komponente cad/cam/cae sistemaasalihbegovic/arhitektura/... · 2010. 10. 20. · 1 komponente...

49
1 KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA Specifični tipovi hardvera i softvera se zahtjevaju za računarski orijentirani pristup ka procesu dizajniranja i proizvodnje, koji je ilustriran u prethodnom poglavlju Uvoda. Interaktivna manipulacija oblikom dijela je bila ključ tog procesa, tako ne treba da iznenadi da hardver i sofver koji omogućavaju interaktivnu manipulaciju oblikom će biti glavne komponente od kojih se sastoje CAD/CAM/CAE sistemi. Odatle, kao što je pokazano i na narednoj slici, grafički uredjaji i njihovi periferali za operacije ulaza i izlaza, uz normalne i standardne PC računare, čine hardver za ove CAD/CAM/CAE sisteme. Ključne softverske komponente su paketi koji manipuliraju ili analiziraju oblike u skladu sa korisničkim interakcijama sa njima, bilo u dvije ili tri dimenzije, i ažuriraju bazu podataka. Ove hardverske i sofverske komponente su objašnjene u nastavku

Upload: others

Post on 04-Feb-2021

10 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 1

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Specifični tipovi hardvera i softvera se zahtjevaju za

    računarski orijentirani pristup ka procesu dizajniranja i

    proizvodnje, koji je ilustriran u prethodnom poglavlju –

    Uvoda. Interaktivna manipulacija oblikom dijela je bila ključ

    tog procesa, tako ne treba da iznenadi da hardver i sofver

    koji omogućavaju interaktivnu manipulaciju oblikom će biti

    glavne komponente od kojih se sastoje CAD/CAM/CAE

    sistemi. Odatle, kao što je pokazano i na narednoj slici,

    grafički uredjaji i njihovi periferali za operacije ulaza i izlaza,

    uz normalne i standardne PC računare, čine hardver za ove

    CAD/CAM/CAE sisteme. Ključne softverske komponente su

    paketi koji manipuliraju ili analiziraju oblike u skladu sa

    korisničkim interakcijama sa njima, bilo u dvije ili tri

    dimenzije, i ažuriraju bazu podataka. Ove hardverske i

    sofverske komponente su objašnjene u nastavku

  • 2

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Komponente CAD/CAM/CAE sistema

  • 3

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    HARDVERSKE KOMPONENTE

    Kao što je ilustrirano na prethodnoj slici, grafički uredjaj jesastavljen od jedinice procesiranja displeja, od monitora, ijednog ili više ulaznih uredjaja. Monitor funkcionira kaoekran na kojem se pojavljuju grafičke slike, ali generisanjespecifične slike na ekranu je funkcija procesne jedinice.Drugim riječima, displej procesna jedinica prihvata signalekoji korespondiraju sa grafičkim komandama, proizvodibinarnu sliku u video memoriji koja se onda prenosi na ekranCRT ili LCD displeja.

    Grafičkom uredjaju je obićno pridružen jedan ili više ulaznihjedinica. Ove uključuju miš, kuglu, ili tablet podataka, saperom za pisanje po površini, pored standardne tastature.Ove ulazne jedinice olakšavaju interaktivnu manipulacijuoblicima, omogućavajući korisniku da obezbjedi direktnografičke ulaze u računar. Svaka grafička jedinica je obićnotakodjer povezana sa izlaznim jedinicama kao što su ploteri

  • 4

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    i kolor laserski printeri i 3D printeri. Ove izlazne jedinicemogu biti dijeljene sa drugim grafičkim stanicama. Sa ovimizlaznim jedinicama bilo koja slika na displeju se možeprebaciti na papir ili neki drugi medij. Naredna slika pokazujetri ulazne jedinice a slika koja slijedi iza nje tri izlaznejedinice.

    Primjeri ulaznih uredjaja: a) miš, b) tablet sa pakom iolovkom (puck and stylo) i c) prostorna kugla

  • 5

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Primjeri izlaznih uredjaja: a) ploter b) kolor laserski štampač

    c). 3D printer firme Z Corporation

  • 6

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Primjeri 3D printanja u oblasti arhitekture i dizajna

  • 7

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Primjeri 3D printanja u oblasti arhitekture kod rekonstrukcije

  • 8

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Proces 3D printanja koji uključuje tri faze (preprocesiranje,

    procesiranje, postprocesiranje)

  • 9

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Vektorski osvježavajući grafički uredjaji

    Vektorski refreširajući uredjaji, koji su uvedeni sredinom 60-

    ih, se sastoje iz displej procesne jedinice, baferske memorije

    i CRT monitora, kao što je pokazano na narednoj slici:

  • 10

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Displej procesna jedinica čita displej listu, koja se može

    posmatrati kao lista kodova koji odgovaraju grafičkim

    komandama koje se šalju od strane aplikacionog programa.

    Displej lista je pohranjena u dijelu memorije koji se naziva :

    displej bafer. Procesna jedinica takodjer puni displej listu u

    displej bafer. Nakon toga, kao što je prikazano na narednoj

    slici, displej procesna jedinica generira odgovarajuće

    napone na otklonskim pločicama horizontalnim i vertikalnim

    tako da elektroni emitirani sa katode udaraju u korektnu

    lokaciju na unutarnjoj površini CRT.

  • 11

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Lokacija odgovara tački slike koju treba kreirati na monitoru.

    Unutrašnjost cijevi je premazana fosforom i kada je

    pogodjen elektronom on će emitirati svjetlost jedno kratko

    vrijeme. Na ovaj način elektronski snop putuje ekranom i

    slika generisana u displej listi u displej baferu će se pojaviiti

    na ekranu.

    Zbog kratkog trajanja emisije fosfora, slika se mora ponovno

    iscrtavati i to sa velikom brzinom da korisnik ne bi primjetio

    treperenje slike i time zamarao oči. Slika traje u očima(video

    memoriji) otprilike 1/30 sekunde, pa je potrebno sa ovom

    učestanošću da bude ponovno iscrtavana. Ovaj proces se

    naziva refreširanje i sastoji se u iščitavanju displej bafera od

    vrha do dna. Dakle displej bafer je isključivo potreban zbog

    refreširanja. Nedostak osjećaja treperenja slike se ne može

    upotpunosti izbjeći, ali se sa CRT može postići vrlo velika

    rezolucija i do 4096 x 4096, tako da prave linije mogu biti

  • 12

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    prikazane bez iskrzanog izgleda.

    Nadalje, moguć je dinamički displej za animaciju. Dinamički

    displej se dobija modificirajući sadržaj displej bafera, dok

    displej procesna jedinica iščitava svaku liniju bafera i radi na

    njenom refreširanju. Sadržaj displej bafera se modificira

    prijemom grafičkih komandi iz aplikacionog programa, tj u

    ovom slučaju animacionog programa.

    Raster grafički uredjaji

    Raster grafički uredjaji su uvedeni sredinom 70-ih, kao

    rezultat široke raspoloživosti televizijske tehnologije. Od

    njihovog pojavljivanja, postali su glavni tipovi grafičkih

    uredjaja zbog visoke performanse i odnosa

    performansa/cijena.

  • 13

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Osnovni princip rada je slijedeći: Displej procesor prima

    grafičke komande od aplikacionog programa, konvertuje ih u

    tačka po tačka predstavu, ili tkz. raster sliku ( raster image), i

    pohranjuje ove raster slike u dio memorije koje se naziva

    bafer okvira ( frame buffer), kao što je prikazano na narednoj

    slici:

  • 14

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Pažljivo posmatrajući sliku na TV ekranu, moguće je uočiti

    ovu tačkastu predstavu svake slike. Slika je aproksimacija

    grafičke predstave ( image) sa grupom tačaka ili piksela.

    Velićina tačaka korespondira željenoj rezoluciji. Raster slika

    se pohranjuje u memoriji raster grafičkog uredjaja, dok

    displej lista kod prvog tipa displej uredjaja, koja odgovara

    grafičkim komandama, se pohranjuje u uredjaju za vektorsko

    osvježavanje.

    Zbog toga su memorijski zahtjevi i metodi refreširanja

    različiti za ova dva tipa uredjaja.

    Dok displej procesor generiše i pohranjuje raster sliku u

    bafer okvira, on takodjer iščitava sadržaj bafera i izbacije

    elektronske snopove na ekranu, reproducirajući sliku iz

    bafera okvira ( frame buffer).

    Kao i kod uredjaja sa vektorskim refreširanjem, emisija

  • 15

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    svjetla traje vrlo kratko vrijeme, i potrebno je osvježavati.

    Jedina razlika je u putanji koji će elektronski mlaz prelaziti za

    ovo refreširanje. Naredna slika pokazuje kako se elektronski

    mlaz stalno vraća na desnu stranu , sa linijama skaniranja

    koje idu prema dole u zatvorenoj petlji.

  • 16

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Vrijeme potrebno za osvježavanje je konstantno i ne zavisi

    od kompleksnosti slike koja se treba iscrtati. Ustvari, vrijeme

    osvježavanja je ono vrijeme koje je potrebno da se skanira

    mlaz od najgornje do najdonje linije skaniranja – obićno 1/30

    sekunde kod normalnih televizorskih monitora odnosno

    1/100 sekunde kod rasterskih uredjaja veće klase.

    Medjutim bafer okvira kod rasterskih uredjaja zahtjeva

    mnogo više memorije nego displej bafer kod vektorski

    osvježavanih uredjaja.

    Rasterska slika pohranjena u baferu okvira sadrži takodjer i

    informaciju o boji na taj način što se za svaku tačku ( piksel)

    ekrana dodjeli više bita u raster slici. Posmatrajmo slučaj

    kada koristimo tri bita za svaki piksel. Kao što je prikazano

    na narednoj slici, bafer okvira u ovom slučaju se može

    predstaviti sa tri ravni, od kojih svaka obezbjedjuje po jedan

  • 17

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    bit za sve piksele i time se za bafer okvira kaže da ima 3 bitne

    ravni.

    Sa tri bita za svaki piksel, prvi se može koristiti da prestavlja

    on/off stanje za crvenu boju, drugi bit za zelenu i treči bit za

    plavu. Na taj način osam boja pokazanih u narednoj tabeli se

    može definisati i simulatano prikazivati na displej uredjaju.

  • 18

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    DAC ( digital analog converter) pokazan na narednoj slici je

    onaj koji generiše analogni signal koji kontroliše svaki

    pojedinačni elektronski top za boju u skladu sa on/off

    signalom za svaki bit boje.

  • 19

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Zbog stalno opadajuće cijene memorijskih čipova, raster

    grafički uredjaji sa i do 24 bitnim ravnima ( po osam za

    crvenu, zelenu i plavu) postaju standardni. Kod ovih uredjaja

    256 ( 28 ) različitih nivoa se može definisati za svaku boju i

    time ukupno 16,777,216 ( 224) boja se deifiniše i simulatano

    prikazuje na displej uredjaju. Naredna slika ilustrira kako

    svaka specifična boja se može pohraniti u baferu okvira.

    DAC sa ove slike imaju istu funkciju kao i oni sa prethodne,

    izuzev što DAC ima rezoluciju od osam bita umjesto od

    jednog bita.

    Kada je boja definisana za tačku bafera okvira,

    odgovarajuća lokacija na monitoru se boji kao i kod

    normalnih TV ekrana. Proces se ukratko može opisati kako

    slijedi:

  • 20

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

  • 21

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Unutrašnjost cijevi monitora je presvućena sa tri različita

    sloja fosfora: prvi sloj emitira crveno svjetlo kada je aktiviran

    od strane njemu pridruženog el. topa, drugi sloj emitira

    zeleno, i treči plavo. Ovo fosfori se tako rasporedjuju da

    formiraju trougao, kao što je prikazano na narednoj slici:

  • 22

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Svaki od ovih trouglova korspondira jednoj tačci u baferu

    okvira. Svaki fosfor u trokutu prima kolićinu energije iz

    pridruženog topa proporcionalnu analognom signalu iz DAC-

    a, i emitira svjetlo odgovarajuće boje sa intenzitetom koji

    odgovara primljenoj energiji. Svjetlost različitih boja iz

    svakog fosfornog sloja je pozicionirana u trouglu ali će se

    kombinirati u oku posmatraća i pojaviti one boje koja je i

    definirana da bude u baferu okvira. Moguće je da elektronski

    mlaz utiče i na fosfor koji nije pridružen tom topu. Naprimjer,

    top pridružen sa crvenim fosforom može da pogodi i zeleni

    fosfor. Da bi se spriječilo da se ovo dešava, maska se

    postavlja kako je to vidljivo na narednoj slici. Ova maska (

    shaddow mask) obezbjedjuje da svaki elektronski mlaz će

    pogoditi samo svoj pridruženi sloj fosfora.

  • 23

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Izgled maske ( shadow mask )

  • 24

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    HARDVERSKE KONFIGURACIJE

    Grafički uredjaji opisani u prethodnom poglavlju se obićno ne

    koriste kao samostalni uredjaji, najčešće su povezani tako

    da formiraju grozd ( cluster) da bi mogli da podržavaju

    višestruke korisnike.

    Postoje u suštini tri moguće konfiguracije:

    Prva konfiguracija je sastavljena od mainframe računara i

    više grafičkih uredjaja, kao što je prikazano na narednoj slici.

    Grafički uredjaji se povezuju na mainframe računar slićno

    načinu kako su alfanumerički terminali spojeni na mainframe

    kod sistema za procesiranje podataka. Neki izlazni uredjaji

    kao što su ploteri se takodjer povezuju na mainframe kao i

    printeri. Pošto se ovakva konfiguracija smatra kao normalno

    proširenje postojećih računarskih konfiguracija, prihvaćena

    je od strane mnogih kompanija koje su već imale mainframe

  • 25

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    računare. Ovaj pristup povezivanju je još uvjek prisutan kodkompanija koje se bave proizvodnjom automobila i brodova,čije se velike baze podataka centralno vode i obradjuju.

    Medjutim, postoje i neki nedostaci ovakve arhitekture.Potrebna je velika početna investicija i za hardver i softver, ai održavanje je skupo. Održavanje mainframe-a uvjekzahtjeva ekspanziju i sistemske memorije i hard diskova što

  • 26

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    mnogo skuplje za velike mainframe nego za manje mašine.

    Nadalje, ažuriranje operativnog sistema nije jednostavan

    zadatak. Često CAD/CAM/CAE softver se mora zamjeniti

    bilo zbog toga što je uveden mnogo moćniji softver, ili zbog

    toga što početna selekcija softvera nije bila adekvatna.

    CAD/CAM/CAE softver koji se izvršava na mainframe

    računaru je mnogo skuplji nego isti softver na manjim

    mašinama, tako da je zamjena softvera na velikim

    mašinama uvjek mnogo skuplja. Drugi ozbiljan nedostatak

    sa pristupom sa mainframe računarom je sistemsko vrijeme

    odziva. Kod mainframea svi aplikacioni programi u svakom

    grafičkom uredjaju se natječu medjusobno da bi dobili

    računarske resurse mašine. Zbog toga odziv sistema za bilo

    koji grafički uredjaj varira , zavisno od taska koji je zatražen

    od drugog grafičkog uredjaja. Ponekada odziv sistema

  • 27

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    može biti isuviše spor za interaktivan grafički rad, naročito

    kada se javlja vrlo obimno računanje kao što je analiza

    konačnim elementima kada se izvršava od strane nekog

    drugog korisnika na sistemu.

    Drugi tip topologije sistema se sastoji od inženjerskih stanica

    ( radnih stanica) povezanih u mrežu, kao što je pokazana na

    narednoj slici:

  • 28

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Izlazni uredjaji kao što su ploteri se takodjer povezuju umrežu. Inženjerska radna stanica se može posmatrati kaografički uredjaj sa svojim vlastitim računarskim resursima.Ovaj pristup se široko koristi zbog vrlo brzog progresa utehnologiji izrade radnih stanica i trenda ka distribuiranomračunarstvu. Ustvari, performansa inženjerskih radnihstanica se udvostručuje svake godine a cijena ostaje ista.

    Ovakav pristup ima nekoliko prednosti: Korisnik možeizabrati računarsku moć svake radne stanice u mreži, i dakoristi najadekvatniju stanicu za svaki zadatak, i sa odzivomsistema koji ne zavisi koliko drugih korisnika radi na sistemu.Druga prednost je izbjegavanje velikih iznosa početnihinvesticija. Broj radnih stanica zajedno sa instalacijomsoftvera se može kasnije povećavati kako aktivnosti vezaneza CAD/CAM/CAE inžinjering se povećavaju. Ovo je zaistavelika prednost jer cijene hardvera neprekidno padaju.

  • 29

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Treča konfiguracija je ista kao druga, izuzev što su

    specijalizirane inženjerske radne stanice zamjenjene sa

    standardnim PC računarima, pod Windows operativnim

    sistemima. PC bazirana konfiguracija je popularna kod malih

    kompanija, naročito ako proizvod koji se proizvodi se sastoji

    od malog broja dijelova sa ne prevelikom komlikovanošću.

    Ova konfiguracija je takodjer popularna kod kompanija kod

    kojih je glavna aktivnost u generisanju crteža sa njihovim

    CAD/CAM/CAE sistemima.

    Kako razlike izmedju personalnih računara (PC) i

    inženjerskih radnih stanica blijede, tako polako blijedi i

    razlika izmedju druge i treće konfiguracije.

  • 30

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    SOFTVERSKE KOMPONENETE

    Kao što je definirano u ranijem poglavlju, svaki softver koji

    se koristi u ciklusu proizvoda da bi se smanjilo vrijeme i

    trošak razvoja proizvoda kao i povećala produktivnost i

    kvalitet proizvoda se može klasificirati kao CAD/CAM/CAE

    softver.

    Specifično, glavni CAD softver dozvoljava dizajneru da kreira

    i manipulira sa oblikom interaktivno na monitoru, i pohranjuje

    svaku verziju u bazu podataka. Ipak, u opštem slučaju, svaki

    softver koji olakšava proces dizajna, može na odredjeni

    način biti klasifikovan kao CAD softver. Naprimjer,

    kastomizirani aplikacioni program za automatizaciju dizajna

    nekog specifičnog dijela ili mehanizma se takodjer smatra

    CAD softverom. Naredna slika pokazuje mašinski crtež ,

    arhitektonski crtež i dijagram električnog kola generisan

  • 31

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    pomoću računarski podržanog crtanja, koji je tipičan

    predstavnik CAD softvera.

    primjer 2D mašinskog crteža

  • 32

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    primjer 3D mašinskog crteža

  • 33

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    primjer arhitektonskog crteža

    dnevni boravak

    kuhinja s trpezarijom

    hodnik

    kupatilo

    podest

    spavaca soba

    djecija soba

  • 34

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    primjer crteža djagrama električnog kola

  • 35

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Naredna slika pokazuje puni ( solid ) model kreiran pomoćusistema geometrijskog modeliranja, koji je još jedan primjerCAD softvera.

  • 36

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Naprimjer, softver koji generiše plan procesa da bi seproizveo neki dio je tipičan CAM softver. Drugi primjer jesoftver koji generiše program dijela, simulira kretanje alata, ivodi alat NC mašine da bi se izradile vanjske površine nanekom dijelu. Naredna slika prikazuje simulaciju putanjealata na NC strugu ( milling machine), koja je generisana odCAM softvera a nakon što je geometrija dijela već bilakreirana korištenjem CAD softvera.

  • 37

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Kako smo vec pomenuli u uvidu, CAE softver se koristi da

    analizira geometriju dizajna, dozvoljavajući dizajneru da

    simulira i studira kako će se proizvod ponašati. Tipičan primjer

    CAE softvera je program konačnih elemenata (FE) koji se

    koristi da se izračunaju elementi kao što su stres deformacija, i

    prenos toplote na dijelu nekog sklopa. Naredna slika ilustrira

    konturne plotove stresa na dijelu koji je pod opterećenjem:

  • 38

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Oblik koji je kreiran sa CAD sistemom se može koristiti zaprimjene kao što je generacija putanje za NC alat, itrodimenzionalna analiza stresa, samo ako je oblik kreiran utri dimenzije. Ovo objašnjava praksu dizajnera da počinjusvoj dizajn u tri dimenzije koristeći geometrijsko modeliranje.

    Neki komercijalni softveri koji se široko koriste zaCAD/CAM/CAE su prikazani u narednoj tabeli. Integriranisistemi u desnoj koloni obezbjedjuju CAD/CAM i CAEmogućnosti preko svojih opcionalnih modula. Osim ovihsoftverskih paketa prikazanih u tabeli, nekoliko softverskihkitova za modeliranje su postali popularni pošto obezbjedjujufleksibilno okruženje za modeliranje koje može bitiprilagodjeno za svaku aplikaciju. Svaki specifični aplikacioniprogram koji uključuje kreiranje i manipuliranje satrodimenzionalnim likovima se može konstruisatiskupljanjem

  • 39

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    samo nužnih alata za modeliranje iz kita. Rezultat ovoga je

    kompaktan aplikacioni program koji je skrojen precizno

    prema zahtjevanim funkcijama.

    Oblast

    aplikacije

    Softver Integrirani sistem

    CAD – 2D

    crtanje

    AutoCAD, CADAM,

    MicroCADAM,

    VersCAD

    Pro/Engineer

    CAD – Puno

    3D modeliranje

    Autocad, 3ds Max,

    Maya, Inventor,

    SolidWorks,

    SolidDesigner,

    CATIA

  • 40

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Oblast

    aplikacije

    Softver Integrirani sistem

    CAM BravoNCG,

    VERICUT, DUCT,

    Camand, Mestercam,

    PowerMILL

    I-DEAS

    I/EMS

    EUCLID-IS

    CAE MSC/NASTRAN,

    ANSYS, PATRAN,

    DADS,ADAMS, C-

    MOLD, MOLDFLOW

    , DesignWorks

  • 41

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    WINDOWS BAZIRANI CAD SISTEMI

    Kako je sazrijevalo tržište CAD/CAM/CAE softvera, stvari su

    se radikalno mjenjale. Prvo, arhitekti, inženjeri i proizvodjači

    su se navikli na ideju da su im potrebni mocniji softverski

    programi nego samo alati za dvodimenzionalno crtanje.

    Oni su priželjkivali raznovrsni trodimenzionalni CAD sistem

    koji može podržati dizajn i voditi od dizajna direktno na

    proizvodnju i to na računarskim platformama koje oni mogu

    priuštiti tj. na standardnim PC racunarima.

    Do nedavno, industrijske aplikacije su dominirale u korištenju

    skupih CAD alata. Srećom PC hardver je postao

    nevjerovatno brz i moćan, i mnoge firme koje su razvijale

    softver su počele da proizvode dobre softverske proizvode

    koji su koristili grafičke mogućnosti koje je nudila Windows

    familija Operativnih sistema na PC računarima.

  • 42

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Ovi proizvodi imaju slijedeće zajedničke karakteristike. Prvo,razvijenI su koristeći maksimalno mogućnosti Windows OS ina taj način njihov korisnički interfejs je vrlo slićan ostalimWindows aplikacijama. Nadalje ove aplikacije imajumogućnosti povezivanja i uranjanja objekata ( object linkingand embedding – OLE ) , ako i druge Microsoft Officeaplikacije ( Word , Excel, Access , Project etc.).

    To znači da svaka slika trodimenzionalnog dijela ili sklopakreirana pomoću ovih sistema može biti dijeljena sa drugimMicrosoft programima. Zamislimo da koristimo ovumogućnost da generišemo upustvo za rukovanje uredjajem.To realizujemo sa cat & paste mogućnostima u Windowsbaziranim programima tako što ćemo uzeti uvećani (exploded ) pogled na sklop iz CAD sistema i uljepiti ga naodgovarajuću lokaciju u tekst fajlu koji kreiramo i editiramosa procesorom teksta. Ova OLE mogućnost je proširena dačak i tro-dimenzionalne podatke , što čini prenos podataka

  • 43

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    izmedju različitih CAD sistema lakšim.

    Nadalje, ovi sistemi uključuju korištenje pristupa koji se

    naziva komponentna tehnologija ( component technology),

    kod koje se biraju najbolji softverski elementi iz raspoloživog

    softvera. Nakon toga, sistemski inženjer može asamblirati

    one tehnologije koje su provjerene i dokazane, i fokusirati se

    na njihove mogućnosti koje direktno olakšavaju proces

    dizajna. Naprimjer, sistem inženjer razvoja može koristiti

    ACIS od Spatial Technology, Parasolids od Unigraphics

    Solutions, ili Designbase od Ricoh-a , kao kernel za

    modeliranje ( softver za rad i manipulaciju sa oblicima u tri

    dimenzije), a Constraint Solver od D-cubed za parametarski

    dizajn. Na ovaj način vrijeme i trajanje razvoja se može

    smanjiti i samo one mogućnosti koje direktno olakašavaju

    zadatak dizajna će se koristiti. Neki sistemi takodjer koriste

  • 44

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    programe razvijene od drugih softverskih kuća zamanagement baza podataka, i za rad sa jednačinama krivih ipovršina.

    Treče, ovi sistemi koriste objektno orijentisanu tehnologiju, zakoju treba razmatrati tri važna aspekta. U terminologijiprogramiranja, objektno orijentirana tehnologija značimodularizaciju programa u skladu sa njegovim različitimfunkcijama tako da svaki modul se može ponovno kasnijenezavisno koristiti.

    Tipičan programski jezik koji podržava modularnoprogramiranje je C++. Sa C++, svaka funkcija se možeprogramirati tako da djeluje kao nezavisna programskajedinica. Objektno orijentirana tehnologija takodjer seprimjenjuje na intefejs sistema sa korisnikom. Kada sistemima objektno orijentirani korisnički interfejs, svaka ikona kojapredstavlja intefejs se programira da propozna tekućusituaciju i odziv da ga uspostavi kada je izabrana. Na ovaj.

  • 45

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    način, sistem vodi korisnika da da potreban ulaz u program.

    Ova tehnologija vodjenja pomaže korisniku da se osjeća

    mnogo udobnije i sigurnije kada radi sa sistemom. Objektno

    orijentirana tehnologija se takodjer koristi za efikasno

    pohranjivanje podataka. U konvencionalnim CAD sistemima,

    podaci pridruženi sa dijelom se obićno pohranjuju u nekoliko

    fajlova: fajl za pohranjivanje geometrijskog modela, drugi fajl

    za mrežu njegove analize konačnim elementima, i još jedan

    fajl za putanju NC alata, itd.

    Medjutim, ukoliko koristimo objektno orijentirani pristup, svi

    podaci pridruženi dijelu se pohranjuju u jedan fajl. Zajednički

    podaci koji su redundantno pohranjeni u nekoliko fajlova,

    kod konvencionalnih sistema, , se pohranjuju samo

    jedanput u objektno orijentiranom sistemu, što značajno

    smanjuje potrebnu memoriju za podatke.

  • 46

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Četvrto, sistemi obezbjedjuju mogućnosti ili parametraskog

    modeliranja, ili varijacionog modeliranja. Obadva pristupa

    dozvoljavaju korisniku da definira oblik koristeći ograničenja

    umjesto da direktno manipulira elementima oblika. Jedina

    razlika je da li ograničenja se riješavaju sekvencijalno ili

    simultano. Definirajući pravougaonik kao dva seta paralelnih

    linija odvojenih egzaktnim distancama, je primjer direktnog

    manipuliranja elementima oblika. Medjutim, ako isti

    pravougaonik definiramo specifirajući ograničenja kao što

    su: vertikalnost izmedju susjednih linija i distanca izmedju

    paralenih linija, je primjer definisanja oblika koristeći

    ograničenja. Mnogi sistemi koji podržavaju mogućnosti

    parametarskog ili varijacionog modeliranja , podrazumjevaju

    samo-evedentna ograničenja kao što je okomitost (

    perpendicularity) , i paralelizam za inicijalni skeč korisnika,

    da bi minimizIrali obim unosa od strane korisnika.

  • 47

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    U ovom slučaju, od korisnika se zahtjeva da unese samo

    dimenzije i dozvoljeno mu je da promjeni oblik mjenjajući

    vrijednost dimenzija. Tada, mi nazivamo ove mogućnosti :

    modeliranje vodjeno dimenzijom ( dimension-driven

    modeling). Ovo znači da je geometrija dijela odredjena

    dimenzijama dijela, i da se njegova geometrija može lako

    modificirati mjenjajući vrijednosti dimenzija.

    U ovim sistemima, korisnik može takodjer specificirati

    relacije izmedju dimenzija tako da geometrija se može

    modificirati dok se održavaju medjusobni odnosi. Ovo je

    jedan od mehanizama koji se može koristiti da se pohrane

    namjere dizajnera kao dio finalnog dizajna. Medjutim,

    obezbjedjujući sva ograničenja koja su potrebna da se

    definira kompletna geometrija može biti prilićno teško,

    naročito za komplikovani dio.

  • 48

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    U ovom slučaju, sistemi koji podržavaju parametarsko i

    varijaciono modeliranje, još uvjek trebaju više inteligencije

    da pogodno isporuče dizajn dijela.

    Konačno, današnji CAD/CAM/CAE sistemi imaju i podršku

    Interneta za kolaborativni inženjering. Ova podrška

    dozvoljava daljinski locirane korisnike da komuniciraju o

    istom dijelu online dok markiraju model dijela na svojim

    ekranima. Dizajner može takodjer provjeriti dio, fitujući

    njegov model sa onim koje su dizajnirali drugi dizajneri. Da

    bi se omogućile ove mogućnosti, pisanje dijela fajla u VRML

    (Virtual reality modeling language) odnosno XML formatu je

    minimalni zahtjev.

    U okviru Autodeskove familije CAD/CAM softverskih paketa

    program Vault se koristi za realizaciju kolaborativnog dizajna

    izmedju clanova projektnog tima.

  • 49

    KOMPONENTE CAD/CAM/CAE SISTEMA

    Topologija mrezne arhitekture Vault softvera za kolaborativni

    rad je prikazana na slijedecoj slici: