суббота, 18 сентября 2010 г.

Мифы. Ахилес и Черепаха. Раунд 3

Второй раунд окончен. Окончен, лишь с тем результатом, что чем больше времени пройдет от момента написания этой статьи, тем, по вполне объективным причинам, бумажное черчение будет давать все менее и менее эффективные результаты. И если сейчас, хоть оно и проиграло оба раунда, но еще твердо стоит на ногах, то в скором времени ему придется уступить ринг более молодым соперникам.
А для компьютерщиков, по результатам обоих раундов все закончилось боевой ничьей. Начинаем третий раунд, для решения спора?
clip_image006clip_image007
В конце прошлого раунда была озвучена смелая фраза, что мало кто понимает, в чем же именно ускорение от внедрения САПР. Заявка смелая не в том смысле, что понимающих людей много, а в том, что автор этого утверждения, в отличие от многих, как раз таки знает и понимает в чем оно, это ускорение. И это единственный вывод, который просится из этой фразы.
Те, кто ждут «откровений» и благодати спустившейся на чело читающих эти строки – могут смело закрывать страничку в браузере. Откровений и благодатей сегодня раздавать не будут. Впрочем, и не сегодня - тоже не будут. В конце концов, я не пророк. Большинство вещей, о которых пойдет речь сегодня – вполне всем известна. Просто они реже звучат на устах маркетологов, продавцов и прочих «демонов» (не в религиозном, а в комьютерном смысле). А следовательно, они реже звучат и на устах остальной САПРовской паствы.
Говорят «знающие люди» - «сокращение времени», значит, понимаем, что работать становится быстрее во всех смыслах этого слова. Говорят, «сокращение затрат» - ожидаем сохранение денег в собственном кармане… Говорят «повышается качество»… И далее по списку.
Что же получается в действительности? По этапам.
Этап 1. Сокращение времени.
Интересно, о каком сокращении времени идет речь, если приходится выполнять работу, которой раньше не было вообще? Каким бы быстрым не было выполнение этой работы – раньше ее не было! Есть у меня знакомые, которые даже чертежами не сильно страдают. У них главные люди сидят в цеху. Пригнали «машину» на улучшение, в три матерных слова сказали, что нужно и пошел народ: тут приварят, тут отрежут, тут прикрутят, тут заменят. Накрутили чего-то и запустили машину покататься. Посмотрели, что происходят и дальше клеить/резать. Ну, иногда за ручку с бумагой возьмутся, посмотреть, что великий «СопроМат» на это скажет. А когда все устраивает к машине подходят конструктора и делают чертежи. Что в итоге? А в итоге 15 человек за три месяца делают работы больше чем аналогичное по направлению КБ в 1500 человек конструкторов за два года с помощью конструкторов и современных САПР. Ну да, решения не всегда «оптимальны». Зато быстро и надежно. Думаете эти «ребята» не пытались 3D освоить? Пытались, но оказалось, что за то время пока народ нарисует модель первого варианта, рабочие уже 15 испытывать будут. А Вы говорите ускорение от трехмерного моделирования!
В чем подвох? А подвох в том, что путаются понятия «мягкое» и «теплое». Когда Вы только начинаете что-либо делать – Вы учитесь. Скорость появляется, когда Вы научились и набрались опыта. А, кроме того, когда Вы сравниваете две работы с «нуля», то в компьютерном моделировании много лишней работы. Но проектирование никогда не бывает одноразовым. Пока Вы дойдете до конечного варианта, Вы пройдете через множество изменений. В бумажном проектировании Вам каждый раз работу придется начинать с нуля. В компьютерном – лишь внести некоторые изменения.
Итак. Представим:
  • Выполнить чертеж на бумаге - 2 часа
  • Выполнить чертеж на компьютере - 4 часа
  • Создать трехмерную модель - 16 часов
clip_image009
Для примера у нас работают опытные конструктора и, как и в первом раунде, мы сразу заложили разницу не в пользу компьютерных подходов. Это первый вариант. Теперь нам понадобилось внести изменения. Существенные изменения, затрагивающие весь чертеж (например, поменять 80% размеров).
  • Выполнить новый чертеж на бумаге - 2 часа
  • Внести изменения в чертеж на компьютере - 1 часа
  • Внести изменения в модель - 1.5 часа
clip_image011
Итог:
  • Бумажный чертеж – 4 часа
  • Компьютерный чертеж – 5 часов
  • Компьютерная модель – 17.5 часов.
clip_image013
Как видим, компьютерный чертеж уже почти догнал бумажный по времени. Также мы видим, что компьютерная модель вряд ли догонит компьютерный чертеж. Добавим сюда еще десяток вариантов с разным количеством правок.
Итог:
  • Бумажный чертеж ~ 18 часа
  • Компьютерный чертеж ~ 9-12 часов
  • Компьютерная модель ~ 28 часов.
clip_image015clip_image017
Теперь нам понадобилось создать 10 других объектов аналогичных по сложности, которые, практически, не совпадают по деталям между собой.
Итог:
  • Бумажный чертеж ~ 180 часа (23 рабочих дня по 8 часов, 5 рабочих недель)
  • Компьютерный чертеж ~ 105 часов (13 рабочих дней, менее трех недель)
  • Компьютерная модель ~ 280 часов. (35 рабочих дней, 7 рабочих недель)
clip_image019
Как видим: если на одном варианте одного проекта, компьютерное черчение немного отставало от бумажного, а трехмерное моделирование было вообще в 8ем раза медленнее. То уже на 10 небольших проектах разница поменялась. Компьютерное черчение оказалось в полтора раза быстрее, чем бумажное, а моделирование хоть и медленнее, но уже всего в 1.5 раза. Но заметим еще раз, что это мы создавали разные объекты, в которых нет повторений.
clip_image021
Следующий объект, который надо создать, аналогичен по сложности с предыдущими, и на 40% его детали совпадают с прошлыми проектами.
Первый вариант:
  • Выполнить чертеж на бумаге - 2 часа
  • Выполнить чертеж на компьютере – 2,5 часа
  • Создать трехмерную модель - 10 часов
clip_image022clip_image024
При учете того, что 40% деталей уже раньше проектировались, то время, которое необходимо для их доводки тоже сокращается. Итог нового проекта после 10 вариантов изменений:
  • Бумажный чертеж ~ 18 часа
  • Компьютерный чертеж ~ 6,5 часов
  • Компьютерная модель ~ 16 часов.
clip_image026clip_image028
О! Наконец-то на одиннадцатом проекте, который использует ранешние разработки мы получили ускорение не только в 2D но и в 3D. Таким образом, чем больше мы будем накапливать электронную базу выполненных проектов, тем быстрее мы будем достигать аналогичного результата на новом проекте. Но как видно, между 2D и 3D все равно идет разница в три раза по скорости, и отнюдь не в пользу 3D.
Так почему же говорят, что трехмерка быстрее? Есть ли в этом смысл? Есть. В плоском чертеже отсутствуют средства проверки трехмерных ошибок, на то оно и плоское. Единственное средство проверки – мозг проверяющего. Но на сложных конструкциях всего не предусмотришь, и часто получается, что:
  • Деталь №1, которую надо вставить в отверстие детали №2, существенно больше или существенно меньше, чем необходимое под нее отверстие
  • Деталь №3 при работе цепляет деталь №4, причем эффект от этого достаточно сильный
  • С деталью №5 все бы было хорошо, если бы не одно но – его невозможно руками засунуть туда, где ОНО должно быть, или деталь невозможно изготовить.
  • У деталей №6 не совпадают оси крепежных отверстий с деталью №7
И многое, многое другое.
В лучшем случае это все выясняется в цеху, когда готовый в чертежах объект еще не начали производить. Хуже когда это выясняется в процессе сборки. Еще хуже, когда это выясняется, когда объект уже отгрузили заказчику…
А самое плохое, что как уже говорилось – нет средств по проверке наличия этих ошибок. Нет, и не может быть, а по сему, никто не гарантирует, что Вы сможете это дело исправить без натурных моделей, без реального изготовления в «метале». И вот тут между двумя чертежами (даже компьютерными) вклинивается время необходимое на физическое моделирование, изготовление в железе, сборку подгонку и прочее. Это не час, и не день а иногда и не месяц. Именно поэтому многие вообще работают сразу в цеху, а уж потом пускают конструкторов.
В этом плане трехмерное моделирование имеет инструментарий, который позволяет найти многие ошибки еще на этапе создания модели. Многие, хотя и не все. Это требует дополнительных временных затрат на «лишние» действия по проверке. Но временные затраты компьютерного времени существенно меньше аналогичного процесса в цеху после двумерных чертежей. И за счет этого итог по проекту может получиться следующим:
Итог без учета проверки:
  • Бумажный чертеж ~ 18 часа
  • Компьютерный чертеж ~ 9-12 часов
  • Компьютерная модель ~ 28 часов.
Итоги проверки:
  • Ожидания на проверку чертежей ~ 80 часов
  • Ожидание на проверку моделей ~ 20 часов
Полный итог:
  • Бумажный чертеж ~ 98 часа
  • Компьютерный чертеж ~ 90 часов
  • Компьютерная модель ~ 48 часов.
clip_image030clip_image032
Как видим, вот тут уже разница может быть в пользу трехмерного моделирования. «Может», а не «будет обязательно». Слово «может» используется потому, что вопрос не в том моделируем ли мы в 3D, а в том, как мы это делаем. Почему я оставил 20 часов на проверку после 3D моделирования?
  • Ну, во-первых, большинство все равно делает натурные макеты перед партией. И это правильно!
  • А во-вторых, компьютерная модель все же не всегда может полностью повторить то, что с деталью происходит в реальности (доработать по месту напильником, в случае необходимости применить кувалдометр и пр.).
  • И, в третьих, трехмерное моделирование не избавляет Вас от ошибок геометрии, и не избавляет от других ошибок (технология, прочность и пр.), и именно для этого и нужны натурные проверки.
Итак, Еще раз повторюсь, компьютерное проектирование (и 2D и 3D) уменьшает общее время разработки устройств и КД в основном за счет возможностей повторного использования ранее выполненной работы (внесение изменений и использование библиотечных элементов). А если говорить о трехмерном моделировании, то оно не ускоряет Вашу работу и не избавляет от ошибок, оно позволяет сократить количество ошибок, которое приводит к увеличению времени на работу других людей. Людей, у которых работа изначально медленнее Вашей из-за того, что они ограничены не скоростью процессора, а физическими законами. Одним из таких «физических» субъективных законов, который может стать более чем объективной задержкой в натурном моделировании, являются фразы:
  • «Кладовщик забухал, и раньше чем через неделю метала не ждите»
  • «Болтов М8 у нас нет, есть М6 и М10, как хотите так и крутитесь»
  • «Ты че, о…л?! Чтобы это переварить (обработать напильником, изготовить отливку и пр.) нужно дня два» (замечу что «дня два» и «два дня» - существенно различающиеся понятия)
  • И прочие, и прочие.
P.S.
Многовато вышло текста, да и сам текст по большей части отражает скорее качественную, а не количественную картину. В данном тексте подняты, но не освещены Этап 2 «сокращение затрат» и этап 3 – «увеличение качества». Я не стал затрагивать эти вопросы, потому что и так этап 1 «скорость» дались большим количеством полубредового текста, который еще и не всякий осилит. Я постарался разбавить его иллюстрациями, но подозреваю, что его участь это не сильно облегчило.
Многое я хотел затронуть, но решил не раздувать размеры текста. Как мне кажется в трех статьях я смог изобразить свою точку зрения и готов к Hollywar’у если Вы со мной не согласны. А на последок вопрос, кто по Вашему черепаха, а кто Ахиллес? ;)
Да пребудет с Вами Сила! 

P.S. Предыдущие публикации по теме:

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Rambler's Top100