На многих современных предприятиях используются проектирования, или САПР. Существует большое количество поставщиков подобных решений. Функции и возможности данных систем проектирования, в частности представленных специализированным ПО соответствующего назначения, могут быть самыми разными. В чем заключается сущность САПР? Каковы нюансы разработки данных систем?
Что представляют собой системы автоматизированного проектирования?
САПР — это автоматизированные системы, которые призваны реализовывать ту или иную осуществления проектирования. На практике они представляют собой технические системы, позволяющие, таким образом, автоматизировать, обеспечить независимое от человека функционирование процессов, составляющих разработку проектов. В зависимости от контекста под САПР может пониматься:
Программное обеспечение, используемое в качестве основного элемента соответствующей инфраструктуры;
Совокупность кадровых и технических систем (включая те, что предполагают задействование САПР в виде ПО), применяемых предприятием в целях автоматизации разработки проектов.
Таким образом, можно выделить более широкую и узкую трактовку термина, о котором идет речь. Сложно сказать, какая из них применяется в бизнесе чаще, все зависит от конкретной сферы использования САПР, тех задач, которые призваны решать данные системы. К примеру, в контексте отдельно взятого производственного цеха под САПР, вероятно, будет пониматься конкретная программа для автоматизированного проектирования. Если речь идет о стратегическом планировании развития предприятия, данное понятие будет, вероятно, соответствовать более масштабной инфраструктуре, задействуемой в целях повышения эффективности разработки различных проектов.
Стоит отметить, что САПР — это аббревиатура, которая и расшифровываться может по-разному. В общем случае она соответствует словосочетанию «система автоматизированного проектирования». Вместе с тем есть и другие варианты расшифровки соответствующей аббревиатуры. Например, она может звучать как «система автоматизации проектных работ».
В английском языке российскому термину САПР по смыслу соответствует аббревиатура CAD, в некоторых случаях — CAX. Рассмотрим более подробно, в каких целях могут создаваться системы автоматизированного проектирования в машиностроении и иных сферах.
Цели создания САПР
Главная цель разработки САПР — повышение эффективности труда специалистов предприятия, решающих различные производственные задачи. В частности, связанные с инженерным проектированием. Повышение эффективности в данном случае может осуществляться за счет:
Снижения трудоемкости процесса проектирования на производстве;
Сокращения сроков реализации проектов;
Снижения себестоимости проектных работ, а также издержек, связанных с эксплуатацией;
Обеспечения повышения качества инфраструктуры проектирования;
Снижения издержек на моделирование, а также проведение испытаний.
САПР — это инструмент, позволяющий добиться отмеченных преимуществ за счет:
Автоматизации документации;
Рассмотрим теперь, в какой структуре может быть представлена САПР.
Структура САПР
Система автоматизированного проектирования технологических процессов, к примеру, может включать следующие компоненты:
Комплекс элементов автоматизации;
Программно-техническую инфраструктуру;
Методические инструменты;
Элементы поддержки функциональности САПР.
Распространен подход, в соответствии с которым в структуре САПР следует выделять различные подсистемы. Ключевыми принято считать:
Обслуживающие подсистемы, которые поддерживают функционирование основных проектирующих компонентов САПР, инфраструктуры, отвечающей за обработку данных, поддержание ПО;
Проектирующие подсистемы, которые в зависимости от соотнесения с объектом разработки могут быть представлены с объектными задачами или же инвариантными, то есть связанные с реализацией конкретных проектов или же с совокупностью нескольких.
САПР — это системы, которые включают в себя определенные функциональные компоненты. Рассмотрим их особенности.
Компоненты САПР
Автоматизированное проектирование систем управления и промышленной инфраструктуры, как мы уже знаем, состоит из различных подсистем. В свою очередь, их составляющими являются компоненты, которые обеспечивают функционирование соответствующих элементов САПР. Например, это может быть та или иная программа, файл, аппаратное обеспечение. Компоненты, обладающие общими признаками, формируют средства обеспечения систем проектирования. Таковые могут быть представлены следующими основными разновидностями:
Системы, применяемые в целях разработки различных чертежей;
САПР, созданные для геометрического моделирования;
Системы, предназначенные для автоматизации расчетов в рамках инженерных проектов, а также динамического моделирования;
САПР, предназначенные для осуществления компьютерного анализа различных параметров по проектам;
Средства автоматизации, используемые в целях технологической оптимизации проектов;
САПР, используемые в целях автоматизации планирования.
Стоит отметить, что данную классификацию следует считать условной.
Автоматизированная система технологического проектирования может включать в себя самый широкий спектр функций из числа тех, что перечислены выше, и не только. Конкретный перечень возможностей САПР определяет прежде всего разработчик соответствующей системы. Рассмотрим, какие в принципе задачи он может решать.
Разработка САПР
Проектирование автоматизированных систем обработки информации, управления, программирования и реализации иных функций, направленных на повышение эффективности разработки проектов в тех или иных отраслях, — процесс, который характеризуется высоким уровнем сложности и требует от его участников осуществления вложения значительных ресурсов — трудовых, финансовых. Эксперты выделяют несколько основных принципов, в соответствии с которыми может вестись разработка САПР. В числе таковых:
Унификация;
Комплексность;
Открытость;
Интерактивность.
Рассмотрим их подробнее.
Унификация как принцип разработки САПР
Работа с системами автоматизированного проектирования как на стадии их разработки, так и в период пользования соответствующей инфраструктурой предполагает следование принципу унификации, в соответствии с которым, те или иные решения могут одинаково эффективно и по схожим алгоритмам внедряться в различных отраслях производства. Данный принцип предполагает, что человек, использующий знакомый ему модуль САПР или, к примеру, методику автоматизированного проектирования в одной среде, без труда сможет адаптировать их к специфике применения в иных условиях.
Унификация САПР имеет значение и с точки зрения развития предприятия - разработчика соответствующей системы: чем более универсальными будут модули и подходы, которые данный хозяйствующий субъект предлагает рынку, тем более интенсивным может быть его рост, тем выше конкурентоспособность и готовность новых потребителей к сотрудничеству.
Комплексность как принцип разработки САПР
Следующий принцип, который характеризует процесс проектирования автоматизированных систем, — комплексность. Он предполагает, что производитель САПР сможет наделить свой продукт компонентами, которые позволят его пользователю решать поставленные задачи на самых разных уровнях реализации проекта. Данный аспект, возможно, является ключевым с точки зрения обеспечения конкурентоспособности продукта и освоения им новых рынков. Но при этом следует иметь в виду, что даже самые комплексные решения должны удовлетворять иным ключевым принципам разработки САПР. В числе таковых — открытость.
Открытость как принцип разработки САПР
Открытость в данном контексте может пониматься по-разному, но во всех случаях ее интерпретация будет уместной. Разработка системы автоматизированного проектирования — процесс, который должен прежде всего характеризоваться открытостью с точки зрения формирования обратной связи между производителем САПР и ее пользователями. Человек, задействующий соответствующую систему, должен иметь возможность информировать ее разработчика о выявленных проблемах, особенностях функционирования САПР в различных условиях, передавать бренду-производителю свои пожелания касательно улучшения продукта.
Открытость в разработке САПР также может выражаться в готовности производителя осуществлять активный мониторинг технологических разработок, в том числе от конкурирующих производителей, отслеживать различные тренды. В данном случае ведущую роль в бизнесе могут играть не только технологические подразделения, но, к примеру, маркетологи компании, специалисты по PR, менеджеры, отвечающие за переговоры фирмы с партнерами.
Открытость при разработке САПР — это также готовность разработчика соответствующей системы к прямому диалогу с другими поставщиками, которые опять же могут быть его прямыми конкурентами. Обмен технологиями, позволяющими создавать продукты, посредством которых может быть осуществлено эффективное автоматизированное проектирование систем управления, промышленной инфраструктуры, инженерных разработок, также является значимым фактором повышения конкурентоспособности бренда, поставляющего САПР в тех или иных сегментах рынка.
Интерактивность как принцип разработки САПР
Следующий важнейший принцип создания САПР — интерактивность. Он предполагает прежде всего создание разработчиком соответствующих систем интерфейсов, максимально облегчающих процедуру их задействования человеком, а также осуществления им необходимых коммуникаций с другими пользователями САПР.
Еще один аспект интерактивности — обеспечение в необходимых случаях взаимодействия между различными модулями систем автоматизированного проектирования в рамках формирования производственной инфраструктуры.
Можно отметить, что принцип интерактивности тесно связан с первым — унификацией. Дело в том, что обмен данными в рамках тех или иных интерактивных процедур наиболее эффективным будет при условии необходимой стандартизации взаимодействия между теми или иными субъктами. Это может выражаться в унификации файловых форматов, документов, процедур, языка, инженерных подходов при разработке тех или иных проектов.
Особенно большое значение рассматриваемый принцип играет в САПР, посредством которых осуществляется автоматизированное проектирование информационных систем. Данная сфера применения САПР характеризуется, в частности, высокой степенью потребности пользователей соответствующей инфраструктуры:
В регулярном, динамичном взаимодействии между собой;
Обеспечении связей между большим количеством модулей САПР;
Осуществлении оптимизации различных интерактивных процедур;
Оперативном формировании отчетности.
Только при условии достаточной интерактивности систем автоматизированного проектирования пользователи вправе рассчитывать на эффективное решение подобных производственных задач.
Функции CAD-систем в машиностроении подразделяют на функции двухмерного (2D ) и трехмерного (3D ) проектирования. К функциям 2D относятся черчение, оформление конструкторской документации; к функциям 3D - получение трехмерных моделей, метрические расчеты, реалистичная визуализация, взаимное преобразование 2D и 3D моделей.
Среди CAD-систем различают “легкие” и “тяжелые” системы. Первые из них ориентированы преимущественно на 2D графику, сравнительно дешевы и менее требовательны в отношении вычислительных ресурсов. Вторые ориентированы на геометрическое моделирование (3D ), более универсальны, дороги, оформление чертежной документации в них обычно осуществляется с помощью предварительной разработки трехмерных геометрических моделей.
Основные функции CAM-систем: разработка технологических процессов, синтез управляющих программ для технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), моделирование процессов обработки, в том числе построение траекторий относительного движения инструмента и заготовки в процессе обработки, генерация постпроцессоров для конкретных типов оборудования с ЧПУ (NC - Numerical Control), расчет норм времени обработки.
Наиболее известны (к 1999 г.) следующие CAE/CAD/CAM-системы, предназначенные для машиностроения. “Тяжелые” системы (в скобках указана фирма, разработавшая или распространяющая продукт): Unigraphics (EDS Unigraphics); Solid Edge (Intergraph); Pro/Engineer (PTC - Parametric Technology Corp.), CATIA (Dassault Systemes), EUCLID (Matra Datavision), CADDS.5 (Computervision, ныне входит в PTC) и др.
“Легкие” системы: AutoCAD (Autodesk); АДЕМ; bCAD (ПроПро Группа, Новосибирск); Caddy (Ziegler Informatics);
Компас (Аскон, С.Петербург); Спрут (Sprut Technology, Набережные Челны); Кредо (НИВЦ АСК, Москва).
Системы, занимающие промежуточное положение (среднемасштабные): Cimatron, Microstation (Bentley), Euclid Prelude (Matra Datavision), T-FlexCAD (Топ Системы, Москва) и др. C ростом возможностей персональных ЭВМ грани между “тяжелыми” и “легкими” CAD/CAM-системами постепенно стираются.
Функции CAЕ-систем довольно разнообразны, так как связаны с проектными процедурами анализа, моделирования, оптимизации проектных решений. В состав машиностроительных CAE-систем прежде всего включают программы для следующих процедур:
Моделирование полей физических величин, в том числе анализ прочности, который чаще всего выполняется в соответствии с МКЭ;
Расчет состояний и переходных процессов на макроуровне;
Имитационное моделирование сложных производственных систем на основе моделей массового обслуживания и сетей Петри.
Примеры систем моделирования полей физических величин в соответствии с МКЭ: Nastrаn, Ansys, Cosmos, Nisa, Moldflow.
Примеры систем моделирования динамических процессов на макроуровне: Adams и Dyna - в механических системах, Spice - в электронных схемах, ПА9 - для многоаспектного моделирования, т.е. для моделирования систем, принципы действия которых основаны на взаимовлиянии физических процессов различной природы.
Для удобства адаптации САПР к нуждам конкретных приложений, для ее развития целесообразно иметь в составе САПР инструментальные средства адаптации и развития. Эти средства представлены той или иной CASE-технологией, включая языки расширения. В некоторых САПР применяют оригинальные инструментальные среды.
Примерами могут служить объектно-ориентированная интерактивная среда CAS.CADE в системе EUCLID, содержащая библиотеку компонентов, в САПР T-Flex CAD 3D предусмотрена разработка дополнений в средах Visual C++ и
Важное значение для обеспечения открытости САПР, ее интегрируемости с другими автоматизированными системами (АС) имеют интерфейсы, представляемые реализованными в системе форматами межпрограммных обменов. Очевидно, что, в первую очередь, необходимо обеспечить связи между CAE, CAD и CAM-подсистемами.
В качестве языков - форматов межпрограммных обменов - используются IGES, DXF, Express (стандарт ISO 10303-11, входит в совокупность стандартов STEP), SAT (формат ядра ACIS) и др.
Наиболее перспективными считаются диалекты языка Express, что объясняется общим характером стандартов STEP, их направленностью на различные приложения, а также на использование в современных распределенных проектных и производственных системах. Действительно, такие форматы, как IGES или DXF, описывают только геометрию объектов, в то время как в обменах между различными САПР и их подсистемами фигурируют данные о различных свойствах и атрибутах изделий.
Язык Express используется во многих системах интерфейса между CAD/CAM-системами. В частности, в систему CAD++ STEP включена среда SDAI (Standard Data Access Interface), в которой возможно представление данных об объектах из разных систем CAD и приложений (но описанных по правилам языка Express). CAD++ STEP обеспечивает доступ к базам данных большинства известных САПР с представлением извлекаемых данных в виде STEP-файлов. Интерфейс программиста позволяет открывать и закрывать файлы проектов в базах данных, производить чтение и запись сущностей.
В качестве объектов могут использоваться точки, кривые, поверхности, текст, примеры проектных решений, размеры, связи, типовые изображения, комплексы данных и т.п.
Pro/ENGINEER
CAD/CAM/CAE система. Более 310,000 профессиональных пользователей работают с Pro/ENGINEER - он обладает чрезвычайной мощью,сочетая в себе непревосходимую скорость и точность. Более 42 000 предприятий по всему миру применяют PLM-продукты PTC на всех стадиях жизненного цикла изделий.
Новая версия Pro/ENGINEER предлагает прогрессивные, значительно повышающие продуктивность работы конструктора технологии моделирования и редактирования геометрии, а также аппарат создания фотореалистичных изображений высочайшего качества. Среди них – создание трёхмерных макетов в виде "облака точек", динамическая деформация трёхмерной модели и многие другие.
Разработчик - Parametric Technology Corp. , США.
CATIA
CATIA - ключевой бренд Dassault Systèmes и мировой лидер среди программных продуктов, поддерживающих проектирование и поиск инноваций. Во всем мире тысячи компаний различных отраслей используют функции виртуального проектирования, обеспечи ваемые продуктами CATIA, для создания по-настоящему успешной продукции. Решения CATIA адресуются всем компаниям, от производителей комплексного оборудования до их поставщиков и предприятий малого и среднего бизнеса.
CAD/CAM/CAE система CATIA (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application) - это полностью интегрированная универсальная CAD/CAM/CAE система высокого уровня, позволяющая обеспечить параллельное проведение конструкторско-производственного цикла CATIA, являясь универсальной системой автоматизированного проектирования, испытания и изготовления, широко применяется на крупных машиностроительных предприятиях во всем мире для автоматизированного проектирования, подготовки производства, реинжиниринга. Функции, поддерживаемые CATIA/CADAMSolutions: · администрирование - планирование, управление ресурсами, инспектирование и документирование проекта;· самый совершенный моделлинг;· описание всех механических связей между компонентами объекта и приведение их в состояние пространственного взаимопозиционирования;· автоматический анализ геометрических и логических конфликтов· анализ свойств сложных сборок;· разработанный инструментарий трассировок систем коммуникаций с соблюдением заданных ограничений;· специализированные приложения для технологической подготовки производства.
Разработчик - Dassault Systèmes , (Франция).
SolidWorks
Мощный машиностроительный CAD пакет для твёpдотельного пapaметpического моделиpовaния сложных деталейисборок. Системa констpуиpовaния сpеднего клaссa, бaзиpующaясянa пapaметpическом геометpическом ядpе Parasolid.Создaнa специaльно для использовaния нa пеpсонaльных компьютеpaх под упpaвлением опеpaционных систем Windows.
Разработчик - Dassault Systèmes .
NX
CAD/CAM/CAE система NX от Siemens PLM Software предлагает инструменты и технологии нового поколения, которые способствуют преобразованию процесса развития изделия. Качественно новые инструменты позволяют разрабатывать изделия в единой управляемой среде путем интеграции всех процессов. Инструменты NX предоставляют больше возможностей моделирования, обладают гибкостью и производительностью. Благодаря объединению параметрического моделирования и моделирования без дерева построения, а такжетехнологии активного макета, облегчающей работу со сборкой, NX станавливает новые стандарты скорости, производительности и легкости применения.
Серия продуктов Unigraphics Solutions, Inc.: Unigraphics Solutions, Parasolid, Solid Edge, Unigraphics, IMAN, ProductVision, GRIP.
CSoft .
SolidEdge
Solid Edge - лидер на рынке систем автоматизированного проектирования для машиностроения , оснащенная уникальными инструментами создания и редактирования 3D цифровых макетов. Превосходные базовые функции моделирования и встроенные рабочие процессы, учет специфических потребностей конкретных отраслей, полная интеграция со средствами управления проектированием – все это позволяет разрабатывать в Solid Edge точные и безошибочные проектные решения. Инструменты моделирования деталей и сборок в Solid Edge дают возможность инженерам легко создавать самые разнообразные изделия - от отдельных деталей до сборок, состоящих из тысяч компонентов. Ориентированные на нужды конкретных отраслей команды и структурированные рабочие процессы ускоряют проектирование типовых элементов, а создание, анализ и редактирование сборок гарантирует точное сопряжение и правильное функционирование каждой детали. При проектировании в Solid Edge ваши изделия корректно собираются с первого раза.
Разработчик - . Дополнительно - CSoft .
think3
Система автоматизированного проектирования для машиностроения среднего уровня.Обеспечивает двумерное проектирование, трёхмерное поверхностное и твердотельное моделирование, проектирование изделий из листовых материалов, ассоциативность двумерного чертежа с трёхмерной моделью, фотореалистичное представление проекта.
Разработчик - think3, Inc , США.
Серия продуктов для проектирования и управления данными проекта: CAD 3D и 2D CAD, комплексное управление данными об изделии (PDM), а также взаимодействие программного обеспечения. Широкий набор дополнительных модулей по дизайну, CoCreate обеспечивает скорость, гибкость реагирования на изменения для клиентов,короткие циклыразработки, легкий процесс проектирования. Основные модули - CoCreate Modeling и CoCreate Drafting.
Разработчик - Parametric Technology Corp .
KeyCreator
KeyCreator™ это полнофункциональное программное обеспечение, обеспечивающее профес сиональных конструкторов современными инструментами для выполнения сложных проектных работ. KeyCreator позволяет полностью редактировать, как "родную", так и импортированную геометрии, поддерживает создание сложных поверхностных моделей. Простой в использовании и создании 2D чертежей и 3D моделей.
Разработчик - Kubotek Corporation , USA.
T-FLEX
Программный комплекс T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM объединяет программы для трехмерного проектирования, модули подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ и инженерных расчетов. Все системы комплекса T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM функционируют на единой информационной платформе системы PDM T-FLEX DOCs. Российский программный комплекс T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM - набор современных программных средств для решения задач автоматизации трехмерного проектирования, конструкторско-технологической подготовки производства любой сложности в различных отраслях промышленности.
САПР T-FLEX CAD - профессиональная конструкторская программа. САПР T-FLEX CAD объединяет мощные параметрические возможности 2D и 3D-моделирования со средствами создания и оформления чертежей и конструкторской документации. Технические новшества и хорошая производительность САПР T-FLEX CAD в сочетании с удобным и понятным интерфейсом делают САПР T-FLEX CAD универсальным и эффективным средством 2D и 3D-проектирования изделий. Благодаря широкому набору конструкторских инструментов САПР T-FLEX CAD является лучшим выбором для решения любых проектных задач. Конструкторы по всему миру используют САПР T-FLEX CAD в самых различных отраслях промышленности: общем машиностроении и приборостроении, в аэрокосмической, автомобильной и судостроительной отраслях, а также в проектно-строительных организациях. САПР T-FLEX CAD применяют как при проектировании изделий основного производства, так и при создании всего комплекса необходимой оснастки - штампов и пресс-форм, инструмента и приспособлений.
Разработчик – Топ-Системы , Москва.
«bCAD Про» - программная система полного цикла проектирования: дизайна, конструирования и подготовки производства для всего, что можно изготовить из листовых и профильных материалов. Она позволяет проектировать как различные изделия из этих материалов: мебель, торговое оборудование, выставочные стенды, павильоны, малые архитектурные формы, так и помещения, в которых эти изделия находятся, для которых их изготавливают: офисы, клубы, бары, квартиры и т.п., а также различные элементы таких помещений: подиумы, стойки ресепшн, барные стойки и многое другое - успешно проектируют в «bCAD Про». Возможна работа одновременно с несколькими проектами, объединение моделей в единый проект, расстановка созданных моделей по помещению офиса или квартиры. «bCAD Про» включает в себя возможности всех остальных продуктов линейки: «bCAD Мебель», «bCAD Витрина» и «bCAD Дизайнер». Все, что написано о возможностях этих продуктов, в нем есть. В нем можно выполнять все те же работы и создавать библиотеки материалов, крепежа и комплектующих. Главными отличиями является возможность создавать изделия с профильными деталями и экспорт сведений о проетах в форматах баз данных.
Разработчик - ProPro Group , Новосибирск.
КОМПАС
Один из лидирующих российских продуктов. CAD-система, предназначенная для широкого спектра проектно-конструкторских работ, лёгкая в освоении, удобная в работе и при этом имеющая стоимость, приемлемую для комплексного оснащения российских предприятий, в том числе средних и малых. Позволяет осуществлять двумерное проектирование и конструирование, быструю подготовку и выпуск разнообразной чертёжно-конструкторской документации, создание технических текстово-графических документов. Разработчик – , Россия.
DesignCAD Series
DesignCAD - программа, которая сочетает в себе легкое в понимании и использовании 2D черчение с мощным и точным 3D моделированием для достижения потрясающих результатов в зависимости от вашего воображения и креативности. Дизайн никогда не был таким легким, как с использованием легкого в понимании интерфейса программы и обширной справочной библиотеки. Программа позволяет вам быстро создавать нужные чертежи. Также в программе имеется возможность твердотельного моделирования и создания анимации и презентаций. DesignCAD 3D Max является универсальным инструментом САПР для начинающих и продвинутых пользователей.
Разработчик - IMSI/Design, LLC. , США.
TurboCAD Pro
TurboCAD Pro - мощное универсальное средство для профессионального CAD проектирования. Объединенное 2D и 3D проектирование способно удовлетворить самых взыскательных пользователей. Полная мощь промышленного стандарта ACIS® v8 solid modeling engine сосуществует с мощным поверхностным моделированием, для предостовления Вам максимальных возможностей. TurboCAD Prol поддерживает двадцать пять из самых популярных форматов файлов, включая AutoCAD® DWG/DXF, MicroStation® DGN, 3DS, IGEN, STL и прочее. Вы также имеете возможность экспортировать Ваши проекты в HTML, JPG, MTX. TurboCAD Professional включает реалистический рендеринг, полноценное 3D моделирование с оболочками и лофтингом.... работу с файлами AutoCAD, возможность работы с сетью Интернет, обучающие программы. TurboCAD полностью настраивается, имеет встроенный Microsoft’s VBA и совместим с Microsoft Office. Эта программа также включает Software Development Kit и Visual Basic® Macro Recorder. TurboCAD Professional - это самое новое и самое мощное приложение для автоматизированного проектирования трехмерной графики.
Разработчик - IMSI/Design, LLC. , США
IronCAD
Система автоматизированного проектирования для машиностроения. Обеспечивает двумерное проектирование и трёхмерное твердотельное моделирование.
Разработчик - Visionary Design Systems, Inc. , США.
Cimatron
Cimatron – интегрированная CAD/CAM – система, предоставляющая полный набор средств дляконструирования изделий, разработки чертёжно-конструкторской документации, инженерного анализа, создания управляющих программ для станков с ЧПУ. Cimatronудовлетворяет запросам и требованиямсамого широкого круга пользователей, работает на различных платформах, в том числе на персональных компьютерах. Пользователями системы в мире являются около 6000 компаний.
Разработчик – , Израиль. Дополнительно - на Bee Pitron .
TEBIS
Развитая CAD/CAM – система. Двумерное проектирование и черчение, трёхмерное моделирование.
Разработчик – Tebis Technische Informationssysteme AG , Германия.
VISI Series
Серия продуктов Vero, развитая система: CAD/CAM/CAE Software - Molds, Tools, Wire EDM, Laser Cut. Обеспечивает двумерное проектирование и черчение, трёхмерное поверхностное и твердотельное моделирование, генерацию программ для станков с ЧПУ, визуализацию обработки детали.
Разработчик – Vero Software , США. Смотреть on-line видео .
VX CAD/CAM
Развитая CAD/CAM система. Основные модули: VX Innovator, VX Designer, VX Mold&Die, VX 3D Machinist, VX End-to-End.
Разработчик – VX Corporation , США.
Основной продукт - CADMAX SolidMaster – система автоматизированного проектирова ния, обеспечивающая двумерное проектирование, трёхмерное поверхностное и твердотельное моделирование.
Разработчик – , США.
Расчёты и анализ
ANSYS
Конечноэлементный пакет. Фирма ANSYS,Inc. в течение 35 лет является одним из лидер ов САЕ-рынка, разрабатывает и предлагает широкую линейку программных продуктов для автоматизированного инженерного анализа. Основанная г-ном Джоном Свонсоном, первоначально фирма называлась Swanson Analysis Systems, и предалагала только универсальный конечно-элементный комплекс ANSYS. Позднее программа дала имя и самой фирме. На сегодняшний день фирма является лидером рынка расчётных систем как по объёму продаж, так и по количеству используемых по всему миру рабочих мест её програмного обеспечения, и широте линейки и применимости программных продуктов: ANSYS, AutoDYN, CFX, Fluent, ICEM, Maxwell ... это лишь краткий список.
Линейка продуктов ANSYS широка и обеспечивает все нужды расчётчика на всех этапах его работы, начиная с построения или модификации геометрической и сеточной модели, далее переходя к эффективному решению задачи, и заканчивая обработкой, представлением и документированием результатов.
Основными в линейке программных продуктов являются следующие, являющиеся инструментами для решения задач:
ANSYS - прочности, теплофизики, электромагнетизма
AutoDYN - моделирования высоконелинейных и быстротекущих процессов
CFX - гидрогазодинамики
Fluent - гидрогазодинамики
Maxwell - электромагнетизма
DesignModeler - создание и\или модификация геометрических моделей
ICEM - универсальный инструмент для построения и модификации сеточных моделей
Gambit - универсальный инструмент для построения и модификации сеточных моделей для задач гидрогазоднамики
MSC.Software
Подготовка производства
IMS Software
ADEM
Система ADEM предназначена для автоматизации конструкторских и технологических бюро, цехов основного и технологического производства. Имея модульную структуру, ADEM может быть скомплектована как для решения частных задач проектирования, так и для сквозной подготовки производства. В состав системы входят модули:
ADEM CAD
ADEM CAPP/CAM
ADEM GPP
ADEM Vault
Данные модули объединяют в едином конструкторском и технологическом пространстве все известные методы проектирования и моделирования, подготовку управляющих программ для всех типов стоек станков с ЧПУ. Они обеспечивают целостность графической, технологической и расчетной информации, управление базами данных предприятия, генерация любых отчетных документов.
Разработчик - Omega ADEM Technologies Ltd. Дополнительная информация - Ловыгин Василий , Томск. ADEM в Томске .
CAD/CAM система, занимающая лидирующее положение в мире по количеству продаж и инста лляций пакета среди CAD/CAM систем. Обеспечивает каркасное и поверхностное моделирование деталей, визуализацию и документирование простых и сложных деталей и сборочных единиц, разработку управляющих программ для токарной, фрезерной, электроэрозионной обработки на станках с ЧПУ.
Разработчик - CNC Software, Inc. , США.
Vero Software
Серия продуктов для производства: CAD/CAM - автоматизированное проектирование/автоматизированное управление технологическими процессами.
Разработчик – Vero Software Plc , Великобритания. Дополнительно - Компания ПФ "МОЛД СЕРВИС" .
СПРУТ
Интегрированный комплекс программных продуктов позволит: автоматизировать все процессы подготовки и планирования производства в сжатые сроки и с высокой эффективностью; организовать работу на предприятии в соответствии с мировыми стандартами; повысить скорость, качество и производительность труда.
Разработчик - ЗАО "СПРУТ-Технология" , г.Набережные Челны, Россия.
Delcam PLC
Семейство программ компании Delcam охватывает все этапы производственного цикла. Оно соч етает в себе функциональность с новейшими технологиями в области пользовательского интерфейса. В результате резкое сокращение этапа проектирования и подготовки производства. Каждый продукт Delcam сфокусирован на специфическом аспекте конструирования, производства и контроля сложных изделий и является самым оптимальным решением в своей области применения:
Delcam PowerSHAPE, Delcam PowerMILL, Delcam PowerINSPECT, Delcam CopyCAD, Delcam ArtCAM, Delcam Exchange, Delcam Toolmaker, Delcam Electrode, Delcam PS-Team, Delcam FeatureCAM, Delcam
PartMaker, Delcam Crispin, Delcam DentCAD, Delcam DentMILL.
Разработчик - Delcam PLC .
SolidCAM
Пакет генерации управляющих программ для станков с ЧПУт при обработке деталей, с одержащих сложнуюповерхностную или твердотельную геометрию. Обеспечивает 2,5 и 3-осевую фрезерную обработку, токарную обработку, визуализацию процесса обработки.
Разработчик – , Израиль.
Концептуальный дизайн и визуализация
Autodesk® AliasStudio™
Autodesk® AliasStudio™ является частью технологии цифровых прототипов Autodesk, и известно теперь как семейство продуктов Autodesk Alias,в которое входят Autodesk® Alias® Design, Autodesk® Alias® Surface и Autodesk® Alias® Automotive.
Полнофункциональный набор инструментов для творческого процесса проектирования, помогающих компаниям создавать превосходные дизайнерские решения, обеспечивающие успех в бизнесе. Программа для дизайнеров потребительской продукции, которая позволяет управлять всем процессом работы над дизайном: от поиска идей до передачи готовых поверхностей конструкторам. Быстрее разрабатывайте и передавайте концепции, используя эскизы, 3D модели, иллюстрации, фотореалистичные изображения и анимационные ролики.
Autodesk, Inc.
Помогает быстрее разрабатывать инновационный дизайн для товаров народного потребления. Autodesk Alias является частью технологии цифровых прототипов Autodesk. Программа применяется для разработки дизайна потребительской продукции. Она охватывает весь процесс работы над дизайном - от набросков идей до передачи готовых поверхностей конструкторам.
Autodesk, Inc.
Autodesk® Alias® Surface
Autodesk® Alias® Surface предоставляет полный набор средств динамического 3D моделирования, которые позволяют преобразовывать концептуальные модели и сканированные данные в поверхности высокого качества для дизайна потребительских товаров, а также в поверхности класса А для автомобильного дизайна.
Autodesk, Inc.
Autodesk® Alias® Automotive
Autodesk® Alias® Automotive - лидирующий в отрасли продукт для автомобильного дизайна, выбор лучших автодизайнерских студиий по всему миру. В продукте представлен полный набор инструментов для визуализации и анализа охватывающий весь процесс моделирования изделий сложной формы, от создания эскизов до получения готовых поверхностей класса А.
Autodesk, Inc.
Form-Z
Система двумерного проектирования и черчения, трёхмерного поверхностного итвёрдотельного моделирования, визуализации и анимации для профессионального дизайна, визуализации и проектирования.
Разработчик – Autodessys, Inc. , США.
Прикладные САПР
Bentley Systems, Incorporated - серия продуктов
Bentley - мировой лидер в области комплексных программных решений для поддержки и нфраструктуры в течение ее жизненного цикла, т.е. при проектировании, создании и эксплуатации зданий, мостов, транспортных сетей, предприятий водо- тепло- энерго- снабжения, очистки воды и т.п.
Продукты и технология платформы MicroStation:
Анализ и проектирование зданий
Проектирование и конструирование мостов
Землеустройство
Картография
Гражданское строительство
Проектирование и конструирование заводов
Концептуальное проектирование промышленных объектов
Проектирование и анализ сетей электро- и газоснабжения
Строительное проектирование и анализ
Проектирование и анализ сетей водоснабжения и канализации, и др.
Разработчик - .
Система E3.series имеет модульный принцип построения. Она состоит из трёх основных модулей:
E3-schematic – модуль для проектирования различных типов схем (технологические, функц иональные, пневматические, электрические, однолинейные и т.д.)
E3-cable – модуль для проектирования кабельно-жгутовых схем, а также схемы внешних проводок. Включает в себя функционал модуля E3-schematic
E3-panel – модуль компоновки и трассировки. Выполняет расстановку оборудования по шкафу (щиту, панели и т.д.); трассировку проводов в соответствии с принципиальной схемой; раскладку кабелей по кабельным каналам на плане объекта.
Помимо основных модулей существуют дополнительные:
Интерфейсы по экспорту данных по жгутам и кабелям в системы трёхмерного проектирования и трёхмерной раскладки кабелей по объектам – Autodesk Inventor Professional, SolidWorks, Unigraphics, Catia.
E3-PDF Output – модуль экспорта проекта в векторный формат PDF. В таком PDF файле сохраняется структура проекта; возможен поиск изделия по любому атрибуту; переход по перекрёстным ссылкам изделий и цепей и другие возможности.
Разработчик - Zuken .
CADSTAR
Развитая система автоматизировации проектирования и изготовления электронных схем и печатных плат (PCB CAD). Разработчик – Zuken .
DEFCAR CAD/CAM
Система для проектирования и подготовки производства в кораблестроении.
Разработчик – Defcar, S.L. , Испания.
VUTRAX
Vutrax PCB CAD–система автоматизированного проектирования электронных схем и печатных плат (PCB CAD).
Planit
Серия продуктов Planit CAD/CAM - автоматизированное проектирования для дерево, камне- и металлообрабатывающей индустрии: Wood CAD/CAM Software, Stone CAD/CAM Software, Wood CAD/CAM Software.
Разработчик – Planit , США.
Можно разделять все виды программ согласно следующим критериям:
- по отраслевому назначению;
- по цели использования;
- по масштабам;
- по форме основной подсистемы.
Разновидности ПО в зависимости от отрасли
- MCAD – mechanical CAD – это сфера машиностроения любой сложности: от ракетных установок и автомобилей до примитивного тостера;
- EDA или electronic CAD – это группа радиоэлектронных разработок, необходимая для разработки как целого проекта, так и его элементов: микросхем, плат и других деталей.
- AEC СAD или CAAD – программное обеспечение для архитекторов и строителей. Используется для возведения зданий, строительства дорог и элементов инфраструктуры любой сложности.
Классификация по цели использования
Она повторяет три составляющих классического САПРа:
- CAD – отвечает за проектирование и создание чертежей;
- CAE – модуль для автоматических подсчетов и аналитических процессов;
- CAM – подготовка производства и управление всей системой.
Они могут быть как воплощены в раздельных платформах, так и объединены в одной – это комбинированные программы. Также возможны надстройки с соответствующими функциями на базовой комплектации.
Отличия платформы по масштабу комплектации
Есть три типа, они характеризуются расположением от простого к сложному:
- Нижний уровень отвечает за конструкторскую документацию. Используется в различных сферах деятельности, когда нужно подготовить отчетную смету.
- Средний уровень отличается повышенным контролем за отчетность и возможностью построения 3D-моделей.
- Высший уровень обеспечивает наиболее широкий спектр возможностей, сопровождая процесс создания изделия любой сложности от расчетных манипуляций до момента тестирования.
Виды программного обеспечения САПР по характеру базовой комплектации
- На основе технической графической методики, двумерного и объемного моделирования. Они настроены на использование с целью проектирования объектов и взаимного расположения элементов схемы. Применяются в большинстве случаев в машиностроении.
- На Системе Управления Базой Данных. Такие платформы ориентированы на математические расчеты, использование формул и алгоритмов, оперирование большим количеством информации. Чаще всего используются для создания бизнес-проектов и экономических выкладок.
- На базе узкопрофильных модулей, необходимых для специализированных действий в той или иной сфере деятельности.
- Интегрированные программные обеспечения, включающие в себя все предыдущие виды. Они сложнее в управлении, но обеспечивают широкий охват возможностей.
Примеры САПР-программ: системы автоматизированного проектирования в действии
Расскажем о наиболее популярных платформах, их плюсах и минусах.
Автокад
Еще недавно он занимал первую позицию на рынке систем конструирования. Софт был разработан еще в 1982 году американскими учеными, он сразу стал популярным, тем более, что на тот момент был уникальным средством компьютерного моделирования. AutoCAD предлагает возможности для инженеров всех сфер, в ее комплектации есть как широкий спектр инструментов, так и специальные модули для узкой профилизации, чтобы не загромождать интерфейс. Таким образом, можно купить наиболее удобную для работы версию. Другой вопрос – в какую сумму это обойдется.
Являясь самой популярной программой во всем мире, Автокад переведен на 18 языков, в частности, на русский. Нашим специалистам понятно все, кроме необходимой инструкции по применению. В своем арсенале продукт имеет десятки разновидностей и тысячи надстроек и модулей. Почему же сейчас все чаще ищут аналог этой системы САПР?
У платформы есть как верные защитники, так и противники. Для первых все приписываемые минусы – это лишь результат недостаточного освоения программы. Вторая группа видит следующие минусы:
- Неудобная работа с таблицами. Привычные текстовые редакторы дают больше возможностей использовать этот примитивный способ передачи информации.
- Трудность в освоении софта: большой функционал не всегда пригождается каждому пользователю, однако, загромождает интерфейс и приводит к путанице.
- Невозможность корректного импортирования чертежей, выполненных в Автокаде, в другие ПО. Это не дает пользователем возможность продолжить работу с другого компьютера, на котором установлена другая система.
- Производители уделяют много времени и сил на создание новых надстроек, однако, интерфейс побочных модулей зачастую не проработан.
- Основным недостатком является завышенная ценовая политика. Для многих инженеров стоимость Автокада остается запредельной. Тем более редко его устанавливают студенты и начинающие проектировщики. Крупным компаниям тоже становится выгоднее покупать лицензии у производителей с хорошей системой корпоративных скидок.
Таким образом, появляется необходимость в поиске лучшего САПРа, который должен отвечать ряду требований:
- оптимальный расширенный функционал, не уступающий возможностям популярного продукта;
- приятный и удобный внешний вид, понятный интерфейс, удачное расположение инструментария;
- нетрудная система обретения лицензии и последующего продления;
- возможность обновлений и добавления профильных надстроек с расширенным специализированным комплектом функций;
- легкое импортирование из одной программы в другую, совместимость форматов редактирования;
- невысокая цена и система корпоративных скидок.
Какие платформы пришли на замену?
NanoCAD
Распространенный продукт российской компании NanoSoft. Большим плюсом является его родина, в связи с ней, Нанокад ориентирован на правила ГОСТа. Интерфейс остается полной имитацией работы в брендовом модуляторе. Соотносится с другими системами автоматического проектирования и легко импортируется за счет поддержания различных форматов. Имеет возможность доступа в библиотеку заготовленных схем и поддерживает обмен данными с системой NormaCS.
Из минусов выделяют нестабильную работу и частые сбои, долгую загрузку софта. И трудности при редактировании геометрии – затруднена работа со сплайнами и штриховками.
ZWCAD – лучший аналог Автокада
Компания ZWSOFT разработала программное обеспечение, которое обещает быть самым популярным на рынке систем автоматизированного проектирования. Продукт имеет следующие достоинства:
- Привычный интерфейс и удобное меню с грамотным переводом на русский язык сделает работу в ЗВКАДе удобной.
- Базовая комплектация имеет стандартный набор инструментов, необходимый для продуктивной деятельности инженера. Для узких специальностей компанией представлен ряд дополнительных модулей с расширенным функционалом.
- Полная совместимость с другими ПО, в том числе, с Автокадом. Популярные форматы сохранения чертежей и, как правило, отсутствие проблем с результатами разработок в других софтах.
- Поддержка как двумерных, так и трехмерных моделей.
- Низкая цена и возможность покупки пакета лицензий для локального пользования.
- Возможность протестировать демо-версию САПРа.
- Консультация специалистов при покупке программы.
Подойдет для работ разного уровня сложности как специалистами, так и новичками, студентами.
Выбор хорошей системы автоматического проектирования зависит от личных пожеланий инженера. Эта программа, с которой он будет проводить каждый свой рабочий день. Поэтому необходимо внимательно разобраться с возможностями, которые предлагает платформа.
Компас
Отечественный продукт компании АСКОН изначально планировался как программа для 3D-моделирования. Со временем появились дополнения, позволяющие вести в нем и всю сопутствующую документацию. Он также выигрывает в том, что запрограммирован на соблюдение стандартов ГОСТ. Но софт имеет ряд минусов. Формат чертежей, выполненных в Компасе, не поддерживается прочими схожими платформами. А также имеет скудные возможности в оформлении текста.
Если попытаться истолковать простым и доступным языком, что собой представляют эти чрезвычайно сложные для людей без высшего технического образования системы, получится следующее — это современный переход инженерных чертежей, от бумажных к электронным. С бурным развитием компьютерных технологий, отпала необходимость создания технической документации в ручном формате. Что позволило, кроме всего прочего, избежать неточностей и просчетов, а также намного ускорило и упростило сам процесс подготовки цифровых проектов.
Что собой представляет САПР
Используя техническую терминологию САПР – это комплекс автоматизированных систем с функцией проектирования, для реализации информационных технологий (чертежей, схем, сложных диаграмм и пр.). Ядро комплекса, представляет собой своеобразное программное обеспечение, заключающееся в разветвленной организационно-технической системе, автоматизирующей процессы проектных решений. Возможности ее, однако, ограничены, без использования всех средств для решения поставленных задач. А это – совокупность обслуживающего персонала, технических наработок проекта, и самой программы (запущенного процесса), для обработки и преобразования полученных данных в полноценный проектный план.
Сложности с расшифровкой аббревиатуры
Для лучшего понимания, что такое на самом деле САПР, в чем состоит назначение и каковы рабочие функции, следует сначала разобраться в толковании сокращенного названия . Может показаться странным, но существует несколько вариантов расшифровки, большинство из которых уводят по ложному пути:
- Часто, в технической литературе ее называют – программным средством для создания автоматизированного проектирования. По смыслу такое толкование близко к истине, но слишком растянутое в контексте, и одновременно слишком узкое в определении вопроса. Другими словами – это прикладное специализированное ПО, а единственная роль его, заключается в проектной деятельности, осуществляющейся при помощи автоматизированных процессов. Это слишком сложное для понимания и не совсем верное определение, учитывая, что САПР это не обычная программа, а комплекс средств.
- В других источниках расшифровка представляет его системой автоматического проектирования. Коротко, емко, но в корне неверно, с допущением грубейшей ошибки в толковании. Здесь путаются главные понятия , в словосочетании «автоматического», то есть, самостоятельного системного процесса, без всякого подключения человеческого фактора. В общей системе САПР за определенную часть ее работы отвечает именно персонал, без него она не может обойтись, что подчеркнуто понятием «автоматизированный». А автоматическими, является лишь отдельные операции в работе, ложащиеся непосредственно на систему.
- Дословная расшифровка – система автоматизации проектных работ или система автоматизированного проектирования. Это наиболее правильное и точное определение, полностью соответствующее и аббревиатуре и смыслу в нее заложенному. Но оно считается излишне тяжеловесным, а потому, редко используется даже в технической литературе, разве только, в виде дословного толкования.
- Для определения и расшифровки чаще всего используется словосочетание – система автоматического проектирования. Это не совсем соответствует аббревиатуре, но полностью отражает ее смысл и легко в употреблении, поэтому применимо и в технической, и в прикладной литературе. Используется такое толкование и в ГОСТ.
- В англоязычном варианте, CAD — computer-aided design, имеет тот же смысл что и в русскоязычном, но в дословном переводе несколько отличается. Английский вариант подчеркивает применение компьютерных технологий, участвующих в процессе проектирования. Нельзя сказать что это неверно, все так, но тут как и с точным переводом на русском языке – излишняя словоформа, и без того понятно, что без этого не обойтись.
Краткий экскурс в историю
Самое интересное в том, что разработка САПР началась еще в 1945 г., задолго до наступления компьютерной эры, а разные этапы ее создания велись на протяжении 70-ти лет. Как в большинстве подобных случаев, это был исключительно военный проект научно-исследовательских организаций ВПК США. Целью было создание системы аппаратно-программного комплекса, способного в автоматизированном режиме управлять средствами противовоздушной обороны. Первый из таких комплексов поступил на вооружение уже в 1947 г., но как опытный образец, а работы продолжались и дальше.
Поначалу это были примитивные электронные радиотехнические средства, какими они оставались до конца 60-х гг. Примерно к этому времени к созданию собственного проекта приступили и в СССР, первые советские образцы тоже не впечатляли техническими возможностями, и постоянно совершенствовались. Первый прототип по-настоящему автоматизированной графической системы увидел свет в 1963 г., это был знаменитый Sketchpad – детище профессора Сазерленда. А первый полноценный САПР выпустила компания «Autodesk» в 1982 г. представившая свой продукт – AutoCAD, ставший «дедушкой» всех современных систем автоматизированного проектирования.
Цели, возможности и применение
Разработки собственно САПР преследуют исключительно мирные цели, направленные на повышение эффективности труда работников технических отделов (инженеров, конструкторов, проектировщиков). Возможности для этого предоставляет сам человек, взаимодействующий с вычислительной электроникой, и эта связка способна решать поставленные задачи, на разных стадиях проектирования, с последующей подготовкой производства. Способствуют в достижении этого следующие сопутствующие факторы:
- многократно облегченный и упрощенный производственный процесс планирования;
- снижение конечных сроков готовых к реализации базовых проектов;
- улучшение показателей качества проектирования на каждом отдельно взятом этапе;
- сокращение статьи затрат на моделирование и тестирование ввиду отсутствия доработок;
- существенное сокращение затрат за счет отсутствия эксплуатации большого числа сотрудников.
Подобные преимущества, это результат достоинств и эффективности элементов автоматизированной системы. В частности:
Составляющая часть и структура
По государственным стандартам, структура САПР включает комплекс элементов, считающихся отдельными составляющими, но в работе взаимодействующих между собой:
- КСАП (Комплекс Средств Автоматизации Проектирования), состоящий из ряда собственных подсистем, а также некоторых входящих непосредственно в САПР. Но включены они в общий комплекс не на постоянной основе, а на периодической, в момент их эксплуатации, кроме тех, что не вошли в программный комплекс системы и объединяются общей функцией.
- ПТК (Программно-Технический Комплекс), назвать его самостоятельным достаточно сложно, все компоненты заключенные в этом комплексе, направлены на обеспечение САПР. Он осуществляет инженерный анализ, и проводит расчет полученных данных. А вот функций работающих самостоятельно как у КСАП не имеет, но может эксплуатироваться им.
- ПМК (Программно-Методический Комплекс), так же как и предыдущий, включает в себя только компоненты, обеспечивающие общую систему. Имеет встроенный модуль с управленческими функциями, контролирующими деятельность и ПТК, и КСАП, точнее их результат. Также может эксплуатироваться последним, но при этом и сам использует подсистемы.
Важной составляющей частью структуры САПР, являются включенные в нее подсистемы, наделенные системными свойствами, выделенные при создании как самостоятельные элементы. В этом САПР можно сравнить с пчелиными сотами, состоящими и ячеек-подсистем – неотъемлемых от общего тела и взаимозависимых между собой. Каждая ячейка отвечает за выполнение и обеспечение определенных функций и задач, обладая набором собственных проектных решений и документацией, для этого предназначенной. Все подсистемы распределены на 2 основных вида назначений:
Обслуживающие компоненты
Компоненты, являются частью общей структуры и составляющими подсистем, выполняя собственные задачи в их функциональности. Они замыкают иерархическую цепочку и не делятся на элементы, оставаясь однородными, при этом полностью автономными и независимыми от других структурных составляющих. Компоненты во многом похожи на приложения и расширения, их так же можно устанавливать самостоятельно. Они разнообразны по назначению, но объединяются в группы по конкретному типу, образуя расширенные средства обеспечения и обслуживания САПР:
Классификация и виды
Государственный стандарт определяет классификацию САПР по таким признакам:
- по определенным типам или разновидностям, с учетом сложности представляющей объектами проектирования;
- по их уровню, включительно с комплексностью, направленными на все без исключения элементы автоматизации;
- по характеру, содержанию и количественным объемам выпускаемой документации, и проделанной работе в целом;
- по количеству достигнутых уровней в структурной части технического и системного обеспечения.
Параллельно с этим, классификация происходит по видам CAD-программ:
Разновидности программ
В большинстве, программное обеспечение для САПР мало чем отличается между собой, сохраняя то же наполнение и те же принципы. Основные отличия, проявляются в зависимости от применимой отрасли производства:
- MCAD – объединяет машиностроительную отрасль в целом, независимо от уровня сложности разработок. От схемы простейшего кухонного комбайна, до платформ для запуска межгалактических зондов.
- ECAD – поддерживает сферу радиоэлектроники на всех этапах разработок. Начиная отдельными элементами, в виде плат и микросхем, заканчивая проектами, состоящими из тысяч таких деталей.
- CAAD – охватывает задачи архитектурно-строительного направления любой сложности, в чем бы они не выражались. Как, например, возведение отдельных зданий и целых комплексов, или прокладка путей сообщения.
Для них существует собственная классификация, определяющаяся по целям использования, повторяющая состав и структуру англоязычного САПР:
- CAD – включает создание проектов, чертежей и схем;
- CAE – отвечает за процессы расчетов и аналитики;
- CAM – осуществляет управленческие функции.
Принципы разработки
Работа на базе средств автоматизированного проектирования, чрезвычайно сложна, несмотря на относительно небольшую энергозатратность и ресурсоемкость. Она требует не только знаний и высокой квалификации, это сам по себе сложный процесс, требующий трудовых и финансовых затрат на реализацию проекта. Его окупаемость зависит от множества факторов, как внешних, так и внутренних, оказывающих непосредственное влияние на эффективность разработки. Она объединяет основные принципы, утвержденные государственным стандартом, выраженные:
- в унификации;
- в комплексности;
- в открытости;
- и интерактивности.
Что представляют собой эти принципы, следует рассмотреть детально.
Унификация
Принципы унификации широко используются в разработках, независимо от их направления и отрасли, начиная от начальных стадий и до пользования инфраструктурой, причем, внедряются и на определенных этапах. Если неуклонно следовать им, различные решения одинаковой эффективности и близким по определению алгоритмам применимы в любых производственных отраслях.
Заключается принцип унификации
в осведомленности обслуживающего персонала, располагающего широкими познаниями в узкоспециализированной сфере производства, но способного применить его и в совершенно чуждых условиях. Это не подразумевает насильственной эксплуатации, все процессы имеют одинаковые принципы и свою специфику, а умение приспособить знания и адаптировать их в однотипной среде – это и есть основной принцип унификации. Это касается не только человеческого фактора, поскольку процесс автоматизированный, соответственно, данный принцип распространяется и на саму CAD-систему.
Комплексность
Комплексный подход как принцип разработки, важен во многих аспектах автоматизированного процесса. Во-первых, он в немалой степени обеспечивает конкурентоспособность конечного продукта. А во-вторых, оказывает непосредственное влияние на объемы его реализации, путем продвижения на новые рынки сбыта. С экономической точки зрения , этот принцип можно было бы считать основным, он отвечает всем требованиям достижения быстрой окупаемости затратной части, используемой на производство.
Но с точки зрения самой структуры САПР, он не может быть автономным, и как следствие, нельзя делать на него весь упор – он во многом зависит от других принципов, и не всегда отвечает их требованиям, а иногда действует в ущерб открытости. Как и предыдущий, комплексность характеризуется приспособленностью, но в этом случае, она касается больше системы, чем персонала, способного принимать только установленные управленческие решения. Выражен принцип в наделении продукта компонентами, позволяющими решать задачи на независимых друг от друга стадиях производства, то есть, сделать состоятельным еще до реализации проекта.
Открытость
Принцип открытости можно воспринимать по-разному, да и возможностей для интерпретации в нем предостаточно. Но характерная его черта, в любой из представленных форм – взаимосвязь всех сторон структуры , формирующаяся в основном между производителем и пользователем, в процессе привлекая другие элементы их окружающие, осуществляя обратную связь. На наглядном примере, можно выразить основы этого принципа так: персонал, использующий в разработке автоматизированную систему, имеет с ней прямую взаимосвязь, потому что работает с ней в связке.
В случае сбоев или неполадок в рабочем процессе, информация об этом поступает к разработчикам, анализирующим стадии производства для поиска комплексного решения, а это прямой путь не только к устранению проблемы, но и к совершенствованию механизма, а как следствие и конечного продукта. Разработчики, в свою очередь, передают техническую документацию с результатами проделанной работы бренду-производителю, добавляющему ее в схемы новых версий системы. Таким образом, одна, казалось бы, незначительная деталь, задействует всех участников и имеет позитивные последствия.
Принцип интерактивности, относится к важнейшим элементам общей цепи в разработке, на него возложены ответственные задачи и функции. Он создает условия для максимально упрощенной коммуникации между всеми пользователями, посредством интерфейсов, и обеспечивает взаимодействие различных системных модулей, при формировании производственной инфраструктуры, фактически не вмешиваясь непосредственно в процесс разработки.
С технической стороны он имеет тесную взаимосвязь с принципом унификации, что в равной степени повышает их эффективность в общей связке. Хотя они и независимы друг от друга, но в моменты проведения интерактивных процедур, имеет большое значение обмен данными между различными субъектами, для взаимодействия в их работе. Собственно, только за счёт принципа интерактивности налаживается эффективное решение почти всех задач производства, применимых в системе автоматизированного проектирования.
Критерии выбора САПР
Критериев такого выбора можно назвать немало, получится внушительный список, однако этого делать нет смысла, учитывая, что они кардинально меняются в зависимости от назначения такого софта. Прежде всего, нужно принять во внимание уровень сложности решаемых задач и их объема, то, каким должен быть конечный продукт, сроков, отведенных на выполнение работ и всего, что с этим связано. Ну и, конечно же, выбор зависит от самого пользователя, не его предпочтений или чутья, а квалификации, насколько хорошо он знаком с работой и особенностями системы автоматического проектирования. А в остальном, следует обращать внимание только на следующие показатели:
Требования к компьютеру
Новые компьютеры совместимы с любыми периферийными устройствами, и обладают большим объемом оперативной памяти. А последнее, единственное, что имеет значение для установки программ САПР, никаких других требований у них нет. Что касается стареньких устройств, то и с ними не будет сложностей, если только и без того скудная память не перегружена ворохом папок и файлов. Следует учитывать только это, и то, что подобный софт достаточно тяжеловесен, объем свободного места
на диске должен быть не меньше 6 Гб.
Лучшие САПР-программы для проектирования
Если еще лет 20 назад подобные программы были большой редкостью, за исключением доминирующей продукции компании Autodesk и некоторых других, не отличающихся функциональными возможностями, то сейчас рынок ими буквально переполнен. Такое положение только на руку пользователей, конкуренция позволила существенно снизить заоблачные цены, существовавшие в недавнем прошлом. Из-за чего приобретать их могли себе позволить только крупные корпорации. Теперь, программы САПР доступны и простым пользователям, что предоставляет для них большие возможности, особенно когда есть из чего выбирать. Но нужно все же признать, что большинство из них, это низкопробный продукт , не отвечающий ни ГОСТу, ни заявленным качествам, однако всегда остается старый, добрый софт для проектирования в лице неизменных лидеров в этой сфере.
Автокад
До недавнего времени, был гегемоном среди себе подобных, успевшим пройти 22 стадии обновлений и усовершенствований, а потому, хоть и утратил первую строчку в рейтинге, но остается одним из лучших и самым распространенным из всех. AutoCAD относится к легкому уровню, но в отличие от других базовых, способен выполнять проектирование в двумерной и трехмерной среде. Продукт отвечает всем мировым стандартам, имеет 18 вариантов интерфейса, включительно с русскоязычным и несколько тысяч всевозможных надстроек, компонентов и модулей.
С его помощью легко создавать и оформлять
чертежи любой сложности, трехмерные модели, к тому же он является платформенным, то есть не привязанным к определенной ориентации, благодарю чему, работает со всеми проектными решениями. В равной степени Автокад подходит и для архитектурных расчетов, и создания проектов в сфере машиностроения.
NanoCAD
Продукт молодой, но успевшей найти множество почитателей. Отечественная компания «Нанософт», совершила технологический прорыв всего за 10 лет, выйдя в рейтинг лучших мировых производителей. Представлен двумя базовыми версиями – nanoCAD (распространяющейся бесплатно) и nanoCAD Plus (распространяется на коммерческой основе). Возможно бесплатный вариант, это ловкий ход, благодаря которому за столь короткий промежуток времени он и добился такой популярности, но продукт действительно заслуживает внимания и без всяких уловок.
Основное направление деятельности
– разработка и выпуск технической документации, с этим он справляется на отлично. Имеет удобный интерфейс с поддержкой формата DWG и прямое соотношение с многими себе подобными программами, благодаря чему ему открыт доступ в библиотеку Teigha с заготовленными схемами.
ZWCAD
Последнее время все чаще называемый «полноценной заменой Автокада» продукт компании ZWSOFT обращает внимание рядом достоинств. В частности, это кардинально новая разработка ПО, быстро завоевывающая новые рынки и новых потребителей. В последней версии остался только старый удобный интерфейс, и почти до не узнавания изменилось меню, ставшее более расширенным.
Укомплектован базовым набором инструментов, всем необходимым для инженеров-проектировщиков, с множеством дополнительных модулей и рядом новых функций. Возможность интеграции
с многим программным обеспечением, включая и главного конкурента, с поддержкой наиболее популярных форматов для сохранения технической документации. Среди прочих достоинств можно выделить и невысокую цену ZWCAD , и возможность скачать тестовую версию на официальном сайте компании.
Компас
Является самым старым и заслуженным отечественным продуктом, с почти 30-ти летней историей. Сейчас выпускается компанией «Аскон» одновременно в 6-ти разных редакциях, отличающихся функциональными возможностями и направлениями в проектировании, но поддерживающими одни базовые принципы. Основное назначение – создание трехмерных моделей, с ассоциативным рядом для отдельно взятых элементов конструктивного образца.
Благодаря включенной в структуру параметрической технологии, есть возможность в течение короткого времени создавать типовые модели, с применением образцов и прототипов спроектированных раньше. Программа включает многочисленные функции, призванные облегчить решение задач, связанных с обслуживанием в момент производства. Осуществляется поддержка 3-D моделирования, с модулем формирующим спецификации, а главное достоинство Компаса представлено собственным математическим ядром.
Сейчас на рынке можно встретить самый разнообразный софт подобного рода, современный и многофункциональный. Такие программы, кардинально отличаются между собой, по качеству, по стоимости, и по другим критериям, они похожи лишь общим назначением, но по-настоящему похожих, между ними нет. Выбрать что-то подходящее для себя достаточно непросто, единственное, что поможет принять правильное решение, это потребности предприятия, поставленные задачи и быть может, острая необходимость в собственной системе автоматизированного проектирования.
Loading...