تفاوت نرم افزار CATIA با Solidworks

تفاوت نرم افزار CATIA با Solidworks بیشتر در قابلیت هاست. هر دوی این نرم افزار ها برای شرکت داسو سیستم فرانسه می باشند هدف اصلی این شرکت برای ارائه دو محصول با قابلیت های مشابه برای بدست آوردن سهم بیشتر در بازار نرم افزار های مدلینگ در جهان می باشد. اولین محصول نرم افزاری شرکت داسو نرم افزار CATIA می باشد این نرم افزار به دلیل قابلیت های گسترده به عنوان یکی از گران قیمت ترین نرم افزارهای جهان محسوب می شود که بیشتر شرکت های بزرگ برای یکپارچگی کاری خود در زمینه طراحی در حال حاضر از کتیا به عنوان نرم افزار اصلی استفاده می کنند مثل شرکت های Boeing، AIRBUS، BMW.

شرکت داسو برای بدست آوردن بازار شرکت های کوچک که توان مالی خرید نرم افزار CATIA را ندارند در سال 1997 شرکت سازنده نرم افزار Solidworks را خریداری کرده و آن را به قیمتی پایین تر وارد بازار جهانی کردند.

نرم افزار Solidworks برخلاف نرم افزار CATIA یک نرم افزار جامع مهندسی محسوب نمی شود و پس از خریداری باید بخش های مختلف مثل آنالیز، مهندسی معکوس، ماشین کاری و … آن را بصورت Plug-in به شکل جداگانه نصب نمود که به عنوان مثال در زمینه ماشین کاری پس از نصب Plug-in مخصوص باز قابلیت و قدرت CATIA از لحاط ماشین کاری قوی تر از Solidworks می باشد. بسیاری از بخش های CATIA هنوز بصورت Plug-in هم در نرم افزار Solidworks تعریف نشده است.

در میان طراحان جهان Solidworks به عنوان یک نرم افزار User Friendly یا همان کاربرپسند شناخته شده زیرا بر خلاف CATIA که نرم افزاری بسیار سخت گیر است این نرم افزار با وجود ایراد و اشکال در کار طراح مدلی تقریبی را به کاربر نشان می دهد که شاید دقت مناسبی نداشته باشد.

جالب است بدانید شرکت سازنده CATIA و Solidworks یعنی شرکت داسو سازنده یکی از گران قیمت ترین هواپیمای مسافربری جهان یعنی فالکن می باشد و این شرکت همواره در تبلیغات و معرفی محصولات خود استفاده از نرم افزار CATIA را به عنوان دقیق ترین و سختگیر ترین نرم افزار طراحی برای طراحی محصولات خود معرفی می کند و خود نیز کتیا را به عنوان نرم افزار اصلی و جامع کاری خود در نظر گرفته است. 

کاربردهای SolidWorks

با کمک نرم افزار SolidWorks  به راحتی می توان نقشه های دوبعدی از اجسام ترسیم کرده و آنها را مدل کرد. در واقع می توان بدون درگیری با محاسبات مورد نیاز نقشه کشی صنعتی، شکل خود را ساخت و با استفاده از محیط طراحی نما و نقشه، سه جهت شکل خود را استخراج کرد. نرم افزار solidworks امکانات و ابزار های زیادی برای کارهایی مانند مدل سازی و عملیات ورق کاری ، جوش کاری ، ریخته گری ، قالب سازی ، تزریق پلاستیک ، جوش دادن قطعات و همچنین تحلیل تنش و مدلسازی رفتار و مقاومت قطعه تحت بارگذاری های گوناگون دارا می باشد.

نرم افزار SolidWorks  برای رشته های درسی زیر بسیار مفید و کاربردی و یادگیری آن کاملا ضروری است:

•           رشته مهندسی مکانیک گرایش جامدات

•           مهندسی مکانیک گرایش ساخت و تولید

•           شرکت هایی که در حوزه تولید قطعات خودرو فعال هستند

•           کسانی که علاقه مند به طراحی سه بعدی مکانیکی می باشند.

•           رشته مهندسی صنایع

•           رشته مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک

•           نقشه کشی صنعتی

استفاده از نرم افزار SolidWorks  در کارخانجات تولید قطعات خودرو و ماشین آلات و همچنین در خیلی از موارد توسط افرادی که کار نقشه کشی صنعتی و همچنین طراحی مدل های چند بعدی انجام می دهند، رواج دارد. به طور خلاصه می توان گفت در بازار ساخت و تولید استفاده از نرم افزار SolidWorks جایگاه ویژه ای در میان مهندسان دارد.

این نرم‌افزار از نسل چهارم نرم افزارهای طراحی مکانیکی است که توانایی مدل‌سازی پارامتریک هندسه های مختلف را دارد  SolidWorksو دارای سه محیط اصلی می باشد:

1.         Part  : در این محیط می‌توان توسط دستورات مختلف ابتدا طرح های دو بعدی (sketch) رسم نمود و سپس مدل سه بعدی مورد نظر را ایجاد نمود.

2.         Assembly  : در این محیط می توان اجزاء ایجاد شده در محیطPart  را در کنار هم مونتاژ نمود تا بتوان حرکت خروجی مورد نظر را از مجموعه استخراج کرد و همچنین اثر قطعات را در کنار یکدیگر بررسی نمود.

3.         Drawing  : در این محیط می‌توان بصورت خودکار از مدل‌های ایجاد شده در محیط Part یا Assembly نقشه دو بعدی تهیه نمود.

 در محیط های ذکر شده در بالا و همچنین در ماژول های نرم‌افزار SolidWorks امکان خلق پنج نوع مدل وجود دارد:

•           مدل سیمی: این مدل از مجموعه منحنی‌هایی در فضا تشکیل شده است که توسط این منحنی‌ها سعی در نمایش صفحه را دارد. مدل های سیمی درSolidWorks برای طراحی سطوح پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند که برای ایجاد آن می توان منحنی‌های مورد نظر را توسط دستورات نرم‌افزار رسم نمود و یا اینکه توسط دستگاه تصویربرداری (CMM) اطلاعاتی همانند منحنی‌ها را به نرم‌افزار ارسال نمود.

•           مدل سطح: در این حالت بجای طراحی کل مدل بصورت صلب، فقط سطوح مدل طراحی می شوند و در نهایت این سطوح به مدل صلب تبدیل می ‌شوند. امتیاز این روش در انعطاف پذیری بالا برای طراحی سطوح پیچیده مدل می‌باشد، بطوری که در بعضی موارد طراحی این سطوح بصورت صلب امکان پذیر نمی‌باشد. درSolidWorks برای تولید سطوح هم می‌توان توسط بخش Surface Modeling در محیط Part اقدام نمود و هم می توان این هندسه را توسط مدل های سیمی ایجاد نمود. یکی دیگر از روش‌های ایجاد سطوح که امروزه رو به گسترش است استفاده از دستگاه تصویربرداری و ایجاد مدل توسط نقاطی می‌باشد که بر روی سطح مدل قرار دارند. به این روش ابر نقاط گویند که می توان توسط بخش ScanTo3DدرSolidWorks  این ابر نقاط را به سطح تبدیل نمود تا بتوان تغییرات مورد نظر را در بخشSurface Modeling بر روی آن ایجاد نمود.

•           مدل صلب: هدف اصلی درSolidWorks همواره تولید یک مدل صلب می‌باشد که توسط آن بتوان خواص جرمی مدل را استخراج نمود. در مدل های سیمی و سطحی نیز اکثراً هدف دست‌ یابی به مدل های صلب است.

•           مدل شبکه‌ای: مدل‌های شبکه‌ای یا مش بندی شده برای تحلیل مدل‌ها استفاده می‌شود. این مدل بر اساس روش اجزاء محدود ایجاد می ‌شود و در نهایت روابط ساختاری مکانیک بر این مش‌ها اعمال شده و در نهایت معادلات بر روی مرزهای مش‌ها نیز حل می‌شود. این قابلیت در نرم افزارSolidWorks  از نسخه ۲۰۰۳ به بعد در محیطی تحت عنوان COSMOSXpress اضافه شده است. در مقایسه با نرم‌افزارهای تحلیل معتبر همانند ANSYS محیط COSMOSXpress  از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار نبود که در طی نسخه‌های بعدیSolidWorks  این مشکلات بر طرف شده و در نهایت برای اینکه این نرم‌افزار به شکل کامل بتواند تحلیل‎های مختلف را تحت پوشش قرار دهد، ماژول COSMOS به نرم افزارSolidWorks  اضافه شده است که در حال حاضر یکی از پر طرفدارترین نرم‌افزارهای تحلیلی می‌باشد، زیرا به راحتی می‌توان مدل ایجاد شده در SolidWorks را بدون بروز هیچ نوع خطایی به COSMOS منتقل نمود و در صورت نیاز به تغییر هندسه، این تغییرات را به راحتی در SolidWorks انجام داد و مدل را در فضای تحلیل به روز رسانی نمود.

•           مدل ترکیبی: نرم افزارSolidWorks  توانایی ترکیب مدل‌های سیمی، سطحی و صلب را با هم داشته و می تواند تمام این بخش ها را در کنار هم ایجاد نماید. این روش برای مدل ‌هایی مناسب است که هر بخش آن دارای هندسه، شرایط بارگذاری و یا فرایند ساخت متفاوت می‌باشد. مهم تر از همه این نرم‌افزار می‌تواند در محیط Assembly مدل‌های صلب یا سطحی را بر روی یکدیگر مونتاژ نماید.

در نهایت می‌توان گفت که نرم‌افزار SolidWork با رویکرد توانایی در ایجاد مدل‌های ابعادی و با در نظر گرفتن فرایند های تولید، با کاستن از محیط‌های جانبی توانسته به سرعت بالا در ایجاد طرح های مختلف دست یابد که این موضوع باعث استقبال واحدهای زیادی از این نرم‌افزار شده است.

برخی ویژگی های نرم افزار SolidWorks

 نرم‌افزار SolidWorks  دارای ویژگی‌های خاصی می‌باشد که آن را از سایر نرم‌افزارهای CAD  مانند CATIA، Pro-Engineer، Unigraphics، Mechanical Desktop و Inventor شاخص و متمایز می‌نماید:

•           سهولت کاربری و آموزش در مقایسه با سایر نرم‌افزارهای CAD

•           سرعت بالاتر نسبت به سایر نرم‌افزارها

•           قابلیت ارتباط با تمامی نرم‌ افزارهای ماشین کاری و تحلیل

•           سهولت کاربری و آموزش در مقایسه با سایر نرم‌افزارهای CAD

•           قابلیت ارتباط با تمامی نرم‌افزارهای ماشین کاری ( Edge CAM، Master CAM، PowerMILL و ... ) و نرم‌افزارهای تحلیل(Ansys، Adams، Abaqus، Cosmos و ...)

•           مدلسازی و طراحی محصولات با هر پیچیدگی و ساختار خاص

•           مسیریابی از لوله ها و تیوب ها

•             ابزار اعتبار سنجی طراحی

•           بهره مندی از تکنولوژی های CALS

•           ساخت آنلاین مستندات

•           ارائه محصولات با کیفیت بالا، سودمندی و قابلیت اعتماد

•           مسیریابی از کابل کشی برق

•           شبیه سازی قدرتمند در حوزه های سازه و سیال

•           مهندسی معکوس (Scan to3D)

•           توابع مبتنی بر ویندوز

•           پشتیبانی از استانداردها و ESKD

•           بهره مندی از ماژول های خاص و تکنولوژی پیشرفته مدلسازی پارامتری هیبرید

•           سازگار با نسخه های مختلف ویندوز

•           امکان معادله‌نویسی (Equation) بین پارامترها و انداز‌ه‌های مختلف در مدل

•           امکان استفاده از جداول طراحی (Design Table) به منظور برقراری ارتباط بین اندازه‌ها و معادلات در محیط excel

•           امکان ایجاد نماهای انفجاری (exploded view) و تهیه فیلم و انیمیشن از مدل انفجاری در طی مونتاژ یا دمونتاژ شدن مدل

•           امکان تحلیل مکانیزم‌های ایجاد شده در محیط Assembly و بررسی خروجی های مختلف

•           امکان طراحی انواع قالب ها پلاستیک، دایکاست، فلزی، فورج و … در محیط Mold Design & Die Design و همچنین در ماژول iMold

•           امکان استفاده از قطعات استاندارد (Toollbox) با کتابخانه‌های مختلف در استانداردهای مختلف و امکان ویرایش و اضافه نمود قطعات استاندارد به این توابع کتابخانه‌ای

•           تولید سازه‌های جوشی و پروفیل های استاندارد در بخش Weldment در محیط Part و امکان تهیه جدول از پروفیل‌های استفاده شده با جزئیاتی همانند طول، زاویه برش دو انتها، نوع استاندارد و …

•           امکان تولید مدل‌های ورق‌کاری در حالت‌های bend و form و امکان استفاده از جداول و معادلات مختلف جهت تعیین پارامترهای اساسی در تعیین خمکاری ‌ها و همچنین امکان ایجاد مدل گسترده ورق جهت فرایند تولید

•           امکان ایجاد خطوط لوله‌کشی استاندارد و Piping و همچنین امکان طراحی قطعات و تجهیزات الکتریکی همانند سیم در محیط Routing در محیط  Part

•           امکان تهیه خروجی گرافیکی با در نظر گرفتن محیط طراحی، جنس، نور، انعکاس نور و … و تولید عکس گرافیکی در محیط PhotoWorks یا Photo view 360 در بخش Render Tools

•           امکان Export/Import نمود هندسه‌های مختلف با سایر نرم‌افزارهای طراحی یا تحلیلی

رویکردهای نرم افزار Solidworks

نرم افزار SolidWorks  یک نرم افزار مدل ساز برای مدل سازی جامدات است که مبتنی بر Para-Solid بوده و از رویکرد پارامتری مبتنی بر ویژگی برای ساخت مدل ها و مونتاژها استفاده می‌کند. پارامتر به ثابت‌هایی اطلاق می‌شود که مقدار آنها شکل یا هندسه مدل یا مونتاژ را تعیین می‌کند. پارامترها هم به صورت پارامترهای عددی نظیر طول خطوط یا قطر دایره بوده و هم به صورت قیدهای هندسی نظیر مماس، موازی، متقارب، هم مرکز و غیره هستند .پارامترهای عددی می‌توانند از طریق استفاده روابط با یکدیگر مرتبط بوده که امکان برآورده ساختن خواسته‌های طراحی را فراهم می‌کند. خواسته‌های طراحی به این معناست که طراح مایل است تا مدل نسبت به تغییرات و به روز آوری‌ها به چه صورت پاسخ دهد. به عنوان مثال ممکن است که شما بخواهید تا سوراخ در یک قوطی بدون توجه به ابعاد و اندازه‌های قوطی همواره در بالای آن قرار گیرد.

نرم افزار SolidWorks به شما اجازه می‌دهد تا سوراخ را به عنوان یک مشخصه در روی سطح تعریف نموده و بدون توجه به مشخصات قوطی که بعداً معلوم می‌گردد خواسته خود را برآورده سازید. مشخصات (Features) به عناصر اصلی سازنده قطعات اطلاق می‌شود. مشخصات اشکال و عملیاتی هستند که قطعه را به وجود می‌آوردند. مشخصات مبتنی بر شکل نظیر برآمدگی‌ها (Bosses)، سوراخ‌ها (Holes)و غیره معمولاً با یک نقشه دو بعدی یا سه بعدی آغاز می‌شوند.

معرفی نرم افزار Solidworks

شرکت SolidWorks در سال ۱۹۹۳ توسط یکی از فارغ التحصیلان مؤسسه تکنولوژی ماساچوست Massachusetts Institute of Technology  بنام جان هرشتیک Jon Hirschtick تأسیس گردید. اولین محصول خود را در سال ۱۹۹۵ بنام نرم‌افزارSolidWorks 95 برای رقابت با نرم‌افزارهای Mechanical Desktop  و  Autodesk Inventor روانه بازار جهانی کرد. ویژگی این نرم‌افزار قیمت پایین آن با دارا بودن قابلیت طراحی قابل رقابت با نرم‌افزارهای طراحی موجود در بازار جهانی بود. در سال ۱۹۹۷ شرکت فرانسوی Dassault Systems  که عمده شهرت آن عرضه نرم‌افزار قدرتمند و گران‌قیمت  CATIA Software  است، با خرید سهام  SolidWorks Company به ارزش ۳۱ میلیون دلار آمریکا، ۱۰۰ درصد سهام این شرکت را تا سال ۲۰۰۱ به نام خود کرد و با عرضه SolidWorks Software  در کنار نرم‌افزار  CATIA Software بالاترین سهم را در میان شرکت‌های عرضه‌کننده نرم‌افزارهای طراحی سه بعدی و دومین بازار در میان شرکت‌های عرضه‌کننده نرم‌افزار طراحی دوبعدی و سه بعدی در جهان کسب کرد. رقبای اصلی شرکت داسو سیستم شرکت  AutoDesk آمریکاست که با عرضه نرم‌افزارهای AutoCAD Mechanical Desktop,  AutoDesk Inventor و شرکت Siemens PLM که با عرضه نرم‌افزارهای  SolidEdge و NX Siemens سومین سهم را در بازار جهانی نرم‌افزارهای طراحی سه بعدی به خود اختصاص داده است.

شرکت SolidWorks  هم اکنون با مدیریتGian Paolo تحت نظارت شرکت داسو سیستم مدیریت می‌شود. در سال های گذشته این شرکت توسط  John McEleney و  Jeff Ray به ترتیب از سال های ۲۰۰۱ تا ۲۰۰۷ و ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۱ تحت نظارت شرکت داسو سیستم مدیریت می‌شد.