W przygotowaniu

nr 5-6(25-26) 2017
dostępny
po 29.12.2017

Wydanie aktualne

nr 3-4(23-24) 2017
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

Wydania archiwalne

nr 1-2(21-22) 2017
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

nr 1-2(19-20) 2015
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(18) 2014
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(17) 2013
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(16) 2012
dostępny
w archiwum

numer 1(15) 2011
dostępny
w archiwum

numer 4(14) 2010
HD dostępny
w archiwum

numer 3(13) 2010
HD dostępny
w archiwum

numer 2(12) 2010
dostępny
w archiwum

numer 1(11) 2010 dostępny
w archiwum

Obserwuj @CADblog_pl

Fragment artykułu z nr 2(12) 2010 (kompletne wydanie do pobrania z Archiwum)

Quo vadis 2D CAD?

Na początku było 2D. Przez wiele dziesięcioleci, jeśli pominiemy czasy historyczne i skupimy się tylko na okresie, kiedy do wspomagania projektowania zaprzęgnięto już komputery. W pierwszej fazie rozwoju systemy CAD 2D służyły temu, by zastąpić deskę kreślarską. Oferowały podstawowe narzędzia ułatwiające pracę z dokumentacją płaską, szkicowaniem, wymiarowaniem rysunku. Na samym początku za jedną z największych zalet uważano – możliwość stosowania „gumki”, czy też cofania błędnie wykonanych operacji. W porównaniu ze zwykłą gumką, żyletką i szpilką do „wywabiania” błędów w rysunku, nie daj Boże pociągniętych już tuszem, była to rewelacja. I jaka wygoda!

Opracowanie: Maciej Stanisławski

Teraz cały świat inżynierski „zachłystuje się” niemalże zaletami wynikającymi z możliwości tkwiących w systemach CAD 3D. Modelowanie bryłowe, modelowanie powierzchniowe, techniki pozwalające na modelowanie synchroniczne, z historią lub bez drzewa historii operacji... Możliwość „rzeczywistego” podglądu powstającego modelu, jego analizy z użyciem MES etc., wreszcie – integracja z systemami PLM najnowszej generacji, pozwalającymi również na obrazowanie danych związanych z cyklem życia i rozwoju produktu w 3D – wszystko to sprawia, iż student lub użytkownik zaczynający wielką przygodę w świecie systemów CAD na aplikacje 2D może patrzyć pobłażliwe lub wręcz z niechęcią. Ba, laik poruszający się w świecie inżynierii łatwiej przyswoi sobie umiejętności pracy z niektórymi przynajmniej systemami CAD 3D i będzie mógł tworzyć „projekty”, niż gdyby miał wykonać odpowiadające im rysunki płaskie nie tylko w systemie CAD 2D, ale nawet na kartce papieru. Pomocą służyć mu będą rozbudowane „helpy”, video tutoriale, liczne dostępne on-line samouczki.

Tą przewagę widać wyraźnie chociażby na przykładzie aplikacji bazujących na systemach CAD 3D, a służących do obrazowania danych projektowych, współdzielenia plików, wykonywania wizualizacji na potrzeby działów marketingu, handlowców, etc. – Panie, z czymś takim to gdzie ja mogę pójść? Ja tego nie sprzedam, bo nawet nie wiem, co to tutaj mam – powiedział mi kiedyś w rozmowie jeden z przedstawicieli handlowych pewnej firmy, trzymając w ręku wydruk rzutów jednego z prostych mechanizmów profili okiennych. – Co innego gdy mam obrazek 3D („obrazek” – nie model!), a najlepiej animację, taką, żeby z całego okna można było wydobyć i powiększyć interesujący detal – dodał. Czy tak jest istotnie?

Drugie życie 2D
Tak można powiedzieć o obecnych niemalże we wszystkich aplikacjach 3D modułach „draft”, przeznaczonych do wykonywania szkiców 2D. Tak, trudno mówić o modelu 3D, jeśli nie wyjdziemy jednak od rysunku wykonanego na jednej ze wskazanych płaszczyzn, a następnie dopiero poprzez np. operację wyciągnięcia (extrude) nie nadamy mu charakteru bryły, obiektu trójwymiarowego. Ale moduły Draft bywają już na tyle rozbudowane i skomplikowane, że w zupełności są w stanie zastąpić aplikacje 2D. Zdarza się także, iż zyskują samodzielność, jak chociażby system CAD 2D – Solid Edge 2D Drafting ST, który jest niczym innym, jak okrojoną wersją systemu 3D Solid Edge ST. Okrojoną właśnie z funkcji modelowania/projektowania w trzecim wymiarze.

