Меню

Назначение и общая классификация CAD CAM CAE систем

Назначение и общая классификация CAD/CAM/CAE-систем

САПР (CAD System — Computer Aided Design System) — система, реализующая проектирование, в котором все проектные решения или их часть получают в результате вычисления и составления математических моделей на компьютере. Основная функция – выполнение автоматизированного проектирования на всех и отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.

В настоящий момент выделяют три основные подгруппы САПР:

— машиностроительные САПР (MCAD — Mechanical Computer Aided Design). Под термином «САПР для машиностроения» в нашей стране обычно подразумеваются пакеты, выполняющие функции CAD/CAM/CAE/PDM, т.е. автоматизированного проектирования, подготовки производства и конструирования, а также управления инженерными данными.

— Архитектурно-строительные САПР (CAD/AEC — Architectural, Engineering, and Construction).

— САПР печатных плат (ECAD — Electronic CAD/EDA – Electronic Design Automation).

CAD – computer Aided DesignОбщий термин для обозначения всех аспектов проектирования с использованием средств вычислительной техники. Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия. А также генерацию чертежных изделий и их сопровождений.

CAM – Computer Aided Manufacturing — Общий термин для обозначения системы автоматизированной подготовки производства, общий термин для обозначения ПС подготовки информации для станков с ЧПУ. Традиционно исходными данными для таких систем были геометрические модели деталей, полученных из систем CAD.

CAE – Computer Aided Engineering — Система автоматического анализа проекта. Общий термин для обозначения информационного обеспечения условий автоматизированного анализа проекта, имеет целью обнаружение ошибок (прочностные расчеты) или оптимизация производственных возможностей.

PDM – Product Data Management — Система управления производственной информацией. Инструментальное средство, которое помогает администраторам, инженерам, конструкторам управлять как данными так и процессами разработки изделия на современных производственных предприятиях или группе смежных предприятий.

САПР легкий вес

Эти САПР служат для выполнения почти всех работ с двумерными чертежами и имеют ограниченный набор функций по трехмерному моделированию. С помощью этих систем выполняются порядка 80% всех работ по проектированию, хотя имеющиеся ограничения делают их не всегда довольно удобными. Область их работы — создание чертежей отдельных деталей. Характерные представители таких САПР — AutoCAD, T-FlexCAD 2D.

AutoCad

Страна разработки: США

Самая популярная в мире среда автоматизированного проектирования, избранная многими разработчиками в качестве базовой графической платформы для создания машиностроительных, архитектурных, строительных, геодезических программ и систем инженерного анализа. AutoCad — лучшая 2D «чертилка».

КОМПАС

Страна разработки: Россия

Система КОМПАС-3D позволяет реализовать классический процесс трехмерного параметрического проектирования — от идеи к ассоциативной объемной модели, от модели к конструкторской документации.

Основные компоненты КОМПАС-3D — собственно система трехмерного твердотельного моделирования, универсальная система автоматизированного проектирования КОМПАС-График и модуль проектирования спецификаций. Все они легки в освоении, имеют русскоязычные интерфейс и справочную систему.

САПР средний вес

По своим возможностям они полностью охватывают САПР «легкого веса» плюс позволяют работать со сборками, и по некоторым параметрам они уже не уступают тяжелым САПР. А в удобстве работы даже превосходят. Обязательным условием является наличие интеграции с CAM программами. Это не просто программы, а программные комплексы, в частности Autodesk Mechanical Desktop, Intergraph, Solid Edge, T-Flex, Solid Works.

Разработчик: Группа компаний ADEM

Страна разработки: РоссияADEM – программное обеспечение для промышленности и образованияОтечественная интегрированная CAD/CAM/CAPP система ADEM предназначена для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства.

В состав программного комплекса входят инструменты для автоматизации: проектирования, конструирования и моделирования изделий; оформления чертежно-конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД; проектирование техпроцессов и оформления технологической документации в соответствии с требованиями ЕСТД; программирования оборудования с ЧПУ; управления архивами и проектами.

T-Flex

Страна разработки: Россия

Топ Системы — разработчик программного комплекса T-FLEX СAD/CAM/CAE/CAPP/PDM.Компания «Топ Системы» предлагает полностью интегрированные программные решения T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM для электронного документооборота (PDM), системы автоматизации проектирования (САПР), подготовки производства и управленческой деятельности на предприятии, подготовки программ для станков с ЧПУ.

Solid Works

Разработчик: SolidWorks Corp.

Страна разработки: СШАSolidWorks — мощное средство проектирования, базирующееся на передовых технологиях гибридного параметрического моделирования, интегрированных средствах электронного документооборота SWR-PDM/Workflow и широком спектре специализированных модулей. Разработчиком SolidWorks является SolidWorks Corp. (США), независимое подразделение холдинга Dassault Systemes (Франция) — мирового лидера в области высокотехнологичного программного обеспечения.Концептуальные идеи, положенные разработчиками в основу SolidWorks, и такие качества, как высокая производительность и надежность, интуитивно понятный интерфейс, русификация и поддержка ЕСКД, предопределяют успех внедрения SolidWorks на предприятиях отечественной промышленности.

САПР тяжелый вес

Эти системы применяются для решения наиболее трудоемких задач: моделирования поведения сложных механических систем в реальном масштабе времени, оптимизирующих расчетов с визуализацией результатов расчетов температурных полей и теплообмена и т.д. Обычно в состав системы входят: графические модули, модули для проведения расчетов, постпроцессоры для станков с ЧПУ.

Примерами «тяжелых» САПР могут служить такие продукты, как CATIA, CADDS 5, EMS, Pro/ENGINEER.

Catia

Разработчик: Dassault Systemes

Страна разработки: ФранцияCATIA V5 – CAD/CAM/CAE — система для описания изделия и его моделирования на разных этапах жизненного цикла. Разработана в 1998 году на основе нового ядра CNEXT, содержащего средства как для описания геометрии изделия, так и для описания процессов его создания, с возможностью сохранять и накапливать используемые при этом приемы и методы в виде корпоративных знаний. Идеи PLM заложены в самой основе системы, что позволяет исключительно быстро развивать и наращивать ее функциональность в желаемом направлении. В этом – ее основное отличие от программных продуктов других компаний-разработчиков.

Pro\Engineer

Разработчик: Parametric Technology Corporation (PTC)

Страна разработки: СШАПолнофункциональная САПР для разработки изделий любой сложности.Благодаря мощным возможностям автоматизации всех машиностроительных дисциплин, Pro/ENGINEER является общепризнанным 3D решением для моделирования и разработки конкурентоспособных коммерческих изделий. Интегрированные CAD/CAM/CAE решения Pro/ENGINEER позволяют вам проектировать быстрее, чем когда-либо, максимально способствуя появлению новых идей и повышению качества, что в конечном итоге приводит к созданию выдающихся изделий.

Источник

Сапр машин и оборудования

САПР (CAD или CADD) — система автоматизированного проектирования. Программный пакет, который призван создавать конструкторскую и технологическую документацию,3D модели и чертежи.

Содержание

Производители проектных систем

Представленная в данном материале таблица представляет собой упорядоченный список производителей готовых программных решений в области систем проектирования, разработки и промышленного дизайна.

Особенности

Наряду с использованием систем автоматизации инженерных расчетов и анализа CAE в данное время, как правило, используются системы автоматизированного проектирования CAD (Computer-Aided Design). Сведения из CAD-систем поступают в CAM (Computer-aided manufacturing). Следует заметить, что английский термин «CAD» по отношению к промышленным системам имеет более узкое толкование, чем русский термин «САПР», поскольку в понятие «САПР», входит и CAD, и CAM, и CAE. Среди всех информационных технологий автоматизация проектирования занимает особое место. Прежде всего, автоматизация проектирования — это дисциплина синтетическая, так как в ее состав входят различные современные информационные технологии. Так, например, техническое обеспечение САПР базируется на эксплуатации вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий, также САПР практикует использование персональных компьютеров и рабочих станций. Говоря о математическом обеспечении САПР, следует отметить разнообразие используемых методов: вычислительной математики, математического программирования, статистики, дискретной математики, искусственного интеллекта. Программные комплексы САПР можно сравнить с одними из самых сложных современных программных систем, в основе которых лежат такие операционные системы как Windows, Unix, и такие языки программирования как С, С++ и Java, а также современные CASE-технологии. Практически каждый инженер-разработчик должен обладать знаниями основ автоматизации проектирования и уметь работать со средствами САПР. Поскольку все проектные подразделения, офисы и конструкторские бюро оснащены компьютерами, работа конструктора таким инструментом как обычный кульман или расчеты с помощью логарифмической линейки стали неактуальны. Следовательно, предприятия, работающие без САПР или использующие ее в малой степени, становятся неконкурентоспособными, поскольку тратят на проектирование значительно больше времени и финансовых средств.

Типы САПР

  • Математическое обеспечение САПР (МО) — этот вид подразумевает объединение математических методов, моделей и алгоритмов с целью выполнения проектирования)
  • Лингвистическое обеспечение САПР (ЛО) — это обеспечение представляет собой выражение языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками обмена данными и языками программирования между техническими средствами САПР;
  • Техническое обеспечение САПР (ТО) — сюда относятся периферийные устройства, ЭВМ, линии связи, обработка и вывод данных и т. д.;
  • Информационное обеспечение САПР (ИО) — состоит из баз данных (БД), систем управления базами данных (СУБД) и других данных, которые используются при проектировании;
  • Программное обеспечение САПР (ПО) — это, прежде всего компьютерные программы САПР;
  • Методическое обеспечение (МетО) — включает в себя различного рода методики проектирования;
  • Организационное обеспечение (ОО) — представляется штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, которые определяют работу проектного предприятия.

Структура САПР

Будучи одной из сложных систем, САПР состоит из двух подсистем: проектирующей и обслуживающей. Проектные процедуры выполняют проектирующие подсистемы . Подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов являются ярким примером проектирующих подсистем. С помощью обслуживающих подсистем осуществляется функционирование проектирующих подсистем, их единство, как правило, называют системной средой или оболочкой САПР. Характерными обслуживающими подсистемами считаются подсистемы управления процессом проектирования (DesPM — Design Process Management), управления проектными данными (PDM — Product Data Management).

Структура ПО САПР определяется следующими факторами:

  • аспектами и уровнем создаваемых с помощью ПО описаний, проектируемых объектов и предметной областью;
  • степенью автоматизации конкретных проектных операций и процедур;
  • ресурсами, предоставленными для разработки ПО;
  • архитектурой и составом технических средств, режимом функционирования.

Классификация САПР

САПР классифицируют по следующим принципам: целевому назначению, по приложению, масштабам и характеру базовой подсистемы. По целевому назначению выделяют САПР или подсистемы САПР, которые предоставляют различные аспекты проектирования. Таким образом, CAE/CAD/CAM системы появляются в составе MCAD:

  • САПР-Ф или CAE (Computer Aided Engineering) системы. Здесь имеются в виду САПР функционального проектирования
  • САПР-К — конструкторские САПР общего машиностроения, чаще всего их называют просто CAD-системами;
  • САПР-Т — технологические САПР общего машиностроения — АСТПП (автоматизированные системы технологической подготовки производства) или системы CAМ (Computer Aided Manufacturing).

По приложениям самыми важными и широко используемыми считаются такие группы САПР как:

  • Машиностроительные САПР или MCAD (Mechanical CAD) системы — это САПР для применения в отраслях общего машиностроения.
  • ECAD (Electronic CAD) или EDA (Electronic Design Automation) системы — САПР для радиоэлектроники.
  • САПР в области архитектуры и строительства.

Помимо этого, существует большое количество более специализированных САПР, или выделяемых в определенных группах, или являющихся самостоятельной ветвью в классификации. Это такие системы как: БИС-САПР (больших интегральных схем); САПР летательных аппаратов и САПР электрических машин. По масштабу определяют самостоятельные программно-методические комплексы (ПМК) САПР:

  • Комплекс анализа прочности механических изделий в соответствии с методом конечных элементов (МКЭ)
  • Комплекс анализа электронных схем;
  • Системы ПМК;
  • Системы с уникальными архитектурами программного (software) и технического (hardware) обеспечений.

Классификация по характеру базовой подсистемы

  • САПР, которые направлены на приложения, где главной процедурой проектирования является конструирование, то есть определение пространственных форм и взаимного расположения объектов. Это САПР на базе машинной графики и математического моделирования. К данной группе систем относится большая часть графических ядер САПР в сфере машиностроения.
  • САПР, ориентированные на приложения, в которых при достаточно простых математических расчетах перерабатывается большое количество данных. Это САПР на базе СУБД. Данные САПР главным образом встречаются в технико-экономических приложениях, например, В процессе проектирования бизнес-планов, объектов, подобных щитам управления в системах автоматики.
  • Комплексные (интегрированные) САПР, которые включают в себя совокупность предыдущих видов подсистем. Типичными примерами комплексных САПР могут быть CAE/CAD/CAM-системы в машиностроении или САПР БИС. Таким образом, СУБД и подсистемы проектирования компонентов, принципиальных, логических и функциональных схем, топологии кристаллов, тестов для проверки годности изделий является составной частью САПР БИС. Для того, чтобы управлять такими сложными системами используют специализированные системные среды.
  • САПР на базе определенного прикладного пакета. По сути это свободно используемые программно-методические комплексы, такие как, комплекс имитационного моделирования производственных процессов, комплекс синтеза и анализа систем автоматического управления, комплекс расчета прочности по методу конечных элементов и т. п. Как правило, данные САПР относятся к системам CAE. Например, программы логического проектирования на базе языка VHDL, математические пакеты типа MathCAD.
Читайте также:  На е нашего i магазин i а вы найдете огромный выбор всевозможного i швейного оборудования i различных видов

Развитие САПР

Одна из ключевых тем развития САПР — «облачные» вычисления: удаленная работа с данными, размещенными на удаленных серверах, с различных устройств, имеющих выход в интернет. На сегодняшний день облака очень существенно продвинулись в сегменте легких приложений и сервисов — преимущественно в потребительском секторе. Возможны два варианта интеграции. В первом случае в облако переносится вся инфраструктура инженерных служб, и соответственно необходимость в инженерном ПО, установленном на рабочем месте, исчезает вовсе. Во втором случае у конструктора по-прежнему остается графическая рабочая станция с установленной САПР, но при этом он получает из нее доступ к различным облачным сервисам, благодаря которым можно решать задачи, требующие весьма существенных ресурсов (например, проводить прочностной анализ). Осуществлять облачное взаимодействие возможно двумя способами: публично, когда доступ к серверу, расположенному у провайдера, открыт через интернет, и в частном порядке, когда сервер находится на предприятии и обращения к нему происходят по закрытой локальной сети. В России развитие облаков в области САПР сдерживается необходимостью соблюдать в очень многих проектах излишнюю секретность. Поэтому скорее всего именно частные облака станут в ближайшее время основным драйвером рынка. Облака — это не только новые технологии, но еще и возможность экспериментировать с новыми бизнес-моделями. [1]

Следующая важная тенденция — альтернативные ОС. Еще лет пять назад, когда заводились разговоры об альтернативе Microsoft Windows, речь, как правило, шла о Linux. Данная тема актуальна и сегодня: отечественная национальная программная платформа, по всей видимости, будет сделана на базе ядра Linux; к этой ОС растет интерес в области образования и в госструктурах (есть примеры успешного перехода). Однако теперь уже можно говорить о существенном потенциале операционной системы Google Chrome OS. И здесь упомянутый тренд смыкается с облачным трендом — ОС Google, как известно, не подразумевает установку приложений на локальном компьютере.

Немаловажную роль в продвижении этой ОС играет тенденция к уменьшению рыночной доли ПК. Очевидно, что если в облака перенести большинство громоздких и сложных вычислений, снижаются требования к аппаратному обеспечению и появляется возможность работать на любых устройствах. Например, на планшетах. В итоге разработчикам САПР-решений придется либо разрабатывать платформонезависимые решения (облачный вариант), либо делать их мультиплатформенными.

Следующая тема — `железо`. Здесь все опять же определяется неудовлетворенностью рынка решением монополиста — классической архитектурой Intel (темпами ее развития). В этой связи явно отмечается тренд на развитие архитектуры ARM. Ее сейчас поддерживает несколько производителей, среди которых одним из самых активных является компания Nvidia (Нвидиа). Пока данная архитектура активно применяется только в мобильных устройствах, но в ближайшее время, судя по всему, она перейдет и на стационарные ПК. Косвенно об этом свидетельствует тот факт, что будущая ОС Microsoft Windows 8 сможет работать и на ARM-архитектуре тоже (впервые не только на Intel).

Вторая тенденция — перенос существенной части вычислений с центрального процессора на графическое ядро. Данная тема относится скорее к области параллельных вычислений.

Еще один тренд — это рост рынка мобильных устройств. Наибольшее ускорение он получил в прошлом году с появлением iPad. Вначале, правда, казалось, что это устройство сугубо потребительское и в корпоративном секторе оно не будет применимо. Однако выяснилось, что оно вполне подходит для решения многих задач.

В секторе САПР сегодня многие сотрудники являются мобильными — работают на выезде, на удаленных строительных объектах, перемещаются по стране, трудятся дома. (Все это требует удобного мобильного устройства.)

Так или иначе за рубежом о том, что планшет скоро будет у каждого сотрудника инженерной службы, сегодня говорят как о свершившемся факте. Уже появились привлекательные для разработчиков мобильные платформы IOS Apple и Android Google, а также существенное количество САПР-приложений под них.

Сейчас весьма сложно сказать, уйдут ли через десять лет из нашего арсенала клавиатура и мышь. Но факт в том, что интерфейсы, ориентированные на работу с мультитач-экранами (пальцеориентированные), явно набирают популярность. В мобильных устройствах они уже практически стали стандартом. На сегодняшний день вполне понятно, что этот интерфейс более чем подходит для потребления информации. Так же ли он хорош для ее создания, для работы с САПР, сказать пока сложно. Для массового перехода к подобным интерфейсам до сих пор не хватает технологической базы. Сейчас на рынке просто не существует достаточно больших мультитач-панелей с необходимым для САПР разрешением.

Рынок САПР весьма консервативен. Даже замена одной такой системы на другую в рамках работы над одним проектом — задача довольно сложная. Что уж говорить о серьезной смене парадигмы, интерфейсов, поколений САПР. Поэтому данный рынок явно не входит в число лидеров технологической гонки — развитие есть, но очевидно не такое быстрое, как хотелось бы. Впрочем, в ближайшее десятилетие на предприятия придут инженеры, выросшие уже в эпоху интернета, новых технологий и мобильных устройств, и так или иначе они станут активно привносить на рынок элементы своей культуры.

САПР в строительстве

Цифровизация бизнеса затронула все его отрасли. В последнее десятилетие бум переживают решения для проектирования, инжиниринга и конструирования промышленных объектов. От советских кульманов проектировщики пришли к 3D-моделированию. Что цифровизация означает для этого сегмента, как помочь команде работать в едином пространстве и почему пока не удается окончательно избавиться от бумажных носителей, помогал разбираться генеральный директор компании AVEVA Алексей Лебедев.

Источник



САПР: что такое система автоматизированного проектирования

Редкий инженер предпочитает бумажные чертежи электронным. Старый дедовский способ занимает гораздо больше времени и допускает погрешности в построении и расчетах. Поэтому большинство предприятий перешли на компьютерные технологии. Расходы на установку систем и обучение сотрудников полностью окупилось результативностью и качеством работы с компьютером. К тому же, такой подход позволяет вести всю документацию в цифровом виде и обеспечивает удобство сообщения с другими компаниями и дочерними предприятиями.

Чтобы понять, что такое САПР и для чего он нужен в работе, узнаем, как расшифровывается аббревиатура программы – это система автоматизированного проектирования. В этой статье мы узнаем, как появилось и развивалось это программное обеспечение, какие возможности оно открывает для конструирования, и чем отличаются его разновидности.

История создания САПР

Англоязычный вариант названия – CAD, то есть Computer Aided Design. Изначально разработчики добивались плотного взаимодействия человеческих ресурсов и возможностей электронно-вычислительных машин. Путь достижения этой цели короток – существование платформ не длится и полвека. Условно весь период развития можно разбить на три части:

  • 1970-е годы. В это время появилась уверенность, что проектирование теоретически подвергается компьютеризации. Сфера деятельности машины была невелика, в основном упор делался на возможности автоматического черчения. Такие программы получили название САЧ.
  • 1980-е годы ознаменовались появлением микрокомпьютеров, поэтому все силы уходили на создание систем для них. Также этот период положил начало объемному 3D-моделированию с возможностью передачи данных.
  • 1990-е годы окончили формирование базовых понятий САПРа и устранения ошибок и погрешностей. В частности, было убрано препятствие при передаче файла в одном формате на другую компьютерную систему. Когда производители пришли к единому образцу, применение платформы стало доступнее и популярнее.

С тех пор создатели только совершенствуют модели, укомплектовывают новыми функциями и облегчают работу с ними.

САПР программы

Можно назвать следующие ступени эволюции программы:

  • работа с радиотехникой и электроникой на примитивном уровне в США, 50-е – начало 60-х годов;
  • схематическое конструирование радиоэлектроники и интегральных схем в СССР, 60-е годы;
  • первый шаг в развитии автоматизированного машиностроения – создание графической системы «Sketchpad» ученым Сазерлендом в 1963 г.;
  • появление кривых линий и моделей неправильной формы – 1970 г.;
  • в 1982 году увидел свет первый продукт компании «Autodesk» – AutoCAD, ставший первым и самым популярным САПРом для инженера.

С этого момента все производители программного обеспечения пытаются превзойти по качеству первоначальный вариант, нужно отметить, что качество некоторых аналогов Автокада уже завоевало почетное место на компьютерном рынке. Альтернативой распространенной платформе является продукт компании ZWSOFT – ZWCAD. Это новейшие технологии в сочетании с классикой систем автоматического проектирования: удобный дизайн, совместимость с форматами других программ, широкие возможности расчета, конструирования и проверки продукта в работе. Невысокая цена в сочетании с отличным качеством делает платформу востребованной во всем мире, тем более, что она переведена на многие языки. Компания предлагает возможность бесплатно протестировать пробный пакет, тем самым давая инженерам шанс «распробовать» аналог Автокада.
Мы много говорили о пользе автоматического проектирования, в чем именно она состоит?

ZWCAD Standard

ИНЖКАД

Возможности и области применения САПР

Основная цель разработки платформы – это повышение эффективности труда инженеров с помощью обеспечения взаимодействия с электронно-вычислительными машинами. Оно достигается следующими факторами:

  • облегчается процесс конструирования для сотрудников всех отраслей;
  • уменьшаются сроки завершения проектов в целом;
  • сокращается начальная стоимость работы проектирования за счет устранения издержек и оплаты многочасового труда работников;
  • улучшается качество готового продукта и каждого отдельного этапа;
  • практически убирается статья расходов на тестирование изделий и устранение погрешностей.
  • Такой результат достигается за счет ряда достоинств автоматизации:
  • обширная и доступная информационная база, заложенная в структуре программы;
  • автоматический сбор и классификация всех сопутствующих документов;
  • возможность системы параллельного конструирования и, соответственно, предоставления объема работ на текущий момент моделирования;
  • заложенная в программе библиотека готовых решений;
  • режим проверки и испытаний готового продукта путем математического моделирования;
  • подбор и предложение максимально выгодных методов моделирования при минимизации расходов;
  • сбор и классификация информации для наиболее выгодного управления предприятием.

САПР программа для проектирования ZWSOFT




Состав и структура САПР

Это обширная система, которая, не смотря на перевод, не полностью соответствует аббревиатуре CAD. В русскоязычный термин входят три базовых понятия:

  • CAE (Computer-aided engineering) – программа инженерного анализа, осуществляющая расчет данных.
  • CAD (Computer-Aided Design) – этап собственно проектирования и построения схем.
  • CAM (Computer-aided manufacturing) – модуль по управлению результатами деятельности двух предыдущих устройств.
Читайте также:  МЫ ЯВЛЯЕМСЯ ОФИЦИАЛЬНЫМИ ДИЛЕРАМИ

На деле все три технологии взаимодействуют и дают возможности в одной программе осуществлять полный цикл конструирования объектов любой сложности.

Для создания САПРа были привлечены технологии из разных сфер:

  • основы телекоммуникаций;
  • методы вычислительных сетей;
  • широкое математическое обеспечение: от способов вычисления и статистики до элементов искусственного разума;
  • компьютерные технологии для обслуживания популярных операционных систем и основных языков программирования.

Система автоматизированного проектирования САПР – это программа, которая базируется на двух основных подсистемах: проектирование и обслуживание. С помощью первой осуществляется само построение схем, чертежей. Вторая служит для управления первой.

Вот основные составляющие модули:

  • Построение двумерных систем и геометрическое 3D-моделирование.
  • DesPM – Design Process Management – управление процессом конструирования.
  • PDM — Product Data Management – организация и оптимизация заложенных данных.
  • Диалоговый модуль – дает возможность эффективного общения пользователя с программой.
  • Совокупность технических средств – измерительные приборы и инвентарь для построения.
  • Математическая база, включающая в себя алгоритмы решения проблем и функции преображения данных.
  • Информационное обеспечение – энциклопедический набор знаний, к которому имеет доступ пользователь.
  • Языковая надстройка с возможностью перевода текста.
  • Базовая совокупность средств, необходимых при стандартных ситуациях проектирования.

Классификация САПР

Можно разделять все виды программ согласно следующим критериям:

  1. по отраслевому назначению;
  2. по цели использования;
  3. по масштабам;
  4. 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.

САПР программы для 3D моделирования

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.

САПР программа для 3D проектирования ZWSOFT

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.

САПР программы для 3D моделированияСАПР программы

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.

ZWCAD подойдет для работ разного уровня сложности как специалистами, так и новичками, студентами.

САПР программа для 3D проектирования ZWSOFT

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

САПР программыСАПР программы

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.

Источник

Обзор рынка САПР для машиностроения

Когда я приступил к работе над этой статьей, цель которой — проанализировать ситуацию на рынке САПР, подвести итоги уходящего года и по возможности дать прогнозы на следующий год, я был полон энтузиазма. Но, перелопатив «гору» различного материала, я как-то поостыл, сделав ряд неутешительных выводов.

Дело в том, что сегодня никаких данных о реальном положении дел на отечественном рынке получить в принципе не представляется возможным, что, впрочем, меня не удивило, поскольку ни одна уважающая себя российская фирма не дает точных данных ни о количестве продаж, ни о полученной прибыли. А что касается цифр, которые предоставляют зарубежные компании, то здесь сложилась очень интересная ситуация: все данные, которые удалось получить из самых разных источников в России и за «бугром», были настолько различными и противоречащими друг другу, что сначала я даже растерялся. Правда, состояние ступора продолжалось недолго — статью все равно нужно было писать, и я решил придерживаться следующих двух правил: не приводить никаких цифр по конкретным компаниям-разработчикам и не указывать, кто из лидеров рынка на первом месте, а кто на втором. Вот, что из этого получилось.

Что такое САПР сегодня

Позволим себе небольшое лирическое отступление. Под всеобъемлющим термином «САПР» (система автоматизированного проектирования) в России понимают ряд англоязычных терминов (CAD/CAM/CAE/PDM/TDM/AEC/GIS и т.д.). Как известно, наиболее широко автоматизированное проектирование используется в машиностроении, архитектуре и строительстве, картографии и кадастре, в электротехнике и электронике. В процессе автоматизированного проектирования в качестве входной информации используются технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, выполняют различные проверочные расчеты, анализируют и уточняют полученные результаты, выполняют модификацию конструкции. В этой статье мы остановимся на системах автоматизированного проектирования, применяемых в машиностроении (CAD/CAM/CAE).

Что же важного произошло на рынке САПР для машиностроения в последнее десятилетие? Во-первых, самое главное — это, безусловно, то, что все разработчики за границей и у нас осознали тот факт, что для того, чтобы продукт был конкурентоспособным, он должен функционировать под управлением операционной системы Microsoft Windows, которая, к слову, стала на сегодня стандартом для различных промышленных систем. Все это произошло по одной причине: рынок требует множество различных САПР, которые при этом должны быть высокопроизводительными и дешевыми. Именно поэтому все ведущие производители САПР перешли под «форточки». Спасибо Биллу Гейтсу. Во-вторых, в связи с интенсивным развитием компьютерной техники, которая является аппаратной составляющей автоматизированного рабочего места конструктора или технолога, небывалое развитие получили продукты так называемого среднего класса, способные, при хорошей функциональности, работать на персональных компьютерах и доступные по цене.

В результате грань между системами «среднего» и «верхнего» уровней практически стерлась, и, я думаю, скоро это разделение утратит актуальность. А если и сохранится, так только в ценовой области, то есть — чем дороже, тем «выше».

Читайте также:  Ростехнадзор разъясняет Техническое перевооружение ОПО

Уважаемая всеми фирма Daratech в середине года опубликовала очередной обзор рынка САПР, где говорилось, что основными факторами роста в 2000 году станут параметрические системы твердотельного моделирования средней весовой категории, дорогостоящие производственные системы для предприятий, инструментарий автоматизации технологии производства и средства для оптимизации разработок. Попробуем проанализировать данный прогноз.

В конце 2000 года наблюдалась следующая картина. Вложения в машиностроительные САПР действительно увеличились. К сожалению, у меня нет точной цифры на конец года, но исходя из того же прогноза фирмы Daratech затраты пользователей всего мира на CAD/CAM/CAE-системы для машиностроения и связанные с ними услуги за 2000 год достигнут значения порядка 6,6 млрд. долл. Это на 16,4% больше по сравнению с 1999 годом.

С лета 1999 года рынок САПР, до этого бурно развивавшийся, немного сбавил темп. Некоторые поставщики, ожидавшие большего роста доходов, посчитали причиной этого замедления приход 2000 года — пресловутой «Проблемы 2000». Они утверждали, что их клиенты откладывают приобретение нового программного обеспечения на первый или второй квартал 2000 года. Другие допускали, что истинные причины могут быть более серьезными и долгосрочными, и немедленно заговорили о перенасыщении рынка.

Однако это утверждение является довольно спорным. Да, за границей практически все производственные предприятия использовали и будут использовать впредь тот или иной вид САПР. Но ведь многие из них до сих пор работают с двухмерными системами и лишь собираются переходить на твердотельное моделирование, в то время как немало других оснащены системами предыдущих поколений. И те и другие группы пользователей являются потенциальными клиентами производителей САПР.

Наиболее реальной преградой для развития рынка САПР за границей является распространенный среди пользователей феномен, который можно охарактеризовать как пресыщение возможностями. Большинство покупателей с энтузиазмом встречают новые продукты, способные предложить принципиальные усовершенствования, однако все более скептически относятся к новым версиям, включающим лишь расширения старых функций. В настоящее время конструкторские и производственные организации активно изыскивают возможности значительного сокращения времени, необходимого для выпуска продуктов на рынок и получения доходов.

Согласно прогнозам все той же фирмы Daratech на 2000 год, рост рынка машиностроительных CAD/CAM/CAE-систем снова выражается двузначными цифрами, что обусловлено появлением новых продуктов и внесением значительных улучшений в существующие. В области механических CAD/CAM (без учета CAE) одним из факторов роста стали недорогие параметрические системы твердотельного моделирования, работающие на платформе Intel/Microsoft и не требующие больших затрат. Эти продукты, цена на которые обычно составляет от 2 до 6 тыс. долл., становятся все более популярными среди пользователей по мере того, как разработчики продолжают приближать возможности данных систем к возможностям их дорогостоящих конкурентов во всех ситуациях, за исключением особо сложных.

Эти недорогие и удобные системы моделирования деталей и конструкций для машиностроения действительно постепенно изменяют образ мышления пользователей. Впервые создались необходимые условия для перевода основной массы машиностроительных разработок с двухмерных САПР на средства твердотельного моделирования. Естественно, двухмерные чертежи при этом никуда не исчезнут, однако теперь они будут автоматически генерироваться непосредственно из трехмерных моделей, которые станут основным средством разработки.

В свою очередь, разработчики дорогостоящих систем также стараются сделать свои системы более доступными, отказываясь от традиционной комплектации — «монолитных» систем со множеством различных функций, что, безусловно, облегчает выбор пользователям. Согласно новому подходу, принятому в настоящее время большинством поставщиков, основные функции моделирования этих систем предлагаются в виде отдельного пакета, цена которого примерно соответствует ценам на системы так называемой средней категории. Со временем пользователи станут морально готовы к тому, чтобы вложить дополнительные средства в добавочные специализированные функции, которые отсутствуют в системах средней категории и предлагаются отдельно.

Еще одна возможность, за которую клиенты готовы платить дополнительно, — это промежуточные средства системной интеграции, оказывающие помощь в вопросах контроля, оптимизации и ускорения всего производственного процесса на уровне предприятия. Естественно, параметрические системы твердотельного моделирования средней ценовой категории также помогают ускорить процесс производства на предприятии. Однако основной целью при разработке этих систем было увеличение производительности отдельных инженеров, в то время как в дорогостоящих системах по традиции упор обычно делается на производственном процессе всего предприятия — порой даже в ущерб удобству отдельных пользователей системы.

Что же касается области машиностроительных CAE-систем, то здесь наблюдается рост числа программных продуктов, созданных на основе технологии конечных элементов, традиционно являющейся специализацией ученых-экспертов. Эти программы призваны значительно облегчить инженерам и конструкторам процесс анализа и оптимизации разработок, особенно на ранних этапах конструирования, когда вносимые улучшения способны максимально благотворно повлиять на качество и стоимость.

Кто лидирует в мире

Итак, выделять главного разработчика, идущего «впереди планеты всей», я не буду. Поэтому отмечу ряд компаний, которые на сегодня являются законодателями мод машиностроительного рынка САПР во всем мире, причем приведены они будут в алфавитном порядке.

Autodesk

Компания Autodesk (г. Сан-Рафаэль, шт. Калифорния, США) давно является одним из лидеров рынка САПР. Залог успеха Autodesk — мировое признание AutoCAD в качестве стандарта де-факто для разработки продуктов и комплектующих, а также для документации. В промышленности это дополняется наличием множества вспомогательных элементов, например средств механической обработки и специальных приборов, которые необходимо разработать для производства новых продуктов; во множестве случаев для подобных разработок используется AutoCAD. Кроме того, свой вклад здесь вносит и продолжающееся сокращение доли отдельных продаж AutoCAD в общем соотношении, вызванное увеличением количества сделок по приобретению более дорогостоящих продуктов для вертикального рынка, созданных на платформе AutoCAD, в частности Autodesk Mechanical Desktop и Autodesk Inventor.

IBM Engineering Technology Solutions

Значительного роста на рынке добилась еще одна компания — IBM Engineering Technology Solutions. Причиной большого объема затрат клиентов IBM ETS является система CATIA фирмы Dassault S.A. (г. Париж, Франция), выпускаемая на рынок, продаваемая, устанавливаемая и поддерживаемая корпорацией IBM. Однако общие суммы затрат пользователей и показатели роста прибыли для Dassault и IBM различаются, поскольку некоторые продукты CAD/CAM компании Dassault, в том числе SolidWorks и Deneb, не продаются корпорацией IBM, в то время как IBM предлагает некоторые продукты, не относящиеся к Dassault, в частности MicroCADAM.

Parametric Technology Corporation (PTC)

Еще одним лидером на рынке САПР является корпорация Parametric Technology Corporation (г. Уолтхэм, шт. Массачусетс, США), что обусловлено популярностью ее системы Pro/Engineer. Это положение еще более упрочилось с выходом новой версии — Pro/Engineer 2000i, а также специализированного пакета для судостроения — Pro/SHIP. Кроме того, росту данной компании способствует изменение комплектации и стоимости Pro/Engineer, а также изменение стратегии распространения этого продукта.

Unigraphics Solutions

В этом году значительный рост доходов наблюдался и у компании Unigraphics Solutions (г. Мэриленд-Хайтс, шт. Миссури, США). Залогом успеха компании в 1999 году стало соглашение с компанией General Motors, которая установила продукты Unigraphics в общей сложности почти на 10 тыс. рабочих мест. Однако фирма на этом не остановилась и в 2000 году еще увеличила объем продаж, не связанных с General Motors. Причинами успеха Unigraphics Solutions на рынке являются улучшения основных параметров ее продуктов и приобретение ею лидера в области визуализации и анимации — компании EAI, широко известной своим продуктом ProductVision.

САПР в России

Что касается отечественных разработчиков систем автоматизированного проектирования, то здесь также есть свои лидеры. Остановимся поподробнее на самых крупных из них.

АСКОН

Компания АСКОН (г. Санкт-Петербург), хорошо известная своим пакетом КОМПАС, выпустила в начале 2000 года новый продукт — систему трехмерного моделирования КОМПАС-3D. К концу года компания предложила уже несколько версий системы, и к Новому году КОМПАС-3D представлял собой полноценную систему, предназначенную для конструкторов. Комплекс систем КОМПАС дополнен электронным справочником, содержащим базу данных конструкционных материалов и сортаментов. Также компания дополнила свои продукты для отечественного машиностроения; в середине 2000 года был выпущен новый продукт — КОМПАС-SHAFT Plus, в котором объединены КОМПАС-SHAFT (проектирование валов) и GEARS (расчет передач).

Интермех

Минская фирма «Интермех» (Белоруссия) уже в течение восьми лет разрабатывает комплекс программ для автоматизированного конструкторско-технологического проектирования. В настоящее время продукты этой компании позволяют значительно повысить эффективность конструкторского проектирования и охватывают все этапы проектирования — от разработки непосредственно конструкторской документации (Cadmech), с последующим автоматизированным выпуском текстовых конструкторских документов СП, ВС, ВП, ПЭ (AVS), до ведения сетевого иерархического архива предприятия, с возможностью ведения проектов и документооборота предприятия (Search).

В этом году наибольшие изменения претерпела система проектирования трехмерных параметрических деталей и сборок (Cadmech Desktop), позволяющая комплексно решать проблемы трехмерного конструкторского проектирования.

Топ Системы

Компания «Топ Системы» (г. Москва), широко известная своим продуктом T-FLEX CAD не только в России, но и за рубежом, в прошедшем году выпустила очередную версию своего продукта. Версия 7.0 отличается от предыдущих тем, что построена на базе ядра Parasolid фирмы Unigraphics Solutions. Кроме того, вышли новые продукты — T-FLEX ЧПУ 2D и 3D (cистема подготовки программ для станков с ЧПУ) и T-FLEX NC Tracer (система имитации процесса обработки детали на станке с ЧПУ по готовой управляющей программе). В следующем году компания планирует провести работу по созданию единой информационной системы под маркой T-FLEX, которая должна объединить все выпущенные ранее продукты.

Consistent Software

Компания Consistent Software (г. Москва) в этом году добилась больших успехов. Во-первых, за последние два года появилась целая серия специализированных программных продуктов, предназначенных для использования в различных прикладных областях и позволяющих выпускать проектную документацию в соответствии с российскими стандартами. Названия продуктов этой серии объединяет суффикс CS. Такие пакеты, как MechaniCS, ElectriCS, HydrauliCS, уже завоевали известность. В 2000 году к этому семейству добавились TechnologiCS, СПДС GraphiCS и др. Насколько мне известно, Consistent Software не собирается останавливаться на достигнутом и в следующем году порадует нас новыми разработками.

Вместо выводов

Говоря об итогах прошедшего года, несомненно, следует особо подчеркнуть, что сегодня САПР во всем мире развивается семимильными шагами. Хотя, к сожалению, этого нельзя сказать о России. Но мы все-таки не стоим на месте, и если сравнивать два последних года, прошедших после августа 1998-го, то 2000 год оказался гораздо выигрышнее своего предшественника. На мой взгляд, основными причинами «пробуксовывания» отечественного рынка САПР, кроме финансовой стороны, являются непонимание руководителей предприятий острой необходимости приобретения подобных систем и нехватка квалифицированных специалистов, способных на них работать. По роду своей деятельности я очень много общаюсь и с руководящим составом, и непосредственно с проектировщиками и могу засвидетельствовать, что данная ситуация с каждым годом все больше меняется к лучшему.

Источник