Сложно заставить машину чертить, но еще сложнее — научить ее понимать начертанное. Когда компьютер стал воспринимать чертеж как объект с взаимозависимыми поверхностями и объемами, человечество вступило в новую эру проектирования. Теперь, благодаря синхронной технологии в системе Solid Edge, дизайнер может отложить линейку и циркуль и сосредоточиться на своем творении. В результате получаются удивительные машины.
Solid Edge: как спроектировать свой автомобиль

25 лет назад компьютеризация уже сняла груз однообразной работы с плеч бухгалтеров, экономистов, секретарей и писателей. Но инженеры-конструкторы по‑прежнему работали с карандашом и бумагой. Если нужно было изменить маленькую деталь, в ход шли ластики, а если большую, то все перечерчивалось заново; проектирование было работой не только для творческих, но и для фантастически терпеливых.

Первые CAD (САПР) — системы автоматизированного проектирования — появились в 50−60 годы; за ними стояли Массачусетский технологический институт, американские военно-воздушные силы и промышленные гиганты General Motors и ITEK. Экспериментальные системы выглядели довольно забавно: так, в DAC-1, разработанной GM, нужно было рисовать на выпуклом стеклянном экране световой ручкой. В начале восьмидесятых по ту сторону железного занавеса, в челябинском КБ Анатолий Кошин начинает разрабатывать первую советскую систему автоматизированного проектирования.

Инженер-конструктор работает в системе IBM 2250 на базе DAC-1 IBM 2250 — «рабочая лошадка» американских конструкторских бюро конца 60-начала 70-х гг.

Системы моделирования, с которыми профессионалы работают сегодня, уже не требуют от пользователя владения чертежными инструментами и бесконечного перечерчивания. От всего этого конструктора спасает синхронная технология.

Мечту о синхронной технологии задолго до появления реальных образцов воплотили дизайнеры интерфейсов будущего в кино, где несколько легких пассов руками заставляют голограмму изделия менять свои свойства. Реализовать ее удалось разработчикам компании Siemens, которые внедрили синхронную технологию в Solid Edge®. Основная идея синхронной технологии — отказ от дерева построения, т. е. истории создания объекта: пользователь может задать параметры любой части модели в любой момент, и система адаптируется к внесенным изменениям. Машину научили видеть и понимать то, что делает конструктор: не набор данных, но взаимосвязанные элементы. Синхронная технология воспринимает параллельность, касание, отношение к осям, горизонтальность и вертикальность, и сохраняет их в процессе редактирования.

Мечта об интерфейсе будущего, в котором можно редактировать проект одним касанием Мечта об интерфейсе будущего, в котором можно редактировать проект одним касанием

Чертежи, выполненные в системе, можно загрузить в 3D-принтер и напечатать что угодно — например, автомобиль.

Именно в интерфейсе Solid Edge родился первый в мире автомобиль, напечатанный на 3D-принтере — Local Motors 3D*. За аналогами LM3D будущее: если вся автомобильная промышленность перейдет на 3D-печать, личный автомобиль действительно превратится из роскоши в средство передвижения. Печать занимает меньше дня; дополнительная сборка и шлифовка — еще двое суток; после этого машина готова. Синхронная технология делает ПО настолько наглядным и интуитивным, что изменить проект будущей машины можно на любом этапе — пока углеродное волокно не полилось из сопла принтера.

LM3D - первая в мире машина, напечатанная на 3D-принтере Если говорить точнее, на 3D-принтере напечатано 75% машины. Компания Local Motors обещает довести этот показатель до 90%.

Теперь профессиональные инструменты для проектирования доступны не только промышленным гигантам, но и маленьким компаниям. Взяв такое ПО в аренду на несколько месяцев, стартап Skybridge UAS разработал беспилотник, который самостоятельно летает над полями и оценивает состояние растений и почвы с помощью 25 сенсоров. Если что-то не так, самолет сообщает об этом фермеру.

Сельскохозяйственный беспилотник SkyBridge UAS в системе Solid Edge Сельскохозяйственный беспилотник SkyBridge UAS в системе Solid Edge

Когда одного из «отцов» САПР, математика Айвана Сазерленда спросили, как ему удалось создать первую программу интерактивной графики, первый непроцедурный язык программирования, первую объектно-ориентированную программную систему за один год, он ответил: «Ну, я же не знал, что это трудно». Своей логикой Сазерленд облегчил труд множества изобретателей, последовавших за ним: сейчас инженер может создать удивительную вещь, так и не столкнувшись с трудностями.

Филипп Норман, разработчик Robosynthesis, признается, что воплощением своей идеи отчасти обязан удобству функционала Solid Edge. Создавая многофункциональную робоплатформу со сменными инструментами, он десятки раз переделывал свою работу. «Когда я в первый раз увидел, что я внес незначительную поправку и система адаптировала под нее весь проект вместо того, чтобы показать ошибку, я был счастлив как никогда», — рассказывает Норман.

Robosynthesis от Ross Robotics У этого робота шесть разъемов, куда можно вставить роборуки, автоматически управляемые инструменты и датчики

Чем сложнее технология, тем проще должны быть инструменты дизайна — иначе производитель не сможет быстро внедрять новые разработки. Поэтому одними из первых на САПР с синхронной технологией перешли производители часов. Наручные часы — компактный сгусток технологий. На запястье владельца хороших часов находится маленькая космическая станция, способная выдерживать экстремально высокие и низкие температуры, противостоять ударам, вибрации и воздействию магнитного поля. Новые модели разрабатывают, постоянно переделывая и дополняя дизайн; если проект не оправдывает ожиданий, его заменяют на другой. Раньше это занимало месяцы кропотливой работы; сейчас Solid Edge подстраивается под малейшие изменения в конечном дизайне.

Solid Edge — система параметрического/гибридного 3D моделирования от Siemens PLM Software. Solid Edge начиналась в 1995 году как средство проектирования компании Intergraph;с 2007 года система принадлежит Siemens. В 2008 году разработчики Solid Edge впервые в мире (как сообщается на сайте компании) выпустили программный продукт с поддержкой синхронной технологии (ST). Последняя версия Solid Edge ST9 вышла в 2016 году.

*Первенство компании Local Motors в печати автомобиля на 3D-принтере утверждается компанией Local Motors и рядом публикаций в СМИ.

Ознакомиться с пробной версией Solid Edge ST9 можно здесь.