Skoro już mowa o aplikacjach Siemens PLM Software – oczywiście w kontekście modułów Draft – zerknijmy do broszury opisującej nowości we flagowym systemie CAD/CAM/CAE tej firmy, jakim jest bez wątpienia NX w wersji 7.5. Otóż możemy w niej znaleźć m.in. informację o tym, iż zdecydowano się udostępnić użytkownikom nowy moduł „NX DraftingPlus”, dedykowany właśnie projektowaniu i rysowaniu 2D z poziomu NX, jak i cyt.: „wspierający przenoszenie pracy pomiędzy 2D i 3D.” Zerknijmy dalej:

„(...) Funkcjonalność NX DraftingPlus może być używana do tworzenia rysunków na podstawie modeli 3D lub bezpośredniego szkicowania, z zachowaniem pełnej kompatybilności danych z NX.
Oferuje silny zestaw narzędzi do tworzenia modyfikacji krzywych podczas projektowania 2D. Nowe funkcje szkicownika, takie jak automatyczne wymiarowanie oraz narzędzia jak np. linia nieskończona, dostarczają lepszego wsparcia prac 2D. Narzędzia do tworzenia i pozycjonowania widoków wraz ze standardowymi widokami, rzutowaniem, dynamicznym podglądem i inteligentnymi granicami dają nowe możliwości tworzenia przekrojów (...)”.

Daleko odeszliśmy od deski kreślarskiej i zestawu krzywików, prawda? Możliwości kreślenia linii, krzywych o skomplikowanych, ale możliwych do geometrycznego opisania właściwościach, definiowania wzajemnych relacji między poszczególnymi „kreskami” postawionymi na naszym szkicu... To dotyczy nie tylko modułu dostępnego użytkownikom NX, ale większości współczesnych systemów CAD 2D. Wróćmy jednak do kolejnego fragmentu cytowanego już opisu:

„(...) NX Drafting i NX DraftingPlus wykorzystują do zarządzania symbolami bibliotekę NX Reuse Library. Szybki import symboli i rysunków z programu I-deas oraz w formatach ASC/DWG, DXF/DWG i IGES. Ta możliwość pozwala na wykorzystanie istniejących zasobów z I-deas i większości pozostałych systemów 2D. Dostępna w NX DraftingPlus funkcja „Copy to 3D” pozwala na łatwą konwersję projektów 2D do modelu 3D, bez potrzeby ponownego tworzenia geometrii. Ta opcjonalna metoda umożliwia zamianę starych rysunków 2D na nowe wersje w postaci modeli 3D.
Na bazie NX DraftingPlus Siemens PLM Software zdecydowała się zaoferować samodzielne rozwiązanie CAD 2D: NX Power Drafting. Może ono być używane do tworzenia szczegółowych rysunków wykonawczych na podstawie modeli 3D części i złożeń, lub jako wydajny, samodzielny system projektowania i rysowania 2D (...).”

Coś jednak jest w tym „2D”, skoro twórcy najnowszych systemów 3D CAD dbają o ciągłe podnoszenie jakości pracy z rysunkami płaskimi także w obrębie ich środowiska!

2D trzyma się mocno
Czy można wyobrazić sobie tworzenie rysunku koncepcyjnego od razu w 3D? Teoretycznie... tak. W jakiej postaci? Na przykład... jako szkic, widok izometryczny powstający na kartce papieru. Ale i tak, z pomocą ołówka i rzeczonej kartki najczęściej wykonujemy najpierw zwykłe, płaskie bazgroły, będące najczęściej płaskim rzutem na płaszczyznę jednej ze ścian naszej koncepcji. Innymi słowy nasze koncepcyjne myślenie sprowadzone zostanie do 2D.
Daleki jednak jestem od twierdzenia, iż u każdego wygląda to tak samo. Znam osoby (i Państwo za sprawą artykułu o robocie „MAGMA” również poznają), które fazę koncepcyjną sprowadzają całkowicie do budowania kształtu modelu w swoim umyśle i „przelewaniu” go już nie na kartkę papieru, ale do środowiska aplikacji CAD 3D. W tym konkretnym przypadku mowa o SolidWorks. A model marsjańskiego robota mobilnego powstał z pominięciem 2D.

