Vereenvoudiging van SolidWorks-modellen met Swap3D

30 maart 2018

Bedrijven die in 3D CAD producten ontwikkelen, werken deze vaak volledig gedetailleerd uit. Dat is ook nodig om het product volledig vast te leggen. Dit grote detailniveau heeft echter een keerzijde wanneer de samenstellingen heel groot worden of er meerdere machines in een lay-out van een fabrieksplan gebruikt moeten worden. De 3D-modellen bevatten dan te veel (geometrische) informatie, waardoor de lay-outs erg traag en in sommige gevallen zelfs onhandelbaar worden.

 

Door de redactie

Wanneer er een 2D-tekening gemaakt moet worden van een 3D-model, is het de vraag in hoeverre er details moeten worden overgenomen. Vaak bevatten de modellen te veel detail, wat op een dergelijke schaal weinig toevoegt, maar wat relatief veel performance vergt. Een oplossing hiervoor is het gebruik van vereenvoudigde modellen. Er zijn naast de performancewinst verschillende redenen om hiervan gebruik te maken: ze zijn nuttig bij het opzetten van lay-outs, ze beschermen het intellectueel eigendom, ze reduceren de grafische belasting ten behoeve van AR en VR, en ze zijn nuttig bij het opschonen van geïmporteerde geometrie.
Veel bedrijven kiezen ervoor om handmatig modellen te vereenvoudigen. Dit kost echter veel tijd en werkt alleen goed wanneer dit tot op het laagste niveau van een model consequent is doorgevoerd. Bovendien zijn niet alle modellen even geschikt om te vereenvoudigen. Denk hierbij onder andere aan geïmporteerde modellen. Swap3D is een applicatie die volledig automatisch, binnen de door de gebruiker gestelde grenzen, een model vereenvoudigt. De gebruiker kan dankzij de diverse instellingen zelf beïnvloeden in welke mate een model wordt vereenvoudigd en welke geometrische eigenschappen behouden blijven of juist verwijderd dienen te worden.

Bottom-up

Uitgaande van een SolidWorks-samenstelling zal Swap3D zogenaamd bottom-up te werk gaan. Eerst zullen de onderliggende parts individueel worden vereenvoudigd, voordat een samenstelling wordt vereenvoudigd. Dit neemt initieel eenmalig meer tijd in beslag, maar aangezien bestanden die reeds vereenvoudigd zijn, kunnen worden hergebruikt, zal het proces op termijn sneller verlopen.
Swap3D gebruikt verschillende technieken om een model te vereenvoudigen. Enkele technieken zal een gebruiker zelf misschien gebruiken rechtstreeks in SolidWorks, maar Swap3D gaat verder en is daarbij veelal grondiger, consequenter en vooral sneller. Componenten in een samenstelling en bodies in een onderdeel zijn te verwijderen (of juist niet) op basis van volume (absoluut en relatief), maar ook op basis van bestandsnaam of de waarde van bestandseigenschappen. Ook features zijn te verwijderen op basis van hun volume en de impact op de rest van het model. Zo kan een feature op basis van het volume in aanmerking komen om te worden verwijderd, maar door het verwijderen van dat feature kunnen andere features ook worden verwijderd (denk aan een patroon dat van een gat wordt gemaakt). Het feature kan dus mogelijk niet worden verwijderd door de impact die het heeft op de rest van het model. Ook kan de gebruiker ervoor kiezen om bodies met elkaar te versmelten. Op deze manier wordt het aantal bodies en vlakken nog verder gereduceerd. En mocht het aantal overgebleven bodies dan nog steeds te hoog zijn, dan is er de mogelijkheid om het aantal bodies te reduceren tot een bepaald aantal. In dat geval zullen de grootste bodies overblijven.

Swap3D

Verschillende voorbeelden van bewerkingen met Swap3D. In de schijfdiagrammen is te zien welke vereenvoudigingswinst er is geboekt met de bewerking.

Intellectueel eigendom

In sommige gevallen mag bepaalde geometrie niet per ongeluk buiten het bedrijf beschikbaar komen. In dat geval kan de mogelijkheid worden gebruikt om features te verwijderen op basis van hun benaming. Ook biedt Swap3D de mogelijkheid om features juist te resolven op basis van hun benaming. Zo kan de gebruiker middels een cut-extrude bepaalde geometrie verwijderen die in het detailmodel wel aanwezig moet blijven, maar in het vereenvoudigde model niet aanwezig mag zijn. Zo kunnen veren, een geometrie die vaak erg zwaar is, worden vervangen door simpelweg een extrusie.
Ook kan de gebruiker zelf aangeven welke bestandseigenschappen moeten worden overgenomen van het origineel in het vereenvoudigde model. Op deze manier heeft de gebruiker zelf invloed op welke metadata (informatie) er buiten het bedrijf beschikbaar komen en welke niet.

Delen met derden

De andere kant op kan het ook in bepaalde gevallen juist niet wenselijk zijn om bepaalde features te verwijderen. Denk hierbij aan de situatie waarbij een derde partij een model moet maken dat moet aansluiten op de bepaalde geometrie om correct te passen. Ook dat is mogelijk met Swap3D. In die situatie wordt het model vereenvoudigd, maar blijven de kritische punten behouden.
Ook geïmporteerde geometrie kan door Swap3D worden vereenvoudigd. Swap3D kijkt daarbij verder dan alleen de features en benamingen. Op basis van geometrische eigenschappen kan er ook bij geïmporteerde modellen winst worden behaald. Geometrische eigenschappen (massa, COG) van het origineel worden overgenomen in het vereenvoudigde model.

Integratie

Sinds december is er een integratie van Swap3D met SolidWorks PDM beschikbaar. Hierdoor kan het vereenvoudigen van modellen onderdeel worden van de workflow binnen PDM. Net als voor het automatisch aanmaken van een PDF, kan een taak worden aangemaakt die op bepaalde transities in de workflow wordt uitgevoerd. De gebruiker kan deze taak, indien dit zo is geconfigureerd, ook starten via de rechtermuisknop.
SolidWorks heeft de Defeature-functie om modellen te vereenvoudigen. Er is een aantal verschillen, waardoor het resultaat van Swap3D beter aansluit bij wensen van de gebruiker. Defeature is een wizard die geen rekening houdt met het uit- en insluiten van features op basis van de benaming. De gebruiker dient zelf de selecties te doen en bovendien heeft Defeature niet de mogelijkheid om de bodies te versmelten om zo het aantal bodies en faces te minimaliseren. Ook worden de geometrische eigenschappen en file properties van het origineel niet overgenomen. Verder wordt het vereenvoudigen van geïmporteerde geometrie niet ondersteund en gebeurt het vereenvoudigen niet autonoom. Defeature dient handmatig gedaan te worden en dat is juist in de gevallen waarin je modellen wilt vereenvoudigen (grote samenstellingen) nog steeds een hoop werk. Swap3D draait automatisch, is geïntegreerd met SolidWorks en SolidWorks PDM. Het gaat verder en biedt de gebruiker veel meer invloed op het resultaat.

Graphics triangles

Een manier om het verschil te berekenen tussen het origineel en het vereenvoudigde model is, naast het aantal bodies en faces, het aantal graphics triangles. Deze laatste bepalen de grafische belasting van een model. Dit kan met Swap3D oplopen tot een reductie van 90 procent. De komende maanden zal de functionaliteit van Swap3D verder worden uitgebreid en geoptimaliseerd, teneinde de modellen zo optimaal mogelijk te vereenvoudigen.

Website Swap3D
Website Studio Zwaard

Comments are closed.