Your CAD data is stuck in engineering - how to free it

Ваша компания владеет тысячами точных 3D моделей. Практически никто, кроме инженеров, не сможет им воспользоваться. Инстинктивно возникает желание улучшить инструмент для создания контента: сделать рабочее место более удобным, упростить просмотр, обеспечить порядок в хранилище. Ни один из этих способов не сработает, потому что не сам инструмент сломан. Передача права собственности состоялась. В этом руководстве объясняется, почему очевидные решения не помогают, чем их можно заменить и как определить, достаточно ли эффективен ваш текущий процесс.

Вы уже знаете симптомы.

Вам не нужно убеждать себя в том, что это проблема. Вам нужно знать, что с этим делать. Итак, вот симптомы за один проход, а затем мы перейдём к следующему этапу.

Отдел маркетинга запрашивает визуализацию продукта и ждет три недели. В процессе обучения модуль создается на основе скриншота, потому что никто не смог экспортировать пригодную для использования модель. В цеху используется распечатанный PDF-файл, актуальная версия которого была обновлена ​​два года назад. Инженер по продажам хранит личную папку с упрощенными вручную экспортированными файлами САПР , потому что запрос нового файла занимает больше времени, чем повторное использование устаревшего. Кто-то заново создает деталь, которая уже существует в трех папках от первой.

Все эти события — одно и то же. Файл, хранящийся внутри инженерного отдела, должен попасть к кому-то, кто не работает в инженерном отделе, и единственный доступный механизм — это человек, выполняющий ручную работу. Этот механизм не масштабируем, и он создает копии, которые являются правильными, ровно один раз.

Эта закономерность сохраняется во всех отраслях. Это справедливо независимо от того, используете ли вы в качестве источника CATIA, NX, SolidWorks, Revit или их комбинацию. И эта проблема сохраняется в организациях, которые уже приобрели хорошие инструменты, что является первым признаком того, что покупка более совершенного инструмента — не решение.

Почему три очевидных решения не работают

Для начала стоит попробовать три разумных варианта. Каждая из них представляет собой подлинную категорию товаров с реальными покупателями и реальной ценностью. Каждый из них терпит неудачу именно в этой работе, и то по трем разным причинам. Разделение этих причин — самый быстрый способ понять, что вам действительно нужно.

Больше мест в CAD

Логика такова: если проблема в доступе к САПР, то нужно приобрести дополнительные средства доступа к САПР. Это приводит к сбою на стороне спроса, а не на стороне издержек. Маркетолог, ожидающий получения ресурса, не хочет создавать геометрические модели самостоятельно. Ни инструктор, ни полевой техник, ни аналитик по закупкам этого не понимают. Освоить САПР сложно не потому, что лицензия дорогая, а потому что параметрическое моделирование — это полноценная дисциплина. Предоставление места человеку, не являющемуся инженером, превращает трехнедельное ожидание в трехмесячную программу обучения, а результатом по-прежнему остается файл САПР, который следующая команда тоже не сможет использовать.

Программа для просмотра САПР

Виртуальный зритель — это настоящее улучшение и реальная категория. Это решает проблему видимости. Любой человек, не имеющий отношения к инженерному делу, может открыть модель, повернуть её, измерить параметры и прокомментировать результаты. Это очень полезно, и легкие устройства просмотра заслужили свое место в процессе проектирования и взаимодействия с поставщиками.

Затем всё останавливается. Видимость не означает удобство использования. Программа просмотра не создает никаких последующих активов. Вы не сможете взять его выходные данные и использовать их в интерактивном учебном модуле, веб-конфигураторе продукта, HMI или инструменте продаж. Как только кому-то нужно что-то построить, он снова обращается к инженерам с просьбой об экспорте. Примечательно, что именно к такому решению склоняются и сами разработчики САПР, поэтому развитие этой категории застопорилось на данном этапе.

Система PDM или хранилище

Это наиболее правдоподобный из трех вариантов, и именно его чаще всего путают с настоящим решением проблемы. Управление данными о продукции — это ценная функция, и вам, вероятно, она необходима. Autodesk Vault, Teamcenter и аналогичные инструменты хорошо справляются с одной конкретной задачей: они определяют, какой файл является текущим, кто его изменил и от чего он зависит.

Это система учета. Это даёт ответ на вопрос: «Какая версия верна?» В нем не дается ответа на вопрос: "Может ли это использовать человек, не являющийся инженером?" В хранилище будет предоставлена ​​команда маркетинга правильная, авторитетная, 400-мегабайтная нативная сборка, которую они по-прежнему не могут открыть. Управление и удобство использования — это разные проблемы, и решение первой не затрагивает вторую.

Проблема заключается в передаче информации, а не в инструменте.

Каждый инструмент в этой цепочке выполняет свою работу. То, что так и не было построено, — это то, что существует между ними.

Файл САПР не является готовым продуктом. Это источник. Это обеспечивает точность, которая не нужна вашим последующим командам, в формате, который они не могут прочитать, и при весе, который они не могут перевезти. Превращение этого во что-то полезное означает реальную трансформацию, и в большинстве организаций эта трансформация осуществляется человеком, вручную, по одному запросу за раз.

Именно здесь и кроются затраты, и их можно измерить. В ходе опроса более 128 000 инженеров и дизайнеров 83% сообщили о воссоздании уже имеющихся деталей, а 48% работают в многосистемной среде САПР. Эти две фигуры объясняют друг друга. Когда данные не могут передаваться между форматами, их воссоздание часто является рациональным локальным решением, даже несмотря на то, что это дорогостоящий глобальный вариант.

Организация платит дважды за каждый экземпляр, изготовленный вручную. Сначала это связано с трудозатратами, а затем, когда источник меняется, и копия незаметно становится неверной. Передача данных вручную отнимает не только время. Они производят дрейф.

Что же на самом деле решает эту проблему?

Решение состоит в том, чтобы перестать рассматривать 3D как файл, который кто-то передает, и начать рассматривать их как данные, проходящие через повторяющийся процесс. Этот процесс состоит из пяти этапов, и ни один из них не является чем-то экзотическим.

Приём внутрь. Принимайте исходные модели в любом формате, в котором они поступают, включая собственные CAD- и BIM-модели, а также нейтральные форматы обмена данными, такие как STEP, JT и IFC. Конвейер обработки данных, принимающий только один формат, просто переносит проблему передачи данных на другое место.

Конвертировать. Преобразуйте точную геометрию в достаточно лёгкий для интерактивного запуска файл. Это включает в себя тесселяцию, оптимизацию сетки и генерацию уровня детализации. Это этап, который чаще всего выполняется вручную, и именно его автоматизация наиболее целесообразна, поскольку правила в нем последовательны, а работа повторяющаяся.

Доступ. Храните подготовленные ресурсы с метаданными, версионированием и правами доступа, чтобы люди могли найти нужный ресурс и только нужный. Подготовленные ресурсы следует привязывать к их источнику, чтобы изменения, внесенные вышестоящим звеньям, распространялись дальше, а не приводили к тому, что все копии в нижестоящих звеньях оказывались «бесхозными». В этом и заключается разница между конвейерным проектом и разовым проектом по преобразованию.

Оказывать. Предоставляйте оптимизированные для платформы ресурсы там, где выполняется работа: в среде разработки в реальном времени, в веб-редакторе и т. д.

Развертывать. Предоставьте конечному пользователю конечный продукт в требуемом формате (форматах): веб, настольные компьютеры, мобильные устройства и устройства с эффектом полного погружения, без необходимости перестраивать ресурсы для каждого целевого устройства.

Если запустить эти пять этапов как систему, то передача управления перестанет быть процессом, требующим участия человека. Вот что значит демократизация данных САПР. Речь идёт не о предоставлении каждому пользователю доступа к CAD-программе и не о предоставлении каждому пользователю программы просмотра, а о предоставлении базового 3D в качестве исходных данных для всего, что им необходимо построить.

Здесь важен пункт назначения. Большинство попыток решения этой проблемы заканчиваются созданием изображения: рендером, программой просмотра или изображением в цифровой библиотеке ресурсов. Интерактивное 3D в реальном времени – это совсем другое дело, поскольку результат представляет собой нечто, что человек может использовать, а не просто рассматривать. Конфигуратор, симулятор обучения, обзор проекта, к которому может присоединиться любой желающий, пользовательский интерфейс. Именно поэтому этап подготовки не подлежит обсуждению. Интерактивность имеет свои ограничения по производительности, которые всегда будут превышать возможности необработанной CAD-геометрии.

Данное руководство излагает материал на уровне аргументации. Об архитектуре, лежащей в её основе, включая управление, автоматизацию и то, как это вписывается в корпоративную инфраструктуру данных, см. наше руководство по 3D инфраструктуре данных . Автоматизированная подготовка такого рода — это то, что делает Unity Asset Transformer , работая с более чем 70 исходными форматами.

Какие изменения происходят в каждой команде?

С абстракциями легко согласиться и легко их игнорировать. Вот что конкретно меняется.

Отдел разработки перестаёт быть службой поддержки по преобразованию файлов. Это самое значительное и наименее обсуждаемое преимущество. В настоящее время инженеры тратят 19% своего рабочего времени, примерно один день в неделю , на управление данными, не приносящим пользы, включая поиск информации, работу с некорректными данными, их пересоздание и преобразование форматов. Независимое исследование, проведенное среди 250 респондентов на производственных предприятиях с численностью сотрудников более 1000 человек, которые уже использовали системы PDM или PLM, показало, что объем непроизводительной инженерной работы составляет 23%. Два исследования, разные спонсоры, одинаковый диапазон значений. Это пятая часть ваших самых дорогостоящих технических мощностей.

Отделы маркетинга и продаж получают текущие активы без очередей. Подготовленные ресурсы хранятся в системе управления 3D ресурсами с правами доступа и историей версий, поэтому запрос превращается в поиск.

Обучение строится на основе реальной модели. Это не приблизительная оценка, сделанная на основе скриншота, и не версия, которая была точной на момент последнего запуска продукта.

Текущая версия программы внедряется в цеху. Когда подготовленный продукт остается связанным со своим источником, выпущенное техническое изменение доходит до производственного цеха, а не останавливается на этапе печати.

В сфере закупок и обслуживания используются структурированные данные, а не схематичная картина. Структура сборки, идентификаторы деталей и метаданные сохраняются на протяжении всего пути, что и делает возможным последующий поиск.

Улучшение взаимодействия в САПР является побочным эффектом этого, а не целью. Как только базовые данные начнут надежно передаваться, команды, не относящиеся к инженерному отделу, также смогут начать создавать собственные приложения с помощью 3D моделирования без использования кода , и именно здесь фактически исчезает очередь запросов.

Та же проблема и в AEC.

Всё вышесказанное относится к архитектуре, инженерии и строительству. Меняется только словарный запас. Источник данных — BIM-модель, а не механическое CAD-проектирование. Используются форматы IFC, RVT и NWD, а не CATPart и JT. Получателем является владелец-оператор, а не команда по маркетингу продукции. Моментом передачи является не запуск продукта, а передача проекта.

Обстоятельства разрушения идентичны, и исследования со стороны собственника показывают, насколько глубока эта проблема. Как правило, лишь 18% владельцев объектов архитектуры, инженерии и строительства получают цифровые документы и файлы с модельными данными, соответствующие их требованиям к данным, и только 38% имеют четко определенные требования к цифровой доставке. Это не вопрос предпочтений в выборе инструмента. Согласно тому же опросу, уровень внедрения CAD-технологий среди собственников составил 85%, а BIM-моделей — 62%, так что это тоже не является проблемой недостаточного внедрения. Модели существуют. Они поступают в состоянии, непригодном для использования получателем.

Стоимость указана ниже. В строительстве бригады работают над неоптимальными задачами, а переделки напрямую вызваны неточными, недоступными или несовместимыми данными проекта.

Две отрасли, разные аббревиатуры, одна неполная передача информации.

Какова цена того, чтобы оставить его в покое?

Реальным конкурентом в решении этой проблемы является не другой поставщик. Это ничего не даёт, потому что затраты распределяются, и никто не владеет данной статьей расходов.

Правительство США осознало масштабы этой проблемы еще до появления большинства современных систем автоматизированного проектирования (САПР). Несовершенная совместимость обходится американской автомобильной цепочке поставок как минимум в 1 миллиард долларов в год , и большая часть этих затрат приходится на время и ресурсы, используемые для исправления и пересоздания файлов данных, которые непригодны для использования получателями. Эквивалент капитальных затрат составляет 15,8 миллиарда долларов в год , две трети из которых покрываются владельцами и операторами из-за ручного ввода данных, дублирования бизнес-функций и сохраняющейся зависимости от бумажного документооборота.

Эти исследования устарели. Относитесь к ним скорее как к консервативным, чем к устаревшим. С тех пор количество форматов, число конечных пользователей и количество команд, которым требуется 3D, значительно выросли. Выявленный ими механизм нисколько не изменился.

На ваших весах эта цифра выглядит меньше и причиняет больше боли. Один инженерный день на каждый запрос по оборудованию. Трехнедельное ожидание, которое откладывает запуск. Программа обучения, подтверждающая квалификацию операторов по устаревшей версии программного обеспечения. Поставщик, получивший предложение от компании, занимающейся геометрией, которая переехала в прошлом месяце.

Совокупные издержки не включают в себя затраты на оплату труда по переработке. Это дрейф. Каждая копия руководства — это форк, а форки не поддерживаются. Спустя шесть месяцев вы уже не можете ответить на простой вопрос: какая из одиннадцати версий этого продукта, находящихся в обращении, правильная?

Полезно рассмотреть и противоположную ситуацию. Компания Wren Kitchens связывает бизнес-логику, управляемую системами автоматизированного проектирования (CAD), с 3D и виртуальным представлением в реальном времени, позволяя клиенту виртуально пройтись по кухне, которой еще не существует. Ритейлер также перестроил процесс создания фотореалистичных изображений товаров, которые он называет Wrenders. Это позволило заменить стек облачного рендеринга V-Ray, Blender и EC2 трассировщиком лучей, работающим внутри того же конвейера. Среднее время рендеринга сократилось примерно с 10 минут до 30 секунд. Время сборки сократилось с трех часов до трех минут. Стоимость облачного рендеринга снизилась.

Как понять, нужно ли вам это?

Ответьте на эти вопросы через минуту. Они дают более точные диагностические результаты, чем любая оценка производителя.

• Сколько человек, не являющихся инженерами, запросили 3D модели в прошлом квартале?
• Сколько времени в среднем занимал запрос, от момента запроса до получения готового файла?
• Сколько экземпляров вашего флагманского продукта, изготовленных вручную, существует в настоящее время, и можете ли вы указать, где они находятся?
• Если бы выпущенная версия так и не дошла до команды разработчиков, кто бы это заметил и когда?
• Можете ли вы назвать все системы, в которых сейчас размещены ваши 3D модели?
• Есть ли у кого-нибудь в инженерном отделе неофициальная часть работы, связанная с "экспортом моделей для других команд"?
• Что произойдет, если команде, работающей с нижестоящими проектами, потребуется формат, который вы не поддерживаете?

Если количество ответов невелико, а время ожидания короткое, то ваш текущий процесс вполне подходит. Некоторым организациям действительно не нужна система подготовки кадров. Если вы производите небольшое количество продукции, отгружаете небольшое количество товаров в год, и один человек может держать в голове всю картину целиком, то добавление инфраструктуры обойдется дороже, чем принесет отдачи. Вернитесь к этому вопросу, когда увеличится объем запросов или расширится ассортимент продукции.

Если вы не смогли ответить на вопросы 3 или 5, это и есть результат. У вас есть неуправляемая параллельная копия данных о продукте, и у неё нет владельца. Для получения более подробной информации о внутреннем планировании проекта, ознакомьтесь с нашими ответами на распространенные вопросы по промышленной 3D визуализации .