Z drugiej jednak strony, także w przypadku SolidWorks mamy do czynienia z rozbudowanym modelem drafting. Rysunki standardu dwg, przygotowane np. w aplikacji Solid Edge 2D, możemy otworzyć w SolidWorks od razu w środowisku dokumentacji płaskiej i pracować nad nimi dalej w ogóle nie odwołując się do 3D.
Nawiasem mówiąc, otrzymuję regularnie newsletter SolidWorks zawierający informacje o nowościach, porady, przykłady wdrożeń etc. W dziale porad niezmiennie pojawiają się także te dedykowane użytkownikom pracującym z aplikacjami 2D – „2D CAD Tips: Still working in 2D? Find handy 2D CAD Technical Tips here...”! Nie zapominajmy przy tym, iż SolidWorks powstał od razu jako aplikacja 3D.
Z tego wszystkiego można wysunąć wniosek, że „2D trzyma się mocno”. Idźmy zatem dalej tym tropem.

Stwierdzenie, iż nie da się projektować bez 2D znajduje zarówno swoich zwolenników, jak i przeciwników. Istotnie, obecne systemy komputerowe, zapewniające współpracę z nowoczesnymi maszynami obróbczymi i wytwórczymi sterowanymi numerycznie pozwalają na wyeliminowanie wręcz dokumentacji 2D – i to w obszarze wielu działań. A jednak tam, gdzie automatyzacja nie wyparła jednak całkowicie czynności wykonywanych przez pracowników – ludzi, płaska dokumentacja, nierzadko w postaci papierowego wydruku, nadal pozostaje najpewniejszym sposobem komunikacji i weryfikacji przepływu informacji pomiędzy biurem projektowym a halą produkcyjną. Poza tym istnieje wiele obszarów działalności, w których używanie systemów 3D przypominałoby stawanie z armatą do walki z komarami.

W tym miejscu pozwolę sobie przytoczyć fragmenty listu jednego z czytelników CADbog.pl, odnoszące się do wspomnianego już wcześniej systemu Solid Edge 2D:
„W Solid Edge 2D (...) wykonujemy proste pliki dla maszyny CNC (wykrojniki do produkcji opakowań – przyp. redakcji). Dla nas jest on chwilowo idealny do podglądania projektów oraz wykonywania rysunków wykonawczych dla routera CNC, gdzie interesują nas przede wszystkim dwa wymiary...”

Nic dodać, nic ująć. Proszę się zastanowić, czy byłby sens projektować wykrojniki dla maszyn typu ploter tnący, z użyciem systemów 3D? W momencie, gdy w zasadzie nasz projekt sprowadza się do wykonania szkicu (widok z góry) płaszczyzny wykroju i rozmieszczeniu go w przestrzeni odpowiadającej obszarowi roboczemu maszyny?
A odnosząc się do zamieszczonego na początku fragmentu dotyczącego możliwości korzystania z dobrodziejstw 3D przez osoby nie będące inżynierami, przytoczę kolejny cytat, również w odniesieniu do CAD 2D: „Możliwość przekonwertowania plików do innych formatów – zwłaszcza >>popularnych zdjęciowych<< – i przede wszystkim licencja komercyjna, czynią program użytecznym narzędziem w firmie także dla nie-inżynierów...”. A jednak! Oznacza to nie mniej, nie więcej, ale że systemy 2D mogą przynosić korzyści także działom marketingu.
Padają słowa o wersji komercyjnej – co się za tym kryje? Cena! Ta jeszcze długo będzie jednym z głównych czynników, jedną z głównych zalet systemów CAD 2D w stosunku do rozbudowanych aplikacji 3D. Dostępne w sporym wyborze w przedziale do 1000 złotych, lub wręcz za darmo, pozwalają wyposażyć w system komputerowego wspomagania projektowania wielu pracowników firmy przy zaangażowaniu minimum środków. W naszej rzeczywistości będzie to fakt nie pozbawiony znaczenia...
zapewne jeszcze przez długie lata.

