NX6初露整合成效 同步建模彰显锋芒

    2008年6月12日，Siemens PLM Software在北京发布了其CAD /CAM/CAE一体化解决方案NX6，NX6所带来的同步建模技术——在PLM行业内首个支持基于特征的无参数建模技术，可以把用户的速度提高100倍以上。

    此前，Siemens PLM Software于4月22日在汉诺威工业博览会上举办的全球媒体和分析师大会上正式发布了同步建模技术。该项技术把约束驱动技术与直接建模完美地结合在一起，可谓是数字化开发领域的一项重大突破。5月21日在波士顿举行的媒体和分析师大会上，Siemens PLM Software宣布，同步建模技术已经集成到该公司的NX和Solid Edge即将发布的版本中。6月，NX6来到中国，带来了同步建模技术，以及该技术带来的数字化仿真上的提升，更让人惊喜的是，让我们看到了和西门子工业自动化集团产品整合的成果。

    同步建模彰显三维设计锋芒

    NX6是一个建立在开放的技术之上，以Teamcenter软件的工程流程管理功能为动力，把设计到制造流程的各个方面（CAD/CAM/CAE）集成到一起的数字化产品开发完整解决方案。从2006年起，Siemens对于NX就保持着一年一个版本的更新速度。自从参数化建模技术成熟之后，不仅是NX，其他设计软件诸如Pro/E、Solidworks在新版本更新时都逐渐强调易用性，试图让工程设计人员从繁琐的软件操作上解放出来，可以更专注于设计。另外，近年来也诞生了一些可以对三维模型的面、边进行直接编辑的建模技术，可以快速对特征进行修改。但这种直接建模技术仍然不能捕捉、保留约束和彼此形状位置关系，在产品设计、实现工程变更时效率不高，未能突破传统三维设计的局限。

    如果说易用性上的更新以及以上那些建模技术是让设计人员完全专注设计创新的量变，那么，同步建模就相当于完成了这一过程的质变，让设计人员可以专注于创新设计，而无需更多的去考虑此前的约束关系。具体来说，同步建模技术支持在建模过程中添加或重新定义各类尺寸约束和拓扑约束（如平行、垂直、对称等），可以自由地动态定义及锁定尺寸约束和拓扑约束，这两种约束可以用表达式或方程式来表达，也可以用EXCEL表格表达，尺寸设计者在造型过程中进行拉伸变形和尺寸驱动，系统可以自动保持约束关系。在约束求解方面，同步建模技术可以自动根据特征的类型来进行快速约束求解，例如孔特征、阵列布特征、倒圆特征、薄壁特征等，避免全部重新生成所有的特征。Liebert公司（爱默生电气公司的一个独立子公司，在感光电子元件保护系统领域的全球领先者）PLM经理Jack Beeckman这样评价NX6的这一技术：“它开创了建模的新纪元，赋予工程师应有的自由。有了同步建模，人们将改变对使用CAD的看法。更为重要的是，它使人面能更多地考虑去干什么，去建什么，而不是考虑如何去建模。”

    说得更明确一点，NX6同步建模技术的最大创新在于成就了对基于特征的参数建模和基于特征的非参数建模的完美兼容。实际上，每种建模方式都有各自的优缺点，传统的参数化建模按序列把规则应用于几何图形，虽然可以自动完成设计意图的变更，但却无法解决计划之外的工程变更，设计人员必须重新计算在构造历史记录模块的情况下创建一致的特征；无参数建模则以一种不受约束的方式集中处理几何图形，但由于技术的限制，往往牺牲了系统智能和设计意图，而且，即便有时可以忽略三维模型复杂的历史记录，它也并不能处理各种特征。

    尽管无参数建模有这些缺点，但是却获得了追求设计创新、产品更新率相对较快的行业的一致青睐，比如佳能、奥林巴斯等消费电子产品，因为它可以捕捉到设计师灵光一闪的创新理念——这一创新设计往往稍纵即逝，或许在设计师准备用基于参数建模技术的CAD约束某个曲面时就消失殆尽。显然，创意世界的到来对于这种支持“History Free（不依赖于历史）”的软件的需求是多么迫切，CoCreate、SPACECLAIM都是这类三维软件中的佼佼者。PTC以2.5亿美金收购CoCreate，并承诺将其整合到已经包含了三维设计软件Pro/E的PDS产品开发系统里。

    说到这里，让人难免揣测，三维CAD技术下一个发展趋势是否就是“参数化建模+非参数化建模”即Siemens宣称的同步建模技术呢？对于了解NX的人来说，就可以知道在去年Siemens A&D集团刚刚宣布收购UGS的时候，UGS（Siemens PLM Software）按照原计划推出的NX5里面，就已经在突破参数化模型各种约束上做了尝试，提供了“无约束的设计（Design Freedom）”，通过使历史数据的重复使用率最大化，避免不必要的重新设计，提高设计的效率。Siemens PLM Software大中华区总裁袁超明透露，Siemens在和UGS沟通收购事宜时，就对这个技术非常感兴趣，并表示在收购之后加大研发投入，将把两年的研发计划缩短至一年。“这也是一年之后的NX的新版本比起原来有质的飞越的一个重要原因。”袁超明如是说。然而对于三维设计技术趋势，袁超明不置可否。可以确认的是，Siemens NX6在PLM行业内首个实现了约束驱动技术与直接建模的完美结合，可以任由工程师以最合适的方式来处理设计工作，也可以使尺寸驱动的建模充分发挥其潜能，其产生的生产力高于传统方法。有数据证明，Siemens从NX6客户那里开发了特定的使用案例，在这些案例中获得了超过100倍的性能改进，CPDA公司的一名行业分析师则认为100的估计过于保守。如果NX6大规模应用也能达到这种效果，就很有可能改变工程设计人员的设计习惯，从而引领三维CAD进入一个新的时代。