asemenea, odată cu NX 11 calculele pentru randare vor putea fi realizate în cloud, pe calculatoarele proprii (necesită NVIDIA Iray Server de la NVIDIA) sau de către un serviciu de render pus la dispoziție de Siemens.

Nori de puncte și mesh-uri

Unul din aspectele în care s-a investit foarte mult este suportul pentru nori de puncte și date bazate pe mesh (genul de date 3D care provin de la scannere 3D sau din discretizări ale modelelor 3D pentru CAE). În NX există de multă vreme funcții pentru prelucrarea norilor de puncte (funcționalitate portată din Imageware) și convertirea acestora în suprafețe, metoda tradițională pentru ingineria inversă.

Prima schimbare majoră este că Siemens a licențiat tehnologia PointTools de la Bentley Systems care permite importul și afișarea eficientă a norilor de puncte mari proveniți de la scanarea clădirilor și fabricilor. Având în vedere dezvoltările care s-au făcut în ultima perioadă legate de aducerea instrumentelor de proiectare a liniilor de producție și fabricație în NX – NX Mechatronics Designer, NX Line Designer, NX CAM Robotics – această mișcare dă o imagine mai clară pentru direcția in care se îndreaptă Siemens cu NX.

Cu seturi de date de dimensiuni de ordinul GB sau chiar TB, provenite din scanarea fabricilor, vei putea să încarci în  Siemens NX 11 fișierele .pod de la PointTools, să le afișezi cu textură (dacă și culoarea punctelor a fost scanată) și vei putea să construiești și să proiectezi în jurul acestora, folosindu-te de norul de puncte.

Convergent modelling

Acum mai bine de 8 ani, Siemens a dat startul la ceva ce a fost latent mult timp în lumea proiectării 3D și ingineriei software. Odată cu lansarea Synchronous Technology, compania a adus în prim-plan ideea că modelarea directă, care nu era nicidecum o idee nouă, ar putea coexista cu mijloacele mai tradiționale și acceptate pe scară largă de construire a modelelor 3D. Tehnologia a fost implementată în cele 2 produse – NX și Solid Edge – și de atunci ideea a fost preluată și implementată și de alți vendori.

Cu NX 11, Siemens introduce abilitatea de a combina metodologia de modelare a solidelor și suprafețelor cu date de tip mesh și poligoane (STL). Aceste capabilități sunt implementate la nivelul nucleului Parasolid. Ideea, denumită modelare convergentă, permite să aduci modele 3D poligonale și să folosești pentru prelucrarea acestora funcții specifice modelării tradiționale.

Fiind pentru prima dată când tehnologia este incorporată într-un produs Siemens și este interesant de observat modul în care aceasta este diferită de la simplul import și conversie a unui reper fațetat la un model NURBS (reprezentarea obișnuită, cu ajutorul geometriei Bezier). Ceea ce este interesant este modul în care datele geometriei poligonale par să fie integrate în procesul și istoricul de modelare, fără a fi nevoie de a converti la un model b-rep mai întâi.

În  Siemens NX 11 vom putea aplica operații obișnuite – trim, scale, boolean, mirror, etc – la modele fațetate, rezultatul fiind un model fațetat parametrizat. Vom putea chiar realiza operții între geometrie b-rep și geometrie fațetată, rezultatul fiind geometrie fețetată.

Pentru a înțelege mai bine, un exemplu de utilizare ar fi proiectarea dispozitivelor necesare implanturilor medicale, plecând de la un scan 3D.

Optimizarea topologiei

În ceea ce privește tehnologia de proiectare și inginerie, se pare că optimizarea topologiei câștigă tot mai mult popularitate, existând mai multă activitate în jurul acestui subiectului decât s-a înregistrat în ultimii 20 de ani. Mult din acest interes se datorează fabricației aditive (additive manufacturing), dar nu aceasta este aplicația cheie pentru optimizarea topologiei.

Capacitatea de a obține indicații cu privire la cea mai bună structură pentru a rezolva un anumit set de criterii de performanță de inginerie este incredibil de benefică. Și, în timp ce optimizarea topologiei a fost istoric ceva ce se desfășoară separat de sistemul CAD (de obicei fiind o activitate alocată specialiștilor CAE), acest lucru se schimbă acum.

Interesant, Siemens începe să construiască astfel de instrumente în NX 11 bazate pe tehnologia unui startup din New York, Frustum.

Noul modul de optimizare a topologiei NX Topology Optimisation urmeaza un flux de lucru de așteptat, pentru aceste tipuri de lucruri. Definești spațiul de proiectare, în termeni de caracteristici geometrici care trebuie să fie menținute, o zonă de geometrie, care va deveni obiectiv de optimizare (din imaginea de mai jos în roz transparent), zone în care nu trebuie să existe solide (în galben, aceeași imagine), apoi definești condițiile limită în ceea ce privește sarcini, constrângeri, materiale șamd. În cele din urmă, definești parametri procesului de optimizare, cum ar fi minimizarea masei spre exemplu. Se pot stabili, de asemenea, zone de simetrie și viteza sau finețea calculului de optimizare.

