נושא הבלוג

קצת קשה לדחוס יותר מ- 20 שנות נסיון עם תיב"ם מכני תלת ממדי יחד עם עוד כמה שנות נסיון בהדפסה תלת ממדית לתוך בלוג אחד. אבל, זה כייף לנסות.
הבלוג מיועד למקצוענים ולחובבים ב 3D CAD וב 3D Printing למי שרוצה ללמוד ולהבין יותר על הטכנולוגיה ועל החידושים בתחום. אשמח לתגובות ולשיתוף.

יום חמישי, 24 ביוני 2010

מי צריך היסטוריה? עשור חדש אופנות ישנות.


על האופנה החדשה במערכות תכנון מכניות ועל הקשר בין הכרזות בומבסטיות לקצב המכירות.

השנה מסתמנת כשנה בה החברות מתחילות לרענן את המלתחה ולהציג טכנולוגיה חדשה, או יותר נכון - מחודשת, לקראת העשור החדש.
סדר ההופעה של ההכרזות על "הדבר הבא" בתכנון סוליד פרמטרי, לא מלמד בהכרח על איכות וחדשנות אלא, יותר על רמת הלחץ אצל כל אחד מהספקים. כלומר, הראשון להכריז שבידו הידע והחכמה הבלעדיים על איך וכיצד צריכה להראות מערכת תכנון תלת מימדית, הוא כנראה גם זה שמצבו בשוק העגום ביותר.




הראשונים להכריז על הגל החדש של מערכות תכנון פרמטריות ללא תלות בהיסטוריה היו SpaceClaim. הרעיון איננו חדש. האמת היא שכבר בשנות ה 80, כאשר  PTC הפכה את טכנולוגית הסוליד הפרמטרית המבוססת היסטוריה למנצחת בעולם התכנון המכני התלת מימדי, מיהרו כל שאר החברות להוסיף לכלים הוותיקים שהיו אז בשוק יכולות פרמטריות לצד כלי העריכה הבוליאנים הנפוצים. מאוחר יותר הופיעה IronCad שהקדימה את SpaceClaim בדיוק בעשר שנים ואליהם נחזור אחר כך.

בסיס הרעיון של התכנון הסוליד פרמטרי הוא שהערך של כל מידה או אילוץ שולט בגאומטרית המודל התלת מימדי כך ששינוי הערך ישנה את גאומטרית המודל בהתאם. כדי להקל על המתכנן ולפשט את תהליך התכנון, נוסף למודל "זכרון" של הסטורית התכנון ועל פיו מתבצע כל השינוי. ניקח לדוגמה קופסה מלאה ונחסיר ממנה חומר כדי לייצר עובי דופן אחיד של 2 מ"מ.  בתכנון מבוסס היסטוריה, בעת החסרת החומר, נוכל נתייחס לדפנות הקיימות כנקודת ייחוס ולדאוג שעובי הדופן ישמר תמיד (למשל בפקודת Shell) . אם במהלך התכנון נשנה את מידות הקופסה, עובי הדופן ישתנה כדי לשמור על הערך של 2 מ"מ. בתיכונן שאיננו מבוסס היסטוריה, לא ישמר כל קשר בין עובי הדופן למידות הקופסה.
בטעות, נוטים רבים ליחס את ההיסטוריה רק ל"עץ" או ה Feature Manager כפי שהוא מכונה ב SolidWorks . אומנם עץ ההיסטוריה הוא אחד החידושים הבולטים שהביאה סולידוורקס לשוק עם השקת התוכנה בשנת 95. ה Feature Manager, שאומץ במהרה על ידי כל התוכנות, נולד כדי להקל על המתכנן לעקוב ולשלוט בהיסטורית הבניה של המודל והיה המפתח בהפיכת הטכנולוגיה של תכנון פרמטרי מבוסס היסטוריה לקלה לשימוש ונפוצה כפי שהיא היום. אבל, בתכנון מבוסס היסטוריה יש משמעות לסדר הבניה, אילוצים וסדר הופעת המידות גם כאשר הדברים אינם מקבלים ייצוג ב"עץ"
ההצלחה הגדולה של התכנון הפרמטרי הבליטה גם את החיסרון הענק הבא, כאשר מעבירם מידע בין תוכנות סוליד פרמטריות שונות, מאבדים את כל הפרמטריות ואיתה גם את ההיסטוריה. מהרגע שמתכננים התרגלו לעבוד במערכות פרמטריות עם יכולות לשמור על כוונת המתכנן (וזאת בדיוק המשמעות של ה"היסטוריה"), אבדן היכולות הללו בעת מעבר מתוכנה לתוכנה הפך לבלתי נסבל. חסרון נוסף: כדי לשקף את כוונת המתכנן, חייב המשתמש בתוכנה פרמטרית לרכוש ידע והדרכה מתאימה שתאפשר לו לבנות נכון ובצורה שתביא בחשבון את התפתחות המודל. כפי שאמר זאת פעם גיל, איש תמיכה יקר שעבד איתי ובבוקר אחד הקפיץ את ה"אופן ספייס" כאשר שאג על לקוח בטלפון "זה שיש לך תוכנה, זה לא אומר שאתה יכול להפסיק לחשוב".
יש לא מעט המאשימים את סולידוורקס ואת הבאות בעקבותיה בעודף של קלות שימוש. כאשר התוכנה כל כך קלה ופשוטה למראה  פתאום מתכנן הוא מלך, וללא הדרכה  וחינוך מתאימים, אנשים מייצרים מודלים עם היסטורית תכנון נוראית שפוגעת בביצועים וביכולות השינוי ולוקחת טכנולוגיה נהדרת למקומות פחות טובים והופכת אותה למכשול.
יש כאן בהחלט מקום להתקדמות ופיתוחים חדשניים בעולם התיב"ם אבל, האם ההכרזות האחרונות הן אמיתיות או שהן שחזור של טכנולוגיות ישנות שסדר הופעתם הוא הפוך ממצב התוכנה בשוק כלומר, ככל שהתוכנה פחות נפוצה ויותר זניחה, כך מועד הכרזה על ה"מהפכה" יהיה מוקדם יותר.

נתחיל ב SpaceClaim - הראשונים להכריז על עידן חדש וטכנולוגיות חדשות בתכנון תלת מימדי. יש כנות בטענה של החברה שהיא ניסתה לפתור בעיות קיימות. החברה הוקמה מאפס בשנת 1995 ובין מיסדיה היה גם מייק פיין האגדי, מאדריכלי ה Pro/E ומאוחר יותר, ממיסדי SolidWorks (תדבר עם מייק, אם יש לך אומץ, לחש לי פעם ג'ון הרשטיק, מנכ"ל סולידוורקס , כאשר התלוננתי שאין שכבות בשרטוט). כמערכת תכנון מלאה, SpaceClaim איננה יכולה להתחרות ביכולות שפותחו במשך עשור ויותר במערכות הוותיקות אבל, ככלי משלים היא יכולה לתת פתרון נחמד להעברת מידע ופישוט מודלים. אני מניח שבעוד כשנתיים, כאשר היכולות הייחודיות של SpaceClaim יהפכו לדבר שבשגרה בתוכנות האחרות, תמצא עצמה החברה בבעיה אמיתית. SpaceClaim הייתה הראשונה ב"גל החדש" חסר ההיסטוריה והיא אומנם גם הכי זניחה. עם ותק של 5 שנים בשוק, קשה לבוא אליה בטענות.

התוכנה הבא בתור דווקא איתנו כבר הרבה זמן, משנת 96. האם זה הדישדוש המתמשך של Solid edge בשוק התיב"ם שהביא אותם להיות הבאים בתור לקפוץ על העגלה? שלא לזכותם נזקוף את העובדה שללא כל כבוד מיהרו בסימנס להצהיר שהם הראשונים שבעולם שמציעים את המהפכה של אפשרות תכנון ללא היסטוריה. בסימנס בחרו לתת שם מפוצץ ליכולת הנ"ל - טכנולוגית סינקרונוס (synchronous) או בקצרה Solid edge ST וזה, להבדיל מהסולידאדג' הרגיל שהוא לא ST אבל, בעצם שניהם נמכרים יחד בתוך תוכנה אחת ולמתכנן יש את החופש להחליט על מה הוא עובד, חלק מהפקודות שונות, יש קורסים שונים לכל תוכנה, והן אפילו לא מדברות טוב אחת עם השניה, שינוי באחת הורס מה שעשיתה בשניה, אבל הקבצים הם אותם קבצים. מבולבלים? גם המשתמשים. אולי זו הסיבה ששנתיים אחרי הוצאתה והתוכנה עדין לא זוכה להצלחה ואהדה, גם לא אצל לקוחות סוליד אדג' ותיקים ומסורים (במיוחד לא אצלם).

אחרי סימנס, מיהרה אוטודסק להכריז גם היא על המהפכה. זה לא סוד שאוטודסק לא מצליחה במיוחד בתחום התיב"ם המכני. האוטודסק אינוונטור הופיע בשוק באיחור רב ומאז לא הצליח לתפוס את מקומו כמוביל אלה נמכר בעיקר כשדרוג ללקוחות האוטוקאד (וכאלה, חייבים להודות, יש מיליונים). ה Fusion Technology(כמו בסיסמס, גם כאן, המילה "טכנולוגיה" ליד שם המוצר מייצרת רושם שיש כאן מתכון סודי ובלעדי) אומנם עדין בשלבי בטא אבל, על פניו עושה רושם נחמד. אוטודסק ניסו לברוח מהמלכוד של סימנס על ידי שתי תוכנות נפרדות לגמרי ועם ממשק שונה היודעות לשתף מידע על אותו הקובץ. אבל שוב נשאלת השאלה, למה אנחנו צריכים שתי תוכנות בשביל לתכנן מודל אחד?

PTC, האימ אמא של התוכנות הסוליד פרמטריות מבוססות היסטוריה (באמת, הם היו הראשונים) אחראית ליציאה החדשה  ה Lightning או בשמו המלא "פרויקט הברק" - Project Lightning , ותודה לאל שהם חסכו מאיתנו את המילה "טכנולוגיה" .  כמו שאתם מנחשים, מדובר כמובן ב"טכנולוגיה" חדשה שאמורה לפתור לכם את כל בעיית קלות השימוש, ההיסטוריה שיתוף קבצים ובנית ההרכבות. בקיצור, את כל אותן בעיות ש PTC יצרו מלכתחילה כאשר הואילו להמציאו עבורינו את התוכנות הסוליד פרמטריות. הברק הנ"לאמור לצאת לקאת סוף השנה ובלינק המצורף ינסו לשכנע אותכם לעצור את הנשימה ולא לתכנן כלום עד נובמבר 2010.

בתחילת העשור הקודם, מירב הביקורת כלפי SolidWorks הייתה קשורה ליכולות לעבודה במשטחים. סולידוורקס התעקשה לפתח יכולות משטחים שישולבו בתוכנה ויישרו קו עם הגישה הפרמטרית ועם קלות השימוש של התוכנה. באותן שנים, אנשי סולידוורקס חזרו ואמרו שהם מעדיפים לפתח את היכולות כך שיתאימו לפילוסופיה של התוכנה מאשר לצאת מוקדם מידי עם כלים לא מספיק טובים רק כדי לומר "יש לנו". כיום, מאמצים SolidWorks גישה דומה כלפי תכנון ללא בהיסטוריה. כדי לפתור את הבעיה, אומרים בסולידוורקס, אין צורך לוותר על התכנון הפרמטרי ועל כוונת המתכנן. יש לתת לשפר את כלי התכנון ולהוסיף יכולות של ל"עריכה ישירה" למניפולציה מהירה של המודל. להזכירכם,  SolidWorks הייתה הראשונה לשלב יכולות לזיהוי פיצ'רים (בעקרון, מודל פרמטרי נבנה מסקיצות ופיצ'רים. הסקיצה היא מיתווה דו מימדי והפיצ'ר הוא הרכיב התלת מימדי שבנוי על פי הסקיצה) בתוכנת תיב"ם לצורך עריכה פרמטרית של מידע מיובא. כלים אלו בתוספת שיפור היכולות הקיימות היום בתוכנה לביצוע עריכה ישירה של מודל מכסים חלק גדול מהמעטפת של המתחרים תוך יתרון של שמירה על סביבת תכנון אחידה. חידוש נוסף ייחודי, היכולת להקפיא פיצ'רים בעץ מתוכנן לגרסה הבאה, sw2011 (גרסת ביטא ביולי). הקפאת הפיצ'רים מאפשרת המשך בניה ועדכון ללא תלות במה שהיה קודם. זו גישה מעניינת וחדשנית שעדין תשמור על המבנה הפרמטרי המסורתי ותאפשר תמיד עדכון וחזרה אחורה.

האם יתכן שהנושא של תוכנות ללא היסטוריה הוא בעצם פתרון לבעיה שלא ממש קיימת? בואו נחזור ל IronCad, ב 95 הם יצאו תחת השם 3D eye (אז של חברת Trispective ) עם מערכת תיב"ם מהפכנית. תוכנה סוליד -פרמטרית, ללא היסטוריה ועם יכולות עריכה ישירה למודל במחיר שערורייתי של 500$ בלבד. כחמש מאות דולר! IronCad עדין קיימת. המחיר הוכפל ב-10 מאז ומיישר קו עם שאר התכונות בתעשייה והסיבה שרובכם לא שמעתם עליה מעולם היא כנראה מכיוון שהמתכננים פשוט מעדיפים תכנון פרמטרי מבוסס היסטוריה!

אני מניח שיש מקום למוצרים משלימים המאפשרים לפשט מודל קיים במהירות לצרכי עבודה שונים כגון הכנה לסימולציה של אלמנטים סופיים. השוק לתוכנות כאלה הוא קטן ולהערכתי, תוך שנתיים, הנושא יכוסה במלואו על ידי כל תוכנות התיב"ם המובילות בשוק כעוד תכונה של התוכנה.


גל רז