Определение Система автоматизированного проектирования (САПР)

Определение Система автоматизированного проектирования (САПР) – это организационно-техническая система, выполняющая автоматизированное проектирование, – комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанный с подразделениями проектной организации.

Необходимыми компонентами САПР являются: методическое, лингвистическое, математическое, графическое, информационное, техническое, программное, организационное обеспечение.

Методическое обеспечение – это документация на состав и руководства по эксплуатации САПР. Лингвистическое обеспечение – это языковые средства, посредством которых осуществляются преобразования информации в системе. Математическое обеспечение – это методы и алгоритмы проектирования и моделирования создаваемых объектов.

Компьютерная графика в САПР реализует функции формализации образов проектируемых объектов, интерпретации результатов проектирования, получения твердых копий чертежей и программ для станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Информационное обеспечение – совокупность системы классификации и кодирования, системы показателей, унифицированных систем документации баз данных, используемых при автоматизированном проектировании.

Техническое обеспечение – это комплекс технических средств САПР. Программное обеспечение – это комплекс программных средств, обеспечивающих функционирование САПР – человеко-машинное взаимодействие в процессе проектирования новых объектов. Организационное обеспечение – регламентирует технологический процесс автоматизированного проектирования.

Что такое САПР сегодня Под всеобъемлющим термином «САПР» 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

Рынок требует множество различных САПР, которые при этом должны быть высокопроизводительными и дешевыми. Именно поэтому все ведущие производители САПР перешли под «форточки» Microsoft Windows. 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» .

В настоящее время конструкторские и производственные организации активно изыскивают возможности значительного сокращения времени, необходимого для выпуска продуктов на рынок и получения доходов. Согласно прогнозам фирмы Daratech, рост рынка машиностроительных CAD/CAM/CAE-систем выражается многозначными 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 САПР, 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 Autodesk Компания Autodesk (г. Сан-Рафаэль, шт. Калифорния, США) давно является одним из лидеров рынка САПР. Залог успеха Autodesk — мировое признание Auto. CAD 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 Auto. CAD. Кроме того, свой вклад здесь вносит и продолжающееся сокращение доли отдельных продаж Auto. CAD в общем соотношении, вызванное увеличением количества сделок по приобретению более дорогостоящих продуктов для вертикального рынка, созданных на платформе Auto. CAD, 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 Solid. Works и Deneb, не продаются корпорацией IBM, в то время как IBM предлагает некоторые продукты, не относящиеся к Dassault, в частности Micro. CADAM.

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 2000 i, 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 последнее время 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 Product. Vision.

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-3 D. К концу года компания предложила уже несколько версий системы, и к Новому году КОМПАС-3 D 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).

Топ Системы Компания «Топ Системы» (г. Москва), широко известная своим продуктом T-FLEX CAD не только в России, но и за рубежом, недавно 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 2 D и 3 D (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 настоящее время компания проводит 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 годы 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 Mechani. CS, Electri. CS, Hydrauli. CS, уже завоевали известность. В последнее время к этому семейству добавились Technologi. CS, СПДС Graphi. CS и другие продукты.

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).