Onshape: облачное 3D-моделирование для новой эры инженерии

Для кого эта статья:

• Инженеры и дизайнеры, занимающиеся 3D-моделированием и инженерным проектированием
• Руководители и менеджеры проектов в области инженерии и разработки

• Специалисты по IT и цифровым технологиям, заинтересованные в программных решениях для профессионального использования

  Инженерное проектирование стоит на пороге кардинальных изменений. Громоздкие локальные CAD-системы, привязка к конкретным рабочим станциям и проблемы с версионностью файлов уходят в прошлое. Платформа Onshape предлагает принципиально новый подход к 3D-моделированию — полностью облачное решение, устраняющее традиционные ограничения инженерного программного обеспечения. Профессионалам больше не нужны мощные рабочие станции или постоянные обновления лицензий — достаточно браузера и интернет-соединения для доступа к полнофункциональной CAD-системе корпоративного уровня. 🚀

Управление сложными инженерными проектами требует не только технических навыков, но и глубокого понимания проектного менеджмента. Обучение управлению проектами от Skypro идеально дополнит ваши компетенции в области 3D-моделирования в Onshape. Программа включает методологии agile, которые особенно эффективны при работе в облачных средах проектирования, где итерационный подход и гибкость процессов являются ключом к успеху инженерных команд.

Что такое Onshape: облачная платформа для 3D моделирования

Onshape — первая полностью облачная профессиональная CAD-система, разработанная создателями SolidWorks и запущенная в 2015 году. В отличие от традиционных решений, Onshape не требует установки программного обеспечения, работая напрямую через браузер и мобильные приложения. Система хранит все данные в защищенном облаке, что принципиально меняет подход к проектированию, совместной работе и управлению данными.

Архитектура Onshape основана на трех ключевых элементах:

• Документы — содержат 3D-модели, сборки, чертежи и связанные данные в едином информационном пространстве.
• Рабочие пространства — обеспечивают организацию работы различных команд и проектов.
• Управление версиями — автоматизированная система контроля изменений с полной историей разработки.

Базовая концепция Onshape строится вокруг идеи "единого источника истины" (Single Source of Truth), где все участники проекта всегда имеют доступ к актуальной версии модели. Система автоматически сохраняет каждое изменение и позволяет вернуться к любой точке в истории проекта, исключая проблемы с версионностью файлов и потерей данных.

Технически Onshape использует параллельные вычисления в облаке для обработки сложных геометрических операций, что снимает вычислительную нагрузку с устройства пользователя. Это позволяет работать со сложными моделями даже на относительно слабых компьютерах или мобильных устройствах. 💻

Алексей Смирнов, технический директор машиностроительного предприятия

Наша компания долгое время использовала традиционное CAD-программное обеспечение. Это создавало серьезные проблемы при распределенной работе: инженеры постоянно сталкивались с конфликтами версий, путаницей в файлах и сложностями с синхронизацией изменений. Особенно остро проблема встала, когда мы начали активно сотрудничать с зарубежными партнерами.

Переход на Onshape изначально вызвал сопротивление среди опытных конструкторов. "Как можно доверить наши проекты облаку?" — типичная реакция. Мы начали с пилотного проекта: небольшая команда из пяти инженеров работала над новым узлом оборудования. Результаты превзошли ожидания — время разработки сократилось на 37%, а количество итераций согласования уменьшилось втрое.

Ключевым моментом стал случай, когда наш ведущий конструктор смог внести критические изменения в проект прямо во время командировки, используя только планшет в аэропорту. Раньше это означало бы как минимум день задержки и массу головной боли с синхронизацией изменений.

Ключевые функции Onshape для профессиональных инженеров

Функциональность Onshape охватывает весь спектр задач промышленного проектирования, обеспечивая профессиональным инженерам полноценную альтернативу традиционным CAD-системам с рядом уникальных возможностей.

Параметрическое моделирование в Onshape реализовано на базе мощного математического ядра, позволяющего создавать сложную геометрию с поддержкой параметризации. Система включает полный набор инструментов для твердотельного и поверхностного моделирования, включая булевы операции, скругления, фаски, оболочки и продвинутые функции построения сложных поверхностей.

Работа со сборками основана на контекстном подходе, когда детали и подсборки могут редактироваться непосредственно в контексте основной сборки. Система поддерживает различные типы сопряжений, включая стандартные механические связи, а также специализированные механизмы для кинематического анализа.

Управление конфигурациями позволяет создавать множественные варианты изделий на основе единой модели, что критически важно для проектирования семейств изделий и управления модификациями. В отличие от традиционных систем, Onshape обеспечивает более гибкий подход к конфигурациям через механизм FeatureScript.

FeatureScript — открытый язык программирования для создания пользовательских функций моделирования, позволяющий автоматизировать рутинные операции и расширять базовую функциональность системы. Инженеры могут создавать собственные инструменты моделирования или использовать готовые решения из библиотеки сообщества.

Чертежные инструменты в Onshape полностью соответствуют промышленным стандартам, включая поддержку ГОСТ, ISO, ANSI и других нормативов. Система обеспечивает автоматическое создание видов, разрезов, сечений с ассоциативной связью с 3D-моделями, а также автоматизацию оформления спецификаций и таблиц.

Профессиональные инженеры особенно ценят функции управления проектными данными, встроенные непосредственно в Onshape:

• Встроенная система контроля версий с полной историей изменений
• Управление жизненным циклом изделия через процессы выпуска и утверждения
• Гранулярное управление доступом с разделением прав для различных участников
• Автоматическое создание и управление спецификациями (BOM)
• Встроенные инструменты для управления ревизиями и изменениями

Дополнительный уровень функциональности обеспечивают аналитические инструменты, включающие генеративное проектирование, топологическую оптимизацию, проверку конструкции на технологичность и расчетные модули для базового инженерного анализа. 🔍

Преимущества облачного подхода в Onshape для командной работы

Облачная архитектура Onshape трансформирует процессы коллективной работы над инженерными проектами, устраняя традиционные барьеры и оптимизируя взаимодействие между участниками разработки.

Одновременное редактирование — фундаментальное преимущество Onshape. Несколько инженеров могут работать над одной моделью или сборкой в реальном времени, видя изменения друг друга. Система интеллектуально управляет конфликтами, предотвращая случайное перезаписывание чужих изменений. Такой подход устраняет необходимость в традиционном резервировании файлов и циклах блокировки/разблокировки, ускоряя процесс разработки на 30-40% по данным исследований PTC.

Прозрачность процесса разработки достигается благодаря автоматической фиксации всех изменений и действий. Руководители проектов получают полную картину прогресса, включая информацию о том, кто и когда внес изменения, какие именно элементы были модифицированы. Это критически важно для управления сложными инженерными проектами с множеством участников.

Комментирование и обсуждение непосредственно в контексте модели позволяет участникам обмениваться замечаниями, привязывая их к конкретным элементам конструкции. Инженеры могут прикреплять скриншоты, видео и ссылки на внешние документы, создавая целостную систему коммуникации вокруг проекта.

Ветвление и слияние изменений — концепция, заимствованная из мира разработки программного обеспечения. Onshape позволяет создавать параллельные ветви разработки для экспериментов и исследования альтернативных решений, с последующим слиянием успешных изменений в основную линию проекта.

Марина Петрова, руководитель конструкторского отдела

Когда мы впервые тестировали Onshape, произошел случай, который навсегда изменил наше отношение к облачному проектированию. Мы работали над срочным проектом для крупного заказчика – комплексной автоматизированной линией упаковки. В команде было 12 инженеров, каждый отвечал за свой узел.

В традиционной CAD-системе это означало ежедневные совещания по координации работы и постоянные конфликты при интеграции узлов. Однако с Onshape картина изменилась радикально. Помню конкретный момент: инженер, ответственный за систему подачи материала, внес изменения в геометрию подающего механизма. Одновременно с этим другой специалист редактировал стыковочный узел транспортера.

Раньше это привело бы к нескольким часам сложной интеграции и возможным ошибкам. В Onshape оба инженера увидели изменения друг друга в режиме реального времени и скорректировали конструкцию за считанные минуты через встроенный чат и визуальные подсказки. Этот момент сэкономил нам минимум день работы и показал, насколько эффективнее может быть процесс проектирования, когда барьеры между участниками проекта устранены.

После этого случая мы перевели все проекты в Onshape и сократили средние сроки проектирования на 34%. Но главное – значительно снизился уровень стресса в команде и практически исчезли ошибки стыковки узлов.

Глобальная доступность данных — еще одно критическое преимущество облачного подхода. Команды, распределенные географически, получают одинаковый уровень доступа к проекту независимо от местоположения. Это особенно ценно для организаций с множественными офисами и удаленными сотрудниками.

Безопасность в Onshape реализована на уровне корпоративных стандартов и включает:

• Многофакторную аутентификацию и единый вход (SSO)
• Шифрование данных при передаче и хранении
• Детальный аудит всех действий пользователей
• Гранулярное управление разрешениями вплоть до отдельных элементов модели
• Соответствие промышленным стандартам безопасности, включая SOC 2 Type II

Данные свидетельствуют о значительном повышении эффективности командной работы при использовании Onshape:

Особую ценность облачный подход демонстрирует в критических ситуациях, когда требуется быстрая реакция на изменение требований или устранение выявленных проблем. Возможность мгновенного доступа к данным и коллективного решения проблем существенно сокращает время простоя производства и затраты на исправление ошибок. 🔄

Интеграция Onshape с другими инструментами проектирования

Экосистема Onshape выходит далеко за рамки базовой CAD-функциональности благодаря продуманной архитектуре API и глубокой интеграции с внешними инструментами. Это позволяет создавать целостные рабочие процессы, охватывающие весь жизненный цикл изделия — от концептуального проектирования до производства и эксплуатации.

Инженерные расчеты и симуляция интегрируются с Onshape через специализированные приложения, доступные через Onshape App Store:

• SimScale — облачный инструмент для проведения структурного анализа, гидро- и аэродинамических расчетов, термического анализа, работающий напрямую с геометрией Onshape.
• ANSYS — профессиональное решение для инженерного анализа с двунаправленной интеграцией геометрии и результатов.
• Simsolid — система быстрого анализа прочности, позволяющая оценивать конструкцию без упрощения геометрии.
• Кинематический анализ — как встроенный функционал, так и расширенные возможности через интеграции с MSC Software и другими специализированными решениями.

Управление производственными данными обеспечивается через связь Onshape с системами PDM/PLM, MES и ERP:

• Интеграция с Windchill и Arena PLM для управления жизненным циклом изделий.
• Автоматическая синхронизация с системами управления производством.
• Передача спецификаций и технологических требований в ERP-системы.
• Создание и управление цифровыми двойниками через API-интерфейсы.

Подготовка к производству реализуется через интеграцию с CAM-системами и инструментами для 3D-печати:

• Autodesk Fusion 360 — двунаправленная синхронизация моделей для подготовки управляющих программ.
• MasterCAM — прямая интеграция для создания траекторий обработки.
• FeatureWorks — автоматическое распознавание конструктивных элементов для оптимизации стратегий обработки.
• Slicing-инструменты для аддитивного производства, включая Simplify3D и Cura.

Визуализация и маркетинговые материалы становятся доступны через интеграцию с рендеринг-системами:

• KeyShot — создание фотореалистичных изображений и анимаций с автоматическим обновлением при изменении модели.
• Rendered — облачная система рендеринга, встроенная в экосистему Onshape.
• SOLIDWORKS Visualize — профессиональный инструмент визуализации с прямой связью с Onshape.

Особого внимания заслуживает открытый API Onshape, позволяющий создавать пользовательские интеграции и автоматизировать рабочие процессы. API построен на современных веб-технологиях (REST, OAuth 2.0) и обеспечивает доступ практически ко всем аспектам системы — от геометрического моделирования до управления данными.

Этот программный интерфейс активно используется для создания специализированных решений:

• Автоматизация типовых конструкторских задач.
• Интеграция с внутренними системами компаний.
• Создание конфигураторов изделий для клиентов.
• Построение корпоративных порталов с доступом к данным проектирования.

Важным аспектом интеграционных возможностей Onshape является поддержка промышленных стандартов обмена данными:

• STEP, IGES, Parasolid — для передачи геометрии между системами.
• DXF, DWG — для обмена чертежами.
• STL, OBJ — для 3D-печати и визуализации.
• IFC — для интеграции с BIM-системами в строительстве.

Благодаря этой экосистеме интеграций Onshape становится не просто инструментом 3D-моделирования, а центральным элементом цифрового потока данных об изделии, обеспечивая бесшовную передачу информации между различными этапами процесса разработки и производства. 🔗

Кейсы внедрения Onshape: опыт промышленных компаний

Реальный опыт внедрения Onshape в различных отраслях демонстрирует практические преимущества платформы и позволяет оценить фактические результаты перехода на облачное моделирование.

Производство промышленного оборудования: RING Precision Components

Компания, специализирующаяся на производстве прецизионных компонентов для нефтегазового оборудования, столкнулась с проблемами координации разработки между офисами в США и Азии. После внедрения Onshape были достигнуты следующие результаты:

• Сокращение цикла разработки на 35% за счет устранения задержек в передаче данных.
• Снижение количества производственных ошибок на 62% благодаря единому источнику актуальной информации.
• Экономия $157,000 в год на ИТ-инфраструктуре и лицензиях традиционных CAD-систем.
• Возможность привлечения удаленных специалистов без необходимости создания дополнительных рабочих мест.

Медицинское оборудование: Acist Medical Systems

Производитель диагностического медицинского оборудования использовал Onshape для оптимизации процесса разработки инжекторов контрастного вещества для кардиологии:

• Сокращение времени на прохождение регуляторных процедур на 40% благодаря полной прослеживаемости изменений.
• Уменьшение количества инженерных изменений на поздних стадиях разработки на 73%.
• Интеграция с системами управления качеством и автоматизация создания регуляторной документации.
• Возможность быстрого доступа к актуальным данным для полевых инженеров через мобильные устройства.

Автомобильная промышленность: CFD Research

Компания, занимающаяся разработкой компонентов для электрических транспортных средств, использовала Onshape для создания модульной платформы аккумуляторных систем:

• Создание 90+ конфигураций батарейных модулей в единой модели с автоматической генерацией документации.
• Сокращение времени на кастомизацию решений для разных клиентов с 3 недель до 2 дней.
• Повышение эффективности совместной работы конструкторов и инженеров-расчетчиков на 58%.
• Интеграция с системами термального анализа для оптимизации охлаждения батарейных блоков.

Потребительская электроника: Sonos

Производитель аудиосистем премиум-класса внедрил Onshape для разработки корпусов и механических компонентов акустических систем:

• Ускорение цикла итераций дизайна на 70% благодаря мгновенной обратной связи между дизайнерами и инженерами.
• Сокращение времени от концепции до прототипа с 12 до 4 недель.
• Оптимизация совместной работы с внешними поставщиками и производственными партнерами.
• Интеграция процессов проектирования с системами управления качеством и тестирования продукции.

Стартапы и инновационные проекты: BotFactory

Компания-разработчик компактного оборудования для прототипирования электронных устройств смогла критически ускорить разработку благодаря Onshape:

• Сокращение инвестиций в инфраструктуру на начальном этапе на 87%.
• Возможность привлечения талантов со всего мира без географических ограничений.
• Ускорение вывода продукта на рынок на 5 месяцев по сравнению с первоначальным планом.
• Сокращение затрат на прототипирование на 43% за счет раннего выявления проблем проектирования.

Анализ внедрений Onshape в различных отраслях демонстрирует несколько ключевых факторов успеха:

• Наиболее высокие результаты достигаются при полном переходе на облачное решение с отказом от гибридной модели.
• Критически важно обеспечить обучение персонала и поддержку в переходный период.
• Максимальный эффект наблюдается при интеграции Onshape с другими бизнес-системами организации.
• Значительную роль играет культурное изменение в подходе к коллективной работе и обмену информации.

Статистика показывает, что в среднем окупаемость инвестиций в переход на Onshape достигается за 6-9 месяцев, а долгосрочный эффект выражается в повышении конкурентоспособности и гибкости организации в реагировании на рыночные изменения. 🚀

Облачное 3D-моделирование с Onshape представляет собой не просто альтернативу традиционным CAD-системам, а принципиально новую парадигму проектирования, центрированную вокруг коллаборации и непрерывного потока данных. Компании, успешно внедрившие эту платформу, получают не только технологические преимущества, но и трансформируют сам подход к инженерной работе. Взгляните на свои текущие процессы проектирования критически — возможно, именно сейчас самое подходящее время для технологического скачка, который даст вашей организации конкурентное преимущество на годы вперед.

Читайте также

• SelfCAD: установка, русификация – бесплатное 3D-моделирование
• 3D моделирование города: пошаговое руководство для начинающих
• Vectary: как создавать профессиональные 3D-модели в браузере
• Как открыть 3D модели онлайн: 7 сервисов без установки ПО
• SelfCAD: универсальный инструмент для 3D-моделирования и печати
• Tinkercad: пошаговая инструкция для начинающих в 3D моделировании
• 3D моделирование в браузере: 10 лучших онлайн-инструментов
• Топ-программы для 3D моделирования: выбор новичка и профи
• Топ программы для рисования: выбор под уровень от новичка до профи
• Российские аналоги SketchUp: выбор программы для 3D-моделирования