I lunghi tempi di ricostruzione e di caricamento vi affliggono quando lavorate con assiemi di grandi dimensioni?. Nei primi anni 2000, un assieme di poche centinaia di componenti era considerato enorme. Ora lavoro con assiemi che contengono decine di migliaia di componenti e ho visto assiemi arrivare a 750.000 componenti. Sì, quasi un milione di componenti in un unico assieme!
A un certo punto, SOLIDWORKS inizia a mostrare qualche debolezza. Gli assiemi di grandi dimensioni impiegheranno un’eternità ad aprirsi e le ricostruzioni inizieranno a richiedere un tempo spropositato. Come utenti, cosa possiamo fare?
Comprare nuovo hardware? Certo, ma a lungo andare il rendimento dell’hardware diminuisce. Se l’hardware attuale è vecchio, questo potrebbe essere d’aiuto. Se l’hardware è nuovo, questo potrebbe non aiutare. Nella maggior parte dei casi, le riduzioni significative dei tempi di ricostruzione e apertura sono dovute alla gestione dell’assemblaggio, non all’hardware (in particolare, alla gestione della geometria e dei “mates” di assemblaggio).
Questo articolo parla di assemblaggio in SOLIDWORKS e di come il loro utilizzo ponderato possa migliorare le prestazioni di assemblaggio.
Sfatare i miti dell’assemblaggio
Sfatiamo un mito di SOLIDWORKS che tutti abbiamo sentito: “È necessario assicurarsi che tutti i componenti siano completamente definiti nell’assieme”.
Perché? Nella maggior parte dei casi, il motivo è che è più facile garantire che tutto sia considerato nell’assemblaggio e che si riduce il numero di calcoli necessari per le parti “libere” che possono muoversi. È qui che entra in gioco il mito.
L’operazione di calcolo più pesante in un assieme di grandi dimensioni è quella degli accoppiamenti, che richiede sia CPU che memoria. Gli accoppiamenti vengono calcolati quando si apre, quando si ricostruisce, quando si passa da un file all’altro e, in alcuni casi, quando si salva. Inoltre, a differenza dei file di parti, dove le ricostruzioni vengono eseguite in un processo ordinato e sequenziale, gli accoppiamenti vengono calcolati in un processo esponenziale.
Cerchiamo di spiegarlo un po’ meglio.
Quando si ricostruiscono le parti, i calcoli partono dall’inizio dell’albero di progettazione del FeatureManager e scendono in sequenza.
Nella ricostruzione di un assieme, il calcolo tiene conto di tutte le modifiche alla geometria e quindi calcola gli accoppiamenti. Ma invece di farlo in modo sequenziale, ogni accoppiamento viene calcolato rispetto all’altro, rendendo il calcolo esponenziale!
Come si può vedere, è un po’ un casino! Il punto chiave è che i calcoli di accoppiamento sono esponenziali per natura e, in definitiva, non ci vuole molto perché i calcoli diventino onerosi per il computer e per l’utente.
Vediamo un esempio pratico:
Immaginate una macchina. In questa macchina ci sono 1.000 elementi di fissaggio (bulloni, viti, rondelle, dadi, ecc.). Se tutti gli elementi di fissaggio fossero completamente definiti, si avrebbero 3.000 accoppiamenti: uno concentrico, uno coincidente e qualcosa che impedisca all’elemento di fissaggio di girare.
Ma non abbiamo finito. Ricordate che questo calcolo non avviene una sola volta. Avviene invece 3.000 volte, una per ogni “mate”. 3.000 al quadrato fa 9 milioni (9.000.000) di calcoli che devono essere eseguiti per supportare tutti gli accoppiamenti. Questo solo per gli elementi di fissaggio!
Ora apporteremo una piccola modifica. Eliminiamo l’accoppiamento che impedisce agli elementi di fissaggio di ruotare, mantenendo solo gli accoppiamenti concentrici e coincidenti. La quantità totale di accoppiamenti per gli elementi di fissaggio è ora di 2.000, un terzo in meno rispetto a prima. Ora facciamo lo stesso calcolo per questi accoppiamenti e otteniamo un totale di 4 milioni (4.000.000) di calcoli.
Riducendo di un terzo il numero dei “mates”, si ottiene un risparmio calcolato di ben oltre il cinquanta per cento, il 56% per l’esattezza. Inoltre, facendo un calcolo approssimativo, si ottiene un risparmio di circa 3.000 clic del mouse! Oh, e prima di parlare di Rotazione del blocco nell’opzione mate, anch’essa agisce come mate e viene calcolata allo stesso modo. In breve: l’opzione Blocca rotazione non permette di aggirare questo problema!
Cosa dice SOLIDWORKS sugli accoppiamenti negli assiemi di grandi dimensioni
Nella Base di conoscenza SOLIDWORKS è presente la soluzione S-06266 che, pur essendo lunga, riporta quanto segue in merito ai calcoli degli accoppiamenti:
La soluzione S-021770 parla dei vantaggi (o della loro mancanza) di avere tutti i componenti completamente definiti:
Piccole modifiche nel modo in cui si utilizzano i mates possono avere un impatto significativo sul tempo di apertura, sul tempo di ricostruzione, sullo swapping dei file, sui tempi di disegno e altro ancora. Ricordate che i tempi di calcolo per gli accoppiamenti utilizzano la CPU e la memoria, e l’acquisto di hardware più potente funziona solo fino a un certo punto prima di diminuire i rendimenti. Tuttavia, è possibile gestire attivamente ciò che si può fare con un assieme gestendo gli accoppiamenti.
È opportuno definire completamente gli assiemi con i mate?
In conclusione, gli accoppiamenti sono necessari, ma devono essere usati con una certa consapevolezza.