Rezultatul este conform așteptărilor de la tipul acesta de optimizări – un model fațetat care este organic în formă și care oferă structura idealizată pentru a rezolva provocarea dată de proiectare. Ceea ce este interesant este faptul că acum începem să vedem generația următoare a acestor tipuri de instrumente. Combinate cu instrumentele de modelare convergentă, obții un mediu fascinant de proiectare și dezvoltare a componentelor pentru additive manufacturing, care sunt incredibil de ușoare.

Cu toate acestea, există de asemenea un potențial enorm pentru utilizarea acestor tipuri de instrumente pentru a ghida proiectarea de componente fabricate în mod tradițional. Ar fi totuși un proces ușor mai complicat, de a folosi acest model fațetat ca și referință pentru a construi un model tradițional care să poată fi turnat, prelucrat sau injectat.

Desfășurare și roluire

Ultimele câteva versiuni ale NX au introdus o serie de instrumente specifice industriei, în special în industria aerospațială (citește aici despre NX 10). Proiectarea nervurilor și lonjeroanelor a fost focalizarea pentru versiunea NX 10. Acest lucru continuă în  Siemens NX 11, cu îmbunătățiri pentru situații diverse (lonjeroane care intersectează nervuri, în particular, adăugând decupaj cu flanșă la nervuri).

De asemenea, această versiune oferă instrumente de desfășurare și roluire conexe, care sunt axate în mod specific pe forme cu curbură dublă – indiferent de metoda de fabricație sau de materialul utilizat, de exemplu, poate fi stofă, plastic sau metal. De ceva timp, funcțiile de desfășurare disponibile în NX au permis utilizatorilor să ia o suprafață complexă sau un set de suprafețe și să le desfășoare în plan pentru proiectarea semifabricatului, de exemplu. Dar acestea au fost construite pe o abordare CAE destul de greoaie, de aici nevoia unui instrument care să poată fi utilizat și de către proiectant.

Noul set de funcții pentru desfășurarea suprafețelor complexe nu utilizează CAE, metoda elementelor finite, ci folosește o abordare non-materială de deformare minimă la desfășurare. Cu această metodă, rezultatul este similar cu cel obținut prin metoda tradițională CAE, dar se obține într-o fracțiune de secundă.

Pentru a utiliza această funcționalitate este suficient să selectezi suprafața sau setul de suprafețe, un punct fix și o direcție de deformare principală. Există și un set de funcții care îți permit să analizezi rezutatul ca o hartă de distorsiuni care îți arată unde ai putea avea probleme la ambutisare spre exemplu.

Au fost dezvoltate și funcții suplimentare peste această nouă abordare. Ai posibilitatea acum, de exemplu, să realizezi o schiță pe suprafață desfășurată și să obții o reprezentare a acesteia pe suprafața originală.

3D drawings & PMI

PMI (Product Manufacturing Information sau informații de fabricație despre produs) sau adnotările 3D sunt un subiect despre care se tot discută de câțiva ani. Unele industrii au adoptat conceptul deja, pe când altele îl ignoră. O parte a problemei este că informațiile PMI se creează direct pe modelul 3D, de unde sunt preluate pe desenul 2D. Foarte rar se întâmplă invers. Aceasta are sens când creezi modelul de la zero, dar dacă ai date deja moștenite în ani de zile, dacă nu zeci de ani, procesul de a creea datele PMI în modelul 3D este consumator de timp.

Pentru a evita acest neajuns,  Siemens NX 11 îți permite să ai un model 3D cu desene asociate și informații PMI pe acestea și folosește un mod inteligent să aducă aceste informații pe modelul 3D.

În concluzie

În ciuda maturității sale, în fiecare versiune nouă NX există o inovație cu care iese în evidență. Reperul pentru  Siemens NX 11 trebuie să fie introducerea metodologiei de modelare convergentă care este construită în Parasolid, nucleu pe care Siemens îl deține și se dezvoltă. În timp ce capacitatea de a lucra cu geometrie poligonală alături de solide și suprafețe, nu este un concept nou, iar unele sisteme au făcut-o de ani de zile (dacă nu chiar zeci de ani), introducerea sa într-un instrument de masă cum ar fi NX, arată ceea ce este posibil, chiar și în acest stadiu incipient.

Alte elemente importante includ introducerea optimizării topologiei – ceva pentru care din ce în ce mai mulți oameni devin mai interesați. Interesul a fost determinat în special de creșterea gradului de popularitate a imprimantelor 3D pe bază de metal.

Analiza se bazează pe o versiune beta a  Siemens NX 11, iar versiunea finală poate aduce modificări. Urmează un articol detaliat cu noutățile NX 11, după lansarea oficială.

Sursa: Develop 3D