Który lepszy?
Bez wątpienia 3D. Nie oszukujmy się, zarówno w świetle przytoczonych wypowiedzi, jak i z faktów związanych z możliwościami tkwiącymi w systemach 3D (analizy i obrazowanie ich wyników na rysunkach przestrzennych, modelowanie, generowanie dokumentacji płaskiej i dowolnych rzutów izometrycznych, przekrojów etc.) wyraźnie wyłania się przewaga technologii 3D nad 2D. Kiedy jednak okaże się, iż... mamy walczyć z projektem nie wychodząc na początku poza fazę koncepcyjną, że będzie on wielki zarówno gabarytowo, jak i pod względem liczby integrowanych podzespołów, a dokumentacja poszczególnych standardowych elementów w nim wykorzystanych będzie pochodzić od wielu różnych poddostawców, pracujących w różnych systemach CAD... wtedy może się okazać, iż nawet jeśli 2D nie będzie jedynym systemem, w którym podejmiemy się realizacji tego typu zadania, to odegra on w nim istotną rolę. Dlaczego?

Wskażmy kilka zalet systemów 2D:

1. Cena i dostępność – ten punkt chyba nie budzi niczyich wątpliwości, chociaż może nie powinien być uznawany za kluczowy. Pomijając fakt, iż nasuwa się niejako automatycznie jako pierwszy...

2. Standardowy format wymiany danych, w dodatku nie budzący w zasadzie wątpliwości co do ewentualnych błędów, jakości rzeczonych danych etc. Nie łudźmy się, formaty *.dwg i *.dwf są i jeszcze długo pozostaną bezpieczną formą wymiany danych 2D. Nie ma w zasadzie problemu z kompatybilnością wersji wyższej i niższej, nie ma ryzyka, iż w dzrewie operacji pojawią się podczas odczytu pliku takie, których nie obsługuje nasza wersja programu – bo drzewa operacji po prostu nie ma!

3. Obsługa wielkich projektów i wielkich złożeń nie wymaga olbrzymiej mocy obliczeniowej w przypadku wykorzystywania 2D. To fakt, chociaż postęp w dziedzinie informatyki i elektroniki sprawia, iż ta „przewaga 2D nad 3D” powoli traci na znaczeniu...

4. Brak problemu przy nanoszeniu danych i informacji dotyczących nie tylko wymiarów, ale i materiału, sposobu obróbki, wskazówek dotyczących umieszczenia mocowań etc. Szalenie istotny w sytuacji, gdy nasz projekt trafia do kolejnych osób odpowiedzialnych za jego wykonanie. Wyobraźmy sobie sytuację, że projekt dotyczy eksperymentalnego silnika spalinowego wykonywanego w trzech egzemplarzach, którego kartery powstaną jako odlewy w formie z piasku... Czy technolog istotnie będzie potrzebował rysunku wykonawczego w 3D, czy też wystarczy mu wydruk 2D?

5. Łatwość obsługi... dla osób, które mają pojęcie na temat rysunku technicznego. Chociaż mówi się o tym, że 3D jest bardziej intuicyjne, to jednak do biegłego opanowania wszystkich możliwości systemu 3D wiedzie dużo dłuższa droga, niż ma to miejsce w przypadku 2D (analogia do deski kreślarskiej jest tutaj bardzo silna...).

6. Szybkość realizacji niektórych zadań, np. w odniesieniu do projektowania wspomnianych wykrojników. Tutaj przewaga 2D wynika nie tylko z czasu poświęconego pracy nad projektem, ale chociażby z czasu potrzebnego na... uruchomienie samej aplikacji.

7. Wiele maszyn sterowanych numerycznie potrzebuje płaskiej dokumentacji, płaskich rysunków (urządzenia do cięcia plazmą, laserem, waterjet, plotery cnc etc.). W ich przypadku dokumentacja 3D okazuje się czymś zbędnym...

Jak widać, trochę plusów udało się zebrać.

Quo vadis...?
Wracając jednak do akapitu poświęconego modułom „Draft”, wiele wskazuje na to, iż powoli będziemy odchodzili od systemów 2D w ich „klasycznym, desko-kreślarskim” rozumieniu. Nowości wprowadzane w obrębie CAD 3D do wspomnianych modułów w krótkim czasie sprawią, iż z wymienionych powyżej zalet najdłużej zachowane zostaną zapewne te wymienione w pkt. piątym i oczywiście pierwszym. Czy istotnie czeka nas zatem przyszłość bez 2D?
(...)

Pełna treść artykułu wraz z ilustracjami w numerze (plik pdf) do pobrania z Archiwum

Blog monitorowany przez: