Сравнить в таблице популярные cad системы. Сравнительная характеристика систем автоматизированного проектирования

Предлагаю вашему вниманию исследовательскую работу, посвященную сравнению программ САПР КОМПАС 3D V14 и 2014

В настоящее время увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов являются важнейшими проблемами, решение которых определяет уровень ускорения научно-технического прогресса общества. В деятельности различных организаций широко внедряется компьютеризация, поднимающая проектную работу на качественно новый уровень, более обоснованно решаются многие сложные инженерные задачи, которые раньше рассматривались лишь упрощенно. Во многом это происходит благодаря использованию эффективных специализированных программ, которые могут быть как самостоятельными, так и в виде приложений к общетехническим программам. Данная автоматизация проектирования реализуется благодаря использованию систем автоматизированного проектирования.

В современном обществе очень высока доля людей, которые профессионально используют системы автоматизированного проектирования в своей деятельности. Однако таких систем очень много, поэтому специалисты должны четко представлять, какую систему удобно использовать для решения таких профессиональных задач, как умение читать конструкторскую и технологическую документацию; выполнять комплексные чертежи геометрических тел и проекции точек, лежащих на поверхности; выполнять эскизы, технические рисунки и чертежи деталей, их элементов, узлов в ручной и машинной графике; выполнять графические изображения технологического оборудования и технологических схем в ручной и машинной графике и многое другое.

Для того чтобы из большого количества разнообразных систем автоматизированного проектирования, выбрать оптимально удовлетворяющую профессиональным запросