مقایسه و معرفی نرم‌افزار Onshape؛ تحول در طراحی مکانیکی آنلاین

معرفی و کاربردها نرم‌افزارOnshape  

Onshape  یک ابزار حرفه‌ای طراحی به کمک رایانه (CAD) است که برای مهندسانی ساخته شده که به مدل‌سازی مکانیزم‌ها و طراحی قطعات مکانیکی علاقه دارند. این نرم‌افزار یک اپلیکیشن پیشرفته، مبتنی بر وب و ابری است که امکان طراحی هر چیزی را در هر مکان و همراه با هر کسی فراهم می‌کند. این نرم‌افزار در سال 2012 توسط چند تن از بنیان‌گذاران SolidWorks راه‌اندازی شد و با محیط کاری ساده و مناسب برای مهندسان، تحولی در دنیای طراحی ایجاد کرد. سپس در سال 2019 توسط شرکت PTC  خریداری شد.

از آن زمان، PTC  امکانات جدید زیادی به آن اضافه کرده و Onshape همچنان در حال رشد است. این نرم‌افزار اخیراً جشن یک میلیونمین دانشجوی خود را در طرح آموزشی برگزار کرده و تعداد بیشتری از کاربران در حال مهاجرت از نرم‌افزارهای طراحی سنتی به Onshape هستند. امروزه هزاران شرکت از این ابزار برای بهینه‌سازی فرآیند طراحی و تولید استفاده می‌کنند.

یکی از ویژگی‌های کلیدی Onshape استفاده از فضای ابری است؛ این یعنی می‌توانید به‌صورت همزمان با سایر طراحان روی یک پروژه کار کنید. علاوه بر این، Onshape  در مرورگر وب اجرا می‌شود و به هیچ نصب یا دانلودی نیاز ندارد. حتی روی دستگاه‌های موبایل هم در دسترس است.

قیمت‌ها و لایسنس‌ها نرم‌افزار Onshape  

به‌عنوان یک نرم‌افزار حرفه‌ای مدل‌سازی سه‌بعدی، Onshape  قیمت نسبتاً بالایی دارد، اما همچنان ارزان‌تر از بسیاری از نرم‌افزارهای مشابه است.

• نسخه آموزشی  (Education) :  رایگان
• نسخه استاندارد (Standard) :  سالانه ۱۵۰۰ دلار
• نسخه حرفه‌ای (Professional) :  سالانه ۲۱۰۰ دلار
• نسخه سازمانی (Enterprise) :  قیمت به درخواست مشتری

حداقل سیستم موردنیاز نرم‌افزار Onshape  

طراحی سه‌بعدی فرآیند پیچیده‌ای است و هر نرم‌افزار  CAD، حتی Onshape که در مرورگر اجرا می‌شود، به منابع سخت‌افزاری بالایی نیاز دارد.

 حداقل 1 گیگابایت حافظه ویدئویی توصیه می‌شود (2 گیگابایت بهتر است).
 بهتر است پیش از استفاده، مشخصات سخت‌افزاری پیشنهادی Onshape را بررسی کنید.
 نسخه موبایل این نرم‌افزار برای iOS و اندروید موجود است، اما بسیاری از کاربران مشکلاتی در عملکرد آن گزارش کرده‌اند.

در مجموع، اجرای Onshape روی رایانه مطمئن‌تر از موبایل است.

قابلیت‌ها و عملکردها Onshape

Onshape  قابلیت‌های مختلفی برای طراحی، رندرگیری و شبیه‌سازی ارائه می‌دهد. فرآیند طراحی در این نرم‌افزار به سه مرحله اصلی تقسیم می‌شود:

1. طراحی دوبعدی  (Sketching)
2. مدل‌سازی سه‌بعدی  (Creating)
3. مونتاژ قطعات  (Assembly)

در ادامه به مهم‌ترین ابزارهای هر بخش می‌پردازیم.

ابزارهای طراحی دوبعدی

ابزارهای طراحی دوبعدی برای ترسیم اشکال اولیه به‌کار می‌روند. این طرح‌ها سپس با ابزارهای سه‌بعدی به مدل واقعی تبدیل می‌شوند.

مهم‌ترین ابزارهای طراحی دوبعدی:

• ایجاد اسکچ (Create Sketch) :  شروع طراحی روی یک صفحه دوبعدی.
• خط (Line) :  ترسیم خطوط مستقیم.
• مستطیل (Rectangle) :  ترسیم انواع مستطیل‌ها (مرکز-نقطه یا گوشه‌ای).
• چندضلعی (Polygon) :  ترسیم چندضلعی با تعداد اضلاع دلخواه (محاطی یا محیطی).
• دایره (Circle) :  ترسیم دایره با انتخاب مرکز.
• اسپلاین (Spline) :  ترسیم خطوط منحنی و تنظیم شکل با نقاط کنترل.
• اندازه‌گذاری (Dimension) :  اندازه‌گیری طول خطوط یا زاویه‌ها.
• آینه‌سازی (Mirror) :  ایجاد نسخه قرینه از یک شکل.
• الگوها (Pattern) :  تکثیر سریع یک شکل به صورت تکرارشونده.
• قیود هندسی (Constraints) :  شامل قیود هم‌مکانی (Coincident)، موازی بودن (Parallel) و ...

این ابزارها پایه‌ای‌ترین امکانات Onshape هستند و معمولاً اولین نقطه شروع برای هر پروژه طراحی محسوب می‌شوند.

ابزارهای خارج از اسکچ

ساخت اجسام سه‌بعدی مرحله بعدی در فرآیند طراحی است و در این بخش شما می‌توانید به طرح خود بُعد داده و آن را برای پرینت سه‌بعدی آماده کنید. ابزارهای خارج از اسکچ یا همان ابزارهای Create  در نوار بالای صفحه و زمانی که در حالت اسکچ نیستید قرار دارند.

• Extrude (اکسترود): این ابزار طرح دوبعدی را به مدل سه‌بعدی تبدیل می‌کند. می‌تواند به یک جسم اضافه کند، جسم جدیدی بسازد، بخشی از جسمی را ببُرد و حذف کند یا اجسام را با هم تقاطع دهد.
• Revolve (چرخش): این ابزار به شما اجازه می‌دهد طرحی را به دور یک نقطه بچرخانید و مدل سه‌بعدی بسازید. در اصل مشابه اکسترود است اما در الگوی چرخشی.
• Sweep (جارو کردن): برای اکسترود کردن یک طرح در امتداد یک مسیر استفاده می‌شود. مناسب برای اکسترودهای سفارشی و نامنظم. شما می‌توانید طرح مورد نظر و مسیر آن را انتخاب کنید.
• Loft (اتصال حجمی): این ابزار دو طرح بسته در دو صفحه متفاوت را به هم متصل می‌کند.
• Shell (پوسته): این ابزار جسم را توخالی کرده و ضخامت دیواره‌ها و کف را قابل تنظیم می‌سازد.
• Hole (سوراخ): این ابزار زمان‌بر بودن مرحله اسکچ را حذف می‌کند و اجازه می‌دهد مستقیماً سوراخی در یک جسم ایجاد کنید. کافی است سطح مورد نظر را انتخاب کرده و ابعاد و شکل سوراخ را تنظیم کنید.
• Mirror (آینه): مشابه ابزار اسکچ، اما در حالت سه‌بعدی. کافی است جسم یا ویژگی و سپس صفحه آینه را انتخاب کنید.
• Pattern (الگو): این ابزار الگوهای خطی، دایره‌ای یا منحنی از اجسام یا ویژگی‌ها ایجاد می‌کند.
• Fillet (لبه‌گذاری): با انتخاب لبه و تعیین شعاع می‌توانید لبه‌ها را گرد کنید.
• Draft (شیب): این ابزار امکان افزودن یا حذف زاویه شیب از یک یا چند سطح مدل را فراهم می‌کند.
• Plane (صفحه): صفحه جدیدی می‌سازد. انواع مختلفی از صفحات از جمله نامنظم و آفست وجود دارد.
• Split (تقسیم): برای تقسیم یک جسم با استفاده از صفحات به کار می‌رود. این ابزار برای تکه‌تکه کردن اجسام بزرگ جهت پرینت سه‌بعدی بسیار مفید است.

ابزارهای مونتاژ Onshape

در نهایت به ابزارهای مونتاژ می‌رسیم. این ابزارها در بخش مونتاژ پروژه قرار دارند که از طریق تب پایین صفحه می‌توانید وارد آن شوید. ابزارهای مونتاژ در نوار بالای بخش مونتاژ دیده می‌شوند.

برخلاف ابزارهای اسکچ، ابزارهای مونتاژ فقط در محیط سه‌بعدی کار می‌کنند. این ابزارها به شما اجازه می‌دهند چندین قطعه سه‌بعدی را کنار هم قرار داده و مکانیزم یا محصول نهایی خود را بسازید. این مرحله تنها زمانی استفاده می‌شود که همه اجسام سه‌بعدی طراحی شده باشند و آماده مونتاژ باشند.

• Insert (وارد کردن): قطعات مختلف را وارد می‌کند، چه از استودیو قطعات پروژه شما باشند یا از کتابخانه عمومی.
• Fasten mate (اتصال ثابت): دو جسم را به هم متصل و قفل می‌کند.
• Revolute mate (اتصال چرخشی): حرکت چرخشی به جسم اضافه می‌کند.
• Slider mate (اتصال لغزشی): حرکت خطی عمودی بین دو قطعه ایجاد می‌کند.
• Cylindrical mate (اتصال استوانه‌ای): ترکیبی از حرکت چرخشی و لغزشی است، مشابه حرکت پیچاندن یک پیچ.
• Ball mate (اتصال کروی): حرکت توپ درون محفظه نیم‌کروی را شبیه‌سازی می‌کند و اجازه حرکت آزادانه به جسم می‌دهد.
• Gear relation (رابطه چرخ‌دنده‌ای): با انتخاب اتصالات چرخشی، رابطه چرخ‌دنده‌ها را مدل می‌کند. همچنین می‌توانید با کلیک روی «Play» حرکت آن‌ها را بررسی کنید.
• Screw relation (رابطه پیچی): حرکت پیچ را شبیه‌سازی می‌کند. مشابه اتصال استوانه‌ای است اما دقیق‌تر و منطبق بر سوراخ. کافی است پیچ و سوراخ را انتخاب کنید و سپس Play را بزنید تا حرکت بررسی شود.

نکات و ترفندها Onshape

طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) می‌تواند فرآیندی طولانی و گاهی تکراری باشد. به همین دلیل ما توصیه می‌کنیم از برخی نکات و ترفندهای زیر استفاده کنید تا روند طراحی خود را سریع‌تر و منظم‌تر نگه دارید:

در حالت Construction طراحی کنید

گزینه Construction در واقع یک طرح را به یک طرح «غیرواقعی» تبدیل می‌کند که فقط برای اندازه‌گیری و اهداف مرجع به کار می‌رود. این ابزار می‌تواند در انجام اندازه‌گیری‌های دقیق در همان بار اول بسیار مفید باشد. هنگام استفاده از ابزارهای درون‌طرح (in-sketch tools)، می‌توانید این ابزار را در نوار بالایی پیدا کنید.

نام‌گذاری تمام قطعات و مراحل

نام‌گذاری تمام اکستروژن‌ها (Extrusions)، دوران‌ها (Revolves)، اسکچ‌ها، قطعات و سایر مواردی که استفاده می‌کنید، می‌تواند در هرگونه تغییرات بعدی بسیار مفید باشد. سیستم مدل‌سازی پارامتریک Onshape به شما اجازه می‌دهد تا به عقب برگردید و مراحل خاصی را در طراحی تغییر دهید. از نام‌هایی مانند «Sketch 1» یا «Extrude 3» اجتناب کنید و به‌جای آن‌ها از توضیحات دقیق‌تری مانند «طرح چرخ» استفاده کنید. (این کار به شما کمک می‌کند به یاد بیاورید که هر مرحله چه کاری انجام داده است.) شما می‌توانید تمام مراحل و قطعات را با دوبار کلیک روی آن‌ها در تب History در سمت چپ محیط Part Studio نام‌گذاری کنید. همچنین می‌توانید Part Studios و Assemblies را هم تغییر نام دهید.

از ویژگی Mate و قیود (Constraints) استفاده کنید

شما همیشه باید اسکچ‌ها و اسمبلی‌های خود را مقید کنید تا «قفل» شوند و هیچ تغییر ناخواسته‌ای در صورت تغییر بخش دیگری رخ ندهد. برای اسکچ‌ها، این موضوع به معنای استفاده از Constraints است و برای اسمبلی‌ها، به معنای استفاده از Mate Features.

واحدها را مشخص کنید

این موضوع بسیار مهم است؛ شما می‌توانید واحدها را با انتخاب سه خط در گوشه سمت چپ بالای صفحه (کنار دکمه Home در Onshape) تغییر دهید. سپس روی Workspace Units کلیک کنید و واحد مورد نیاز خود را انتخاب نمایید.

از تمام قابلیت‌ها به نفع خود استفاده کنید

انتخاب آسان‌ترین ابزار لزوماً به معنای مؤثرترین ابزار نیست. برای مثال، اگر نیاز به ساخت تعداد زیادی قطعه مختلف دارید، استفاده از ابزار Pattern یا Mirror می‌تواند سرعت کار شما را به‌شدت افزایش دهد.

نسخه‌هایی از پروژه خود ایجاد کنید

این کار به شما امکان می‌دهد با ابزارهای جدید در پروژه خود آزمایش کنید بدون آنکه نگران خراب شدن چیزی باشید. برای ایجاد نسخه‌ها، فقط ابزار Manage Versions را که در سمت چپ عنوان پروژه قرار دارد انتخاب کرده و روی Save Version کلیک کنید. هر کاربر همچنین می‌تواند «شاخه‌های (Branches)» مخصوص به خود را ایجاد کند.

تجربه کاربری نرم‌افزار Onshape ساده، سریع و کاربردی

Onshape برای مهندسان و طراحان مکانیکی بسیار مناسب است. کتابخانه عمومی قطعات آن به صرفه‌جویی در زمان کمک می‌کند. ذخیره‌سازی ابری و ابزارهای همکاری باعث می‌شود کاربران بتوانند پروژه‌ها را به‌اشتراک گذاشته و هم‌زمان روی آن کار کنند. ویژگی ذخیره خودکار (Autosave) هم تضمین می‌کند هیچ تغییری از دست نرود. علاوه بر این، برای هر ابزار و ویژگی توضیح کوتاهی ارائه می‌شود که تجربه کاربری را ساده‌تر و کاربرپسندتر می‌سازد. به‌طور کلی، Onshape  از نظر سهولت استفاده و کارایی نمره بالایی دریافت می‌کند.

کاربردها و توانمندی‌های Onshape در طراحی مکانیکی و صنعتی

Onshape  یک نرم‌افزار طراحی است که برای کاربردهای واقعی ساخته شده و ابزارها و ویژگی‌های متعددی دارد که این امر را ممکن می‌سازد. برای مثال، قابلیت 3D rendering  در Onshape به شما اجازه می‌دهد ببینید طراحی‌های شما پس از ساخت یا تولید چگونه خواهند بود. همچنین ابزارهای Assembly  وجود دارند که امکان بررسی عملکرد مکانیزم‌های طراحی شده را فراهم می‌کنند.

Onshape  قابلیت‌های شبیه‌سازی پیشرفته و تست‌های سناریوی واقعی نیز دارد، مانند شبیه‌سازی Finite Element Analysis (FEA) .  این ویژگی به شما امکان می‌دهد بازخوردی درباره نحوه عملکرد یک قطعه در شرایط یا سناریوی خاص دریافت کنید. برای مثال، می‌توانید استحکام یک قطعه را در شبیه‌سازی FEA با استفاده از سناریوی فشرده‌سازی آزمایش کنید.

شرکت‌های بسیاری، از جمله فعالان در زمینه مهندسی، طراحی ماشین، موتوراسپرت و تجهیزات پزشکی، از Onshape استفاده می‌کنند. گفته می‌شود این نرم‌افزار باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود، زیرا فرآیند طراحی را بهبود می‌بخشد و در عین حال محیطی واقعی را حفظ می‌کند.

پشتیبانی و منابع آموزشی Onshape از شرکت تا جامعه کاربران

Onshape  پشتیبانی گسترده‌ای ارائه می‌دهد تا کاربران در مواجهه با مشکلات راهنمایی شوند. پشتیبانی اصلی از سوی شرکت است، اما کاربران نیز بخش مهمی از آن را تشکیل می‌دهند. برای پشتیبانی شرکتی، Onshape  وبلاگی دارد که کارشناسان حرفه‌ای در آن پاسخ سوالات شما را می‌دهند. این پاسخ‌ها اغلب شامل تصاویر و توضیحات دقیق هستند تا نحوه استفاده صحیح از ابزار یا ویژگی مشخص شود.

بسیاری از کاربران ویدئوهای آموزشی Onshape را بسیار مفید می‌دانند. این ویدئوها از مبانی طراحی به کمک کامپیوتر تا پیچیده‌ترین ابزارها و ویژگی‌های Onshape را پوشش می‌دهند. علاوه بر این، کانال YouTube  این نرم‌افزار نیز ویدئوهای آموزشی مفیدی ارائه می‌دهد. برای پشتیبانی جامعه نیز می‌توانید آموزش‌ها را در YouTube ببینید و تجربه کاربران را در صفحه اختصاصی Onshape در Reddit دنبال کنید.

بهترین جایگزین‌های Onshape برای طراحی سه‌بعدی و CAD

نتیجه‌گیری

Onshape با ترکیب طراحی پارامتریک، ذخیره‌سازی ابری، همکاری تیمی و ابزارهای پیشرفته، یکی از قدرتمندترین نرم‌افزارهای CAD مدرن به شمار می‌رود. این نرم‌افزار علاوه بر قابلیت‌های طراحی دوبعدی و سه‌بعدی، امکان مونتاژ، شبیه‌سازی و مدیریت پروژه را نیز فراهم می‌کند. هرچند هزینه لایسنس‌های حرفه‌ای آن نسبتاً بالاست، اما در مقایسه با امکاناتی که ارائه می‌دهد ارزش بالایی دارد. استفاده از Onshape برای شرکت‌هایی که به همکاری تیمی، سرعت و انعطاف‌پذیری نیاز دارند بسیار توصیه می‌شود. اگر به دنبال یک نرم‌افزار طراحی سه‌بعدی آنلاین و همیشه در دسترس هستید، Onshape می‌تواند انتخابی ایده‌آل باشد.