NX (proiectare asistată de computer)

NX (fostă „Unigraphics”) este un sistem CAD / CAM / CAE fabricat de Siemens PLM Software [1] [2] (înainte de 1 octombrie 2007 se numea UGS). Programul folosește nucleul de modelare geometrică Parasolid .

NX acceptă o gamă largă de sisteme de operare , inclusiv UNIX și Linux , Mac OS X , Windows cu capacitatea de a rula mai multe sisteme de operare simultan [3] .

Principalii competitori ai programului sunt CATIA de la Dassault Systèmes și Creo Elements/Pro (ProEngineer) de la PTC .

Istoricul creației

Inițial, sistemul se numea „Unigraphics” și a fost dezvoltat de compania americană United Computing. În 1976, McDonnell Douglas (azi Boeing ) a achiziționat United Computing și s-a format ulterior McDonnell Douglas Automation Unigraphics Group. EDS a achiziţionat afacerea în 1991 . După achiziționarea EDS de către Structural Dynamics Research Corporation în 2001, produsul Unigraphics a fost fuzionat cu I-DEAS CAD de la SDRC . Adăugarea treptată a funcționalității I-DEAS la codul de bază Unigraphics a devenit fundamentul liniei de produse NX existente.

Funcționalități suplimentare ale produsului Imageware au fost integrate în sistemul NX pentru a dezvolta funcționalitatea de procesare a datelor scanate (nori de puncte și date în format STL) pentru a susține procesele de inginerie inversă [4] .

NX Solutions

Design ( CAD )

Setul de aplicații inclus în pachetul NX CAD vă permite să rezolvați problema dezvoltării unui aspect electronic complet al întregului produs și componentelor acestuia pentru utilizarea ulterioară în procesele de pregătire tehnologică a producției.

Funcționalitatea aplicațiilor vă permite să automatizați etapele de proiectare a produsului și eliberarea documentației de proiectare în diferite forme de reprezentare. Atât tehnologiile de proiectare „de jos în sus”, cât și „de sus în jos” sunt susținute cu capacitatea de a construi procese de dezvoltare end-to-end de la cerințele produsului până la etapa de emitere a datelor pentru producție.

Design industrial

Instrumentele de design industrial din NX sunt concepute pentru a dezvolta aspectul exterior (sau interiorul) produsului proiectat și pentru a analiza caracteristicile estetice și vizuale ale acestuia. Această funcționalitate vă permite să automatizați procesul de dezvoltare a designului de la digitizare sau crearea de schițe bidimensionale până la analiza proceselor tehnologice pentru fabricarea elementelor de aspect exterior și proiectarea echipamentelor adecvate.

Instrumentele de automatizare a proiectării sunt reprezentate de următoarele grupuri de instrumente:

• Modelarea suprafețelor (Freeform Shape) este un set de instrumente pentru crearea suprafețelor parametrice de orice complexitate, precum și un set de instrumente pentru analiza calității geometriei.
• Modelarea gratuită (Realize Shape) este un set de instrumente care vă permite să creați geometrie precisă folosind algoritmul suprafeței de subdiviziune, în care utilizatorul modifică geometria trăgând punctele de marcare de control. Această metodă vă permite să creați orice formă fără a utiliza dependențe parametrice complexe și, în același timp, să obțineți o geometrie cu care puteți lucra apoi în toate etapele ulterioare fără conversie.
• Dynamic Rendering (Dynamic & Photorealistic Rendering) - un set de mecanisme care vă permit să obțineți o imagine realistă a produsului atât în ​​timp real, cât și în modul secvenţial. În timp real, sistemul actualizează și regenerează automat imaginea rezultată cu orice modificare a geometriei. La generarea unei imagini, se iau în considerare sursele de lumină, materialele, texturile, parametrii de mediu, suprapunerea umbrelor și alți parametri care afectează caracteristicile de calitate ale imaginii rezultate. Redarea poate fi efectuată atât în ​​modul interactiv, cât și în fundal, iar dacă este necesar se poate folosi un mecanism de randare la distanță pe servere specializate.

În plus față de aceste seturi de instrumente, NX CAD oferă funcționalități pentru sarcini de inginerie inversă care pot apărea în timpul dezvoltării designului industrial. Această funcționalitate vă permite să procesați rapid datele scanate care vin în format STL sau sub forma unui nor de puncte și să obțineți o geometrie precisă care poate fi utilizată în continuare în dezvoltare.

Proiectarea sistemelor mecanice

Sistemul NX CAD vă permite să modelați piese și ansambluri ale produsului, să efectuați analize de intersecție și calcul de masă, să pregătiți documentație 2D - desene sau documentație 3D folosind PMI (dimensiunile și adnotările sunt aplicate modelului 3D). Folosind setul de instrumente al pieselor și aplicațiilor de modelare a ansamblului, utilizatorul poate crea un analog digital complet al ansamblului dezvoltat sau al piesei unice, care să conțină geometria exactă, caracteristicile de inerție de masă calculate, proprietățile materialului, precum și toate cerințele necesare pentru fabricație și Control.

Capacitățile sistemului permit modelarea produselor de orice grad de complexitate și dimensiune - de la aparate electrocasnice la produse din industria navală și aerospațială. Modelele electronice create în aplicațiile NX CAD sunt utilizate în continuare în modulele de analiză inginerească și inginerie de proces.

Proiectarea sistemelor de rutare

Sistemul NX CAD oferă mai multe aplicații care acoperă sarcinile de proiectare a sistemelor electrice și de conducte pentru diverse scopuri. Funcționalitatea acestor aplicații vă permite să modelați sisteme ținând cont de constrângerile fizice (sag, razele de curbură, secțiuni drepte etc.), precum și să selectați componentele sistemului în funcție de unul sau mai multe criterii. Următoarele aplicații sunt disponibile în versiunea actuală a NX:

• „Proiectare electrică” – conține un set complet de instrumente pentru crearea unei descrieri electrice a produsului în curs de dezvoltare, analizând fabricabilitatea și pregătirea datelor și documentației necesare pentru producție. Această aplicație se integrează cu toate sistemele ECAD majore care creează o parte schematică a descrierii electrice a unui produs sau a părților sale.
• Proiectarea conductelor - Include instrumente pentru proiectarea sistemelor hidraulice, pneumatice, de combustibil și a altor sisteme de conducte constând din componente rigide.
• „Rutare logică” - vă permite să dezvoltați o descriere schematică a unui produs pentru sistemele de conducte și să o legați la un aspect 3D pentru a asigura rutarea și controlul conformității rutelor stabilite cu o diagramă.

Mecatronics Concept Design (MCD)

Aplicația MCD este concepută pentru a simula comportamentul sistemelor mecatronice în primele etape de proiectare. Utilizatorului i se pune la dispoziție un mediu virtual de simulare în care poate descrie produsul în curs de dezvoltare folosind caracteristicile fizice ale componentelor sale, poate stabili condițiile la limită, forțele care acționează și parametrii de mediu. Mai mult, prin simularea comportamentului sistemului în timp real, utilizatorul poate analiza comportamentul acestuia folosind senzori și semnale virtuale.

Tot în mediul MCD este implementată și funcționalitatea de punere în funcțiune virtuală, care permite simularea prin combinarea componentelor fizice și virtuale ale produsului, în special prin combinarea unui controler digital real cu un model digital virtual al mecanismului [5] .

Analiză de inginerie ( CAE )

Setul de instrumente de analiză inginerească din sistemul NX este o aplicație de pre- și post-procesare (Pre/Post) și solutoare computaționale conectate la interfață [6] . Atât pachetul NX Nastran, cât și pachetele software de la alți dezvoltatori pot acționa ca soluții. Mediul de analiză inginerească poate funcționa atât independent, cât și în integrare cu sistemul PLM Teamcenter [7] . În acest ultim caz, toate datele calculate sunt stocate în sistemul PLM și gestionate în termeni de drepturi de acces, revizuiri, procese de eliberare și aprobare etc.

Aplicația de pre/post-procesare este construită pe platforma comună de aplicații NX CAD și profită din plin de miezul geometric Parasolid . Modelele calculate sunt legate de modelele 3D originale, iar dacă sunt necesare modificări sau simplificări, utilizatorul are posibilitatea de a edita geometria asociată fără a afecta modelul original, dar ținând evidența tuturor modificărilor.

Funcționalitatea instrumentelor incluse în pachetul de analiză inginerească NX vă permite să analizați încărcarea statică a unei structuri, să căutați frecvențe naturale (dinamică), analiza aerodinamică și termică și, de asemenea, să rezolvați o serie de probleme de specialitate aplicate.

Pe 14 iunie 2016, compania Siemens PLM Software a introdus Simcenter, un portofoliu cuprinzător de produse pentru analiza inginerească, care include instrumente pentru efectuarea de calcule 1D și 3D, testare fizică, managementul datelor de analiză inginerească, prezicerea caracteristicilor tehnice și a comportamentului produsului [8] .

Design scule

Pe lângă aplicațiile responsabile de proiectarea produsului în sine, sistemul NX CAD oferă o serie de soluții responsabile de proiectarea instalațiilor de producție:

• Mold Wizard este un pachet pentru proiectarea elementelor de matriță pentru produse turnate.
• Progressive Die Wizard este un pachet de design progresiv de matrițe.
• Die Engineering and Die Design - Module de proiectare a matrițelor și structurii matrițelor.
• Formabilitate într-un singur pas - O analiză a formabilității într-un singur pas pentru evaluarea fezabilității formării la rece a unei piese de tablă.
• Electrode Design este un modul de proiectare a sculelor EDM.

Aplicațiile sunt create ținând cont de principiul modelului master și oferă o legătură asociativă atât cu produsul (CAD), cât și cu proiectul de scule în CAM.

Programare CNC ( CAM )

NX CAM  este un modul pentru pregătirea programelor de control pentru mașini CNC [9] .

Suporta diferite tipuri de prelucrare: strunjire , frezare pe mașini CNC cu 3-5 axe, strunjire-frezare, electroeroziune cu sârmă . Sistemul NX CAM acceptă tipuri avansate de prelucrare și echipamente: frezare de mare viteză, prelucrare bazată pe caracteristici, mașini multifuncționale turn-fres. Conține un modul de simulare a mașinii-unelte încorporat care rulează în coduri NC (coduri G) care este utilizat pentru analiza NC și oferă controlul coliziunilor.

Relația asociativă dintre modelul original și traseul de instrumente generat asigură că datele sunt actualizate automat atunci când se fac modificări.

Programarea mașinii de măsurat coordonate și analiza datelor de măsurare

Modulul de programare a mașinilor de măsurare în coordonate (CMM) asigură pregătirea programelor de control pentru CMM și analiza datelor de măsurare, inclusiv compararea datelor de măsurare cu un model 3D. Un program de măsurare poate fi creat folosind obiecte PMI - informații despre toleranțele dimensionale și abaterile formelor și suprafețelor. În acest caz, cantitatea de introducere manuală a datelor este redusă, iar programul de control poate fi asociat cu modelul original și, în consecință, poate urmări modificările. Simularea procesului de măsurare CMM pe baza codului NC (de obicei DMIS [10] ) este suportată.

Instrumente pentru extinderea funcționalității sistemului

Sistemul NX oferă un set de mecanisme care vă permit să extindeți funcționalitatea standard și să vă dezvoltați propriile instrumente de automatizare bazate pe platforma NX. Pentru dezvoltare, pot fi folosite limbaje de programare majore, cum ar fi .NET , C++ , Python , Java . Sistemul oferă, de asemenea, o oportunitate de a utiliza limbajul intern de programare KBE (inginerie bazată pe cunoștințe).

Tehnologia sincronă

Tehnologia de simulare sincronă dezvoltată de Siemens [11] [12] a fost implementată pentru prima dată în versiunea NX 6, care a fost lansată pe 30 iunie 2008. Această tehnologie vă permite să lucrați cu o descriere topologică a geometriei modelului fără a lua în considerare dependențele parametrice sau absența acestora. Instrumentele tradiționale de modelare parametrică au o serie de limitări cunoscute atunci când lucrează cu geometrie neparametrică sau dependențe parametrice complexe. Tehnologia sincronă face posibilă lucrul cu astfel de modele și editarea acestora, recunoscând automat elementele geometrice și relațiile dintre ele. NX este utilizat pe scară largă în inginerie mecanică, în special în industriile producătoare de produse cu o densitate mare de ambalare și un număr mare de piese (tehnică energetică, motoare cu turbină cu gaz, inginerie transport etc.) și/sau producție de produse cu forme complexe (aviație, automobile). , etc.) .). În special, sistemul este utilizat de companii atât de mari precum Daimler [13] [14] , Chrysler [15] , Boeing [16] , Bosch [17] , NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) [18] [19] [20 ] , Land Rover BAR [21] , Red Bull Racing [22] , MMPP Salyut [23] , OKB im. Sukhoi " [24] , " MVZ ei. Mile " [25] , PJSC "KAMAZ" [26] , " GKNPT im. Khrunichev " [27] , SA "Aviadvigatel" [28] , SA "Metrovagonmash" [29] , Biroul de proiectare "Sisteme aerospațiale" [30] , NPO "Saturn" [31] , PKO "Teploobmennik" [32] , LLC " Centrul de cercetare pentru tehnologiile de transport din întreaga Uniune" (VNICTT) [33] , JSC "Kronstadt" Copie de arhivă din 28 ianuarie 2021 pe Wayback Machine și altele. NX este utilizat pe scară largă de companiile producătoare de bunuri de larg consum, echipamente medicale, electronice [34 ] .

Note

1. ↑ Recenzie: Siemens PLM NX 11  // Develop3D. — 9 mai 2016.
2. ↑ Al Dean. Recenzie: Siemens PLM NX 11  // isicad.ru. — 10 noiembrie 2016.
3. ↑ Siemens NX a devenit disponibil pentru Mac OS X  // CADpoint.ru : Comunicat de presă. - 14 iunie 2009.
4. ↑ Beneficiile integrării cu NX  // Digital Process LTD.Arhivat 27 decembrie 2016.
5. ↑ Noua soluție de proiectare a mașinilor de la Siemens PLM Software pentru a îmbunătăți timpul și calitatea de dezvoltare  // Design World Online. - 14 septembrie 2010.
6. ↑ Goncharov P. S., Artamonov I. A., Khalitov T. F., Denisikhin S. V., Sotnik D. E. NX Advanced Simulation. Analiza Ingineriei . - M .: DMK Press .. - 2012. - ISBN 978-5-94074-841-0 .
7. ↑ R. Bush. Fundamentele durabilității structurale cu NX  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2008. - Nr. 1 (37) . - S. 30-33 .
8. ↑ Siemens prezintă soluția Simcenter pentru prezicerea caracteristicilor tehnice și a comportamentului necesar al unui produs în timpul dezvoltării sale  // isicad.ru. — 17 iunie 2016.
9. ↑ Vynce Paradise. Ce sistem de simulare a prelucrării utilizați?  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2008. - Nr 3 (39) . - S. 51-54 .
10. ↑ ISO 22093:2011 Sisteme de automatizare industrială și integrare - Controlul dispozitivelor fizice - Standardul de interfață de măsurare dimensională (DMIS)  // ISO. — 2011.
11. ↑ Siemens PLM Software lansează CAD NX 6  : PC Week. Știri. - 11 august 2008.
12. ↑ Siemens PLM aduce un nou flux în CAD  : PC Week. Știri. — 13 mai 2008.
13. ↑ Alexandru Suhanov. „Afacerea noastră din Rusia este o poveste strălucitoare de succes a Siemens PLM Software”  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2011. - Nr. 1 (61) . - S. 10-20 .
14. ↑ „Tehnologiile software Siemens PLM sunt folosite de majoritatea companiilor care au prezentat modele noi la Salonul Auto din America de Nord”  // Portalul de inginerie mecanică. — 28 ianuarie 2012.
15. ↑ „Chrysler abandonează CATIA în favoarea NX”  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2010. - Nr. 4 (56) . - S. 24 .
16. ↑ „Boeing a semnat un acord cu Siemens PLM Software pe o perioadă de 10 ani”  // Air Transport Review. — 2012.
17. ↑ „Câștigători și învinși: gigantul industrial Bosch standardizează CAD și PLM”  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2016. - Nr 3 (103) .
18. ↑ „Siemens „a avut o mână” la începutul lucrărilor laboratorului științific Curiosity”  // i-Mash.ru. — 15 august 2012.
19. ↑ Mark Clarkson. — În drum spre Marte!  // isicad.ru. — 30 ​​august 2012.
20. ↑ „Soluții Siemens pentru roverul NASA”  // Revista Kompaniya. - august 2012. Arhivat din original pe 7 iulie 2013.
21. ↑ Echipa Land Rover BAR folosește soluțiile software Siemens PLM pentru a dezvolta o barcă cu pânze de curse pentru a participa la America's Cup 2017  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2016. - Nr 6 (106) .
22. ↑ De continuat. Siemens ca oglindă a noii revoluții industriale  // Revista Autopilot. - 3 octombrie 2016. - Nr 7 . - S. 54 .
23. ↑ Alexandru Suhanov. Pentru construcția de motoare de aeronave, NX este în afara competiției  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2007. - Nr 6 (36) .
24. ↑ Alexandru Suhanov. Jocul se joacă ca un adult. Interviu cu E. I. Savchenko, șeful departamentului CAD la Sukhoi Design Bureau  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2006. - Nr. 5 (29) . - S. 7-14 . Arhivat din original pe 27 decembrie 2016.
25. ↑ Alexandru Suhanov. MVZ-i. M.L. Mil este gata să ajute alte fabrici ale Elicopterelor Ruse care dețin în dezvoltarea PLM  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2013. - Nr. 1 (77) .
26. ↑ Alexandra Suhanov, Yuri Suhanov. Aducand un omagiu investitiilor, tehnologiilor si partenerilor in implementarea PLM, am realizat ca principala conditie a succesului este pasiunea angajatilor nostri  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2014. - Nr 1 (85) .
27. ↑ Centrul de Cercetare și Producție Spațială de Stat, numit după M.V. Khrunicheva și Siemens PLM Software anunță cea mai mare implementare a sistemelor PLM din Rusia  // isicad.ru. — 26 octombrie 2010.
28. ↑ Soluțiile software Siemens PLM modernizează producția de motoare de avioane rusești  // CAD și grafică. - 2010. - Nr. 3 .
29. ↑ Ideal PLM Technology Day Conference, St. Petersburg 2015  // cadroad.com.
30. ↑ Alexandru Suhanov. Biroul nostru de proiectare este una dintre puținele companii specializate din lume care au competența de a crea un avion sau elicopter BCS care să îndeplinească toate cerințele moderne  // CAD/CAM/CAE Observer. - 2015. - Nr 1 (93) .
31. ↑ Pavel Chupin, Yuri Zelenkov, Yuri Shmotin. Mediu virtual de proiectare  // NPO Saturn. — 12 octombrie 2010.
32. ↑ Raport despre conferința „Tehnologii informaționale pentru suportul ciclului de viață al produsului”  // 2cio.ru.
33. ↑ O gamă de vagoane cisternă specializate este în curs de dezvoltare . Consultat la 10 aprilie 2017. Arhivat din original pe 10 aprilie 2017. (nedefinit)
34. ↑ Dyson Innovation Network proiectează cele mai vândute aspiratoare   // Digitaleng.news . - 12 iunie 2008.

Literatură

• Vedmid P.A., Sulinov A.V. Procesare de programare în NX CAM. — M.: DMK Press, 2014. — P. 304. — ISBN 978-5-97060-143-3 .
• Vedmid P. A. Bazele NX CAM. — M.: DMK Press, 2012. — 216 ​​​​p. — ISBN 978-5-94074-455-9 .
• Goncharov P. S., Artamonov I. A., Khalitov T. F. NX Advanced Simulation. Analiza de inginerie. — M.: DMK Press, 2012. — 504 p. - ISBN 978-5-94074-841-0 .
• Goncharov P. S., Eltsov M. Yu., Korshikov S. B., Laptev I. V., Osiyuk V. A. NX pentru un inginer mecanic. — M.: ID DMK Press, 2010. — 504 p. - ISBN 978-5-94074-590-7 .
• Danilov Yu., Artamonov I. Utilizarea practică a NX. — M.: DMK Press, 2011. — 332 p. — ISBN 978-5-94074-717-8 .
• Eltsov M. Yu., Kozlov A. A., Sedoykin A. V. Proiectare în NX sub control Teamcenter. — M.: DMK Press, 2013. — 752 p. - ISBN 978-5-94074-839-7 .
• Krasnov M., Chigishev Yu. Unigraphics pentru profesioniști. - LORI, 2003. - 320 p.
• Pochekuev E. N., Puteev P. A., Shenberger P. N. Proiectarea matrițelor secvențiale pentru ștanțarea foii în sistemul NX. — M.: DMK Press, 2012. — 336 p. - ISBN 978-5-94074-858-8 .
• Torop D. N., Terlikov V. V. Teamcenter. Începutul lucrărilor. — M.: DMK Press, 2011. — P. 280. — ISBN 978-5-94074-783-3 .

Link -uri

• NX pe site-ul oficial Siemens PLM Software . Arhivat din original pe 16 ianuarie 2013. (nedefinit)
• Cărți despre produsele software NX, Teamcenter și Solid Edge în limba rusă . Arhivat din original pe 16 ianuarie 2013. (nedefinit)