I vantaggi del CAD 3D parametrico e diretto

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1 I vantaggi del CAD 3D parametrico e diretto Cinque aree in cui la modellazione parametrica può essere utilizzata per completare un ambiente di modellazione diretta Introduzione Per troppo tempo l'uso del software MCAD ha costretto i team di progettazione a scendere a compromessi. Gli utenti del 3D hanno dovuto scegliere un solo paradigma di modellazione per tutte le operazioni: o la modellazione parametrica o quella diretta. Finalmente ora si può scegliere lo strumento adatto all'attività di progettazione da eseguire: 2D o 3D, parametrico o diretto, sia che si creino delle progettazioni o che le si guardi solamente. La suite di soluzioni di progettazione Creo Elements offre livelli di interoperabilità senza precedenti. Libertà anziché limitazioni. In questa white paper spieghiamo cinque motivi per cui integrare gli ambienti di modellazione diretta con la modellazione parametrica è vantaggioso per chiunque lavori a un progetto e per i prodotti che vengono sviluppati. Pagina 1 di 6 I vantaggi del CAD 3D parametrico e diretto

2 Differenze principali tra i due approcci Il paradigma di modellazione diretta si basa su una strategia di creazione "immediata", che consente ai progettisti di definire e acquisire rapidamente una geometria. Con questo tipo di approccio il lavoro degli utenti si concentra sulla creazione della geometria piuttosto che sulle feature, i vincoli e la finalità di progettazione. Il paradigma di modellazione parametrica, al contrario, si basa su un approccio più ingegneristico che richiede all'utente di definire anticipatamente vincoli tra feature, relazioni e dipendenze per garantire che qualsiasi modifica alla progettazione si rifletta automaticamente in tutta la geometria correlata. L'approccio "immediato" della modellazione diretta è interamente incentrato su rapidità e tempestività di modifica e rappresenta pertanto la strategia ideale per le attività di progettazione in cui sono essenziali velocità e flessibilità. L'approccio parametrico, al contrario, è più adatto alle attività di progettazione che richiedono la definizione di criteri rigidi per soddisfare i criteri di estetica, fabbricazione e prestazione della progettazione. Lo sforzo aggiuntivo e la pianificazione preventiva che vengono richiesti da questo approccio sono giustificati dai vantaggi che se ne ricavano a valle. Di seguito sono riportate cinque aree dello sviluppo prodotto in cui la modellazione parametrica può essere utilizzata a complemento di un ambiente di modellazione diretta. 1. Miglioramento della geometria complessa e di alta ingegneria Controllare tutta la geometria indipendentemente dalla forma o dalla complessità. Supportare il controllo della geometria di progettazione precisa; ricavare la geometria da relazioni, formule, calcoli esterni ed altri elementi. Le soluzioni CAD basate sulla modellazione diretta 3D consentono di creare qualsiasi tipo di geometria complessa ma dispongono di funzionalità limitate per quanto riguarda il controllo della geometria. Per controllare una geometria complessa, precisa e di alta ingegneria, è necessario poter definire e gestire una geometria intelligente attraverso vincoli di feature, quote, variabili e altro. Implementazione di tutte le funzionalità per il controllo della geometria Accelerazione della creazione e della modifica di una geometria controllata Possibilità di effettuare progettazioni iterative e riutilizzare geometrie CAD Per supportare la progettazione tecnica e il controllo di una geometria complessa e di alta ingegneria, la soluzione CAD deve offrire la possibilità di controllare qualsiasi geometria indipendentemente dalla forma o dalla complessità. L'utente deve poter definire il controllo di una geometria di progettazione tecnica complessa e precisa e avere la possibilità di ricavare una geometria da relazioni, formule, grafici e calcoli esterni. Le progettazioni altamente ingegneristiche sono principalmente un risultato della gestione di una geometria attraverso relazioni, formule e grafici di progettazione. Il turbocompressore della figura precedente è stato definito utilizzando funzionalità di superficie avanzate gestite da un grafico e un'equazione matematica. La soluzione CAD deve consentire agli utenti di acquisire, riutilizzare e riproporre una finalità di progettazione in base alle esigenze correnti e future. Gli ingegneri possono così intervenire sugli obiettivi di progettazione, i calcoli e le quote guida per iterare il progetto originale anziché riprogettare la parte interessata. Una soluzione CAD 3D basata sulla modellazione parametrica è più adatta per definire il controllo di una geometria complessa e di alta ingegneria. Pagina 2 di 6 I vantaggi del CAD 3D parametrico e diretto

3 2. Gestione di progetti con risultati finali della progettazione strettamente associati Creare risultati finali della progettazione strettamente associati al progetto per migliorare l'efficienza e la produttività durante il ciclo di vita Ridurre il tempo necessario alla creazione di risultati finali della progettazione associati Ottimizzare la capacità di implementare modifiche; sfruttare l'associatività della progettazione a favore degli aggiornamenti automatici Le soluzioni CAD basate sulla modellazione diretta 3D offrono piena flessibilità a chi desidera modificare un progetto e i risultati finali della progettazione, ma spesso non offrono la possibilità di definire o di mantenere l'associatività tra questi per consentire modifiche di progettazione associative Le soluzioni CAD basate sulla modellazione diretta 3D includono strumenti per la creazione e la gestione di progetti e risultati finali della progettazione, ma non supportano in genere l'associatività e la cronologia dei modelli. Anziché referenziare la geometria di progettazione e gestire un collegamento associativo con le informazioni sottostanti, i modellatori privi di cronologia sfruttano i vantaggi offerti dalla progettazione libera, ma prestano meno attenzione a un processo associativo completo per il progetto e i risultati finali della progettazione. Ulteriori problemi sorgono dall'utilizzo di applicazioni di terze parti per la creazione di risultati finali a valle, quali i percorsi utensili di fabbricazione e le progettazioni di basi di stampo. Per quanto valide, le applicazioni di terze parti richiedono la conversione dei dati CAD e interrompono l'associatività. La capacità di gestire modifiche associative viene così limitata. La modellazione parametrica è più adatta a ottimizzare e automatizzare l'associatività e l'aggiornamento di risultati finali della progettazione a valle. Occorrono delle applicazioni di terze parti per creare risultati finali della progettazione; le funzionalità non integrali rendono difficile la gestione delle modifiche associative Aggiunta di funzionalità 3D parametriche complete per la definizione e la gestione dell'associatività Accelerazione della creazione e della modifica di risultati finali della progettazione associati alla geometria Possibilità di progettazione iterativa e aggiornamento automatico dei risultati finali a valle associati Risultati finali della progettazione vengono creati per tutto il processo di sviluppo prodotto per supportare i requisiti di produzione e di fabbricazione. Tra i risultati finali tipici sono inclusi i disegni dettagliati 2D, le procedure di assemblaggio e disassemblaggio, i percorsi utensile di fabbricazione e di geometria stampo di produzione. La variabile comune è che tutti questi risultati finali referenziano direttamente la geometria di progettazione tecnica e devono essere aggiornati allo stato corrente o alla revisione del modello corrente. La possibilità di aggiornare automaticamente i risultati finali della progettazione con modifiche della progettazione si traduce in un risparmio in termini di costi e di tempo. Pagina 3 di 6 I vantaggi del CAD 3D parametrico e diretto

4 3. Accelerazione della creazione di prodotti family table e di prodotti configurabili Accelerazione della progettazione di prodotti family table e prodotti configurabili per migliorare la produttività e l'efficienza della progettazione tecnica Creazione di una geometria intelligente che possa essere riutilizzata e riproposta come variante nella famiglia di prodotti o per la stessa piattaforma Automazione della creazione di prodotti family table e di prodotti configurabili Nella modellazione diretta non viene acquisita la cronologia di progettazione, ma la definizione di un prodotto family table richiede l'accesso a variabili di progetto, parametri, feature e altri elementi. I progettisti che utilizzano la modellazione diretta possono rappresentare una sola configurazione di prodotto alla volta, anziché tutte le parti necessarie di una famiglia di prodotti Definizione di una geometria parametrica solida Creazione di family table complete Riutilizzo della finalità di progettazione La funzionalità family table consente ai progettisti di gestire le istanze di componenti utilizzando variabili specificate nella family table, anziché dover modellare ogni variazione di un componente. Per comprendere la geometria di tipo family table, basta immaginare un bullone o un dispositivo di fissaggio. Le istanze family table del progetto possono variare la configurazione della filettatura della vite, la lunghezza dello stelo, il diametro e la testa del bullone. Per quest'unica parte può esistere un numero illimitato di configurazioni di prodotto. Oltre a permettere la definizione di variabili, la soluzione CAD deve anche analizzare le relazioni e le dipendenze delle feature per garantire che la definizione della geometria possa essere aggiornata in un modo prevedibile e predefinito. L'obiettivo globale è quello di automatizzare la creazione di prodotti family table e configurabili e quindi di sfruttare la creazione e l'acquisizione intelligenti della geometria. La modellazione diretta consente in genere ai progettisti di creare varianti di progetto utilizzando la geometria e le relazioni delle parti. Tuttavia, poiché questo tipo di modellazione non conserva la cronologia del modello o le informazioni a livello di feature, non è possibile creare le family table che sono costituite da più varianti alla volta per mancanza di variabili di progetto. Le problematiche correlate al riutilizzo dei dati e all'interoperabilità spesso sono causate dall'utilizzo da parte dei progettisti di più soluzioni CAD parametriche che non sono in grado di utilizzare dati legacy nativi e non nativi. Troppo spesso la geometria viene importata come un'entità priva di intelligenza. L'utente ha poche opzioni a disposizione per modificare i dati. Per accelerare la creazione di prodotti family table e di prodotti configurabili, è necessario sfruttare il paradigma di modellazione parametrica per acquisire la cronologia del modello, la finalità di progettazione e i vincoli dimensionali. La funzionalità family table consente di gestire le istanze dei componenti attraverso variabili specificate in family table. Pagina 4 di 6 I vantaggi del CAD 3D parametrico e diretto

5 4. Miglioramento delle prestazioni, della qualità e della durata dei prodotti attraverso la progettazione automatizzata Guadagnare quote di mercato e margine competitivo Consentire ai tecnici di creare il progetto ottimale attraverso criteri di progettazione tecnica e obiettivi di progettazione Creare, utilizzando variabili di progetto e finalità di progettazione, una geometria di progettazione che possa essere rapidamente iterata Processo lento e noioso per automatizzare l'ottimizzazione di geometria non intelligente; processo ciclico di progettazione, analisi e perfezionamento della geometria Con il paradigma di modellazione diretta non è possibile automatizzare l'ottimizzazione della progettazione; l'automazione del processo è fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi di progettazione per i progetti ottimizzati Supporto dell'automazione dell'ottimizzazione della geometria intelligente Possibilità di effettuare progettazioni iterative e riutilizzare geometrie CAD Per guadagnare margine competitivo, le aziende devono cercare di realizzare prodotti di qualità, durata e prestazioni avanzate. L'ottimizzazione di qualsiasi prodotto che abbia criteri o obiettivi di progettazione misurabili può essere automatizzata sfruttando le relative funzionalità. L'ottimizzazione della progettazione si basa su un processo ciclico di progettazione, analisi e perfezionamento della geometria. Le soluzioni CAD parametriche di alta qualità consentono di creare uno studio di ottimizzazione della progettazione che definisca l'obiettivo di progettazione e le variabili di progetto da utilizzare. Una volta definiti i criteri, il sistema automaticamente itera le variabili di progetto, rigenera la geometria e confronta i risultati con l'obiettivo di progettazione. Il processo viene ripetuto fino al raggiungimento dell'obiettivo e all'ottimizzazione della geometria. Ciò che prima avrebbe richiesto ore, giorni o mesi, con la modellazione parametrica può essere completato in pochi minuti. Il problema è supportare la creazione di una geometria intelligente e l'ottimizzazione della progettazione tramite equazioni e obiettivi di progetto. Dati budget ridotti e le scadenze di progetto, le aziende devono cercare di supportare il processo di progettazione iterativo e spesso si accontentano di presupposti di progettazione non ottimali. Con il paradigma di modellazione diretta, l'ottimizzazione della progettazione non è un processo automatizzabile in quanto non è possibile gestire geometria intelligente attraverso criteri di progettazione misurabili. Per risolvere efficacemente i complessi obiettivi di progettazione, il processo deve essere automatizzato per eliminare la dipendenza dall'interazione manuale e per supportare l'automazione di sistema. La modellazione parametrica è sicuramente più adatta a questo obiettivo. Facciamo un esempio di ottimizzazione della progettazione. Per bilanciare correttamente una mazza da golf, si deve creare il progetto in modo che l'asse della canna attraversi l'asse che viene definito attraverso il centro di gravità della mazza e perpendicolare alla testa (immagine gentilmente prestata da PING, Inc.). Pagina 5 di 6 I vantaggi del CAD 3D parametrico e diretto

6 5. Miglioramento dei processi di progettazione di varianti di assieme Obiettivi: Ottimizzare la progettazione di varianti di assiemi per migliorare la produttività della progettazione tecnica e il time-to-market Ottimizzare la progettazione di varianti di assiemi e supportare i processi top-down Accelerare la creazione di progettazioni di varianti e di prodotti configurabili Migliorare le prestazioni dell'assieme quando si utilizzano varianti Problematiche: Nella modellazione diretta i processi di progettazione top-down e la creazione di prodotti configurabili non sono supportati in modo ottimale Requisiti: Supporto della progettazione di varianti e di prodotti configurabili Ottimizzazione della progettazione di assiemi e miglioramento delle prestazioni del sistema Nelle aziende che offrono prodotti personalizzati o configurabili, la progettazione degli assiemi rappresenta un processo molto complesso in quanto si devono progettare e convalidare più varianti e configurazioni di prodotto. Per modellare geometrie varianti e configurabili, le soluzioni CAD devono offrire la possibilità di lavorare con componenti interscambiabili e di automatizzare la creazione di configurazioni di assiemi. Per migliorare la progettazione di assiemi per realizzare prodotti personalizzati o configurabili, la creazione degli assiemi nella soluzione CAD deve essere ottimizzata. Tale soluzione deve inoltre supportare metodologie avanzate quali la progettazione top-down per la gestione e il controllo delle dipendenze degli assiemi. La metodologia di progettazione top-down enfatizza la pianificazione e una completa comprensione del sistema, sfruttando una rappresentazione semplificata o "modello di ossatura" per definire la struttura dell'assieme. Il paradigma di modellazione parametrica supporta meglio il processo di progettazione top-down di varianti e di progetti configurabili in quanto si affida alla geometria intelligente e all'associatività dei dati CAD. I prodotti configurabili e le varianti richiedono un livello di intelligenza progettuale che non è ottenibile sfruttando le funzionalità della modellazione diretta. La modellazione parametrica supporta la geometria basata sui parametri e offre funzionalità di programmazione per la modifica dei parametri di sistema e la specifica di configurazioni di progettazione alternative. Ulteriori informazioni Il sito è la risorsa migliore da cui ottenere informazioni sulle modellazioni diretta e parametrica. PTC è infatti l'unica azienda sul mercato a offrire una gamma completa di paradigmi di modellazione, incluse la modellazione 2D, diretta 3D e parametrica 3D. Per ulteriori informazioni sulle soluzioni di progettazione PTC, visitate il sito Copyright 2011, Parametric Technology Corporation (PTC). Tutti i diritti riservati. Le informazioni contenute nel presente documento sono esclusivamente per scopi informativi e sono soggette a modifiche senza preavviso. Le uniche garanzie pertinenti a prodotti e servizi PTC sono definite nelle dichiarazioni espresse di garanzia fornite con detti prodotti e servizi e nessuna disposizione dei presenti termini e condizioni dovrà essere interpretata come un'ulteriore garanzia. I riferimenti ai successi conseguiti dai clienti si basano sull'esperienza di singoli utenti e sulla testimonianza del cliente specifico. Le dichiarazioni di analisti o a lungo termine su prodotti e servizi PTC o sui mercati in cui opera PTC corrispondono a quanto dichiarato dagli analisti stessi e PTC non rilascia garanzie in merito alle basi o all'accuratezza di tali dichiarazioni. PTC, il logo PTC, Creo e tutti i nomi di prodotti e i logo di PTC sono marchi o marchi registrati di PTC e/o delle sue consociate negli Stati Uniti e in altri paesi. Tutti gli altri nomi di prodotti o di aziende appartengono ai rispettivi proprietari. I tempi relativi a qualsiasi release di prodotto e qualsiasi funzione o funzionalità sono soggetti a modifica a discrezione di PTC. Con la modellazione parametrica, i team a valle possono sfruttare facilmente progettazioni di varianti per le proprie specifiche esigenze. 6372_WP_Parametric and Direct 3D CAD_0311-it Pagina 6 di 6 I vantaggi del CAD 3D parametrico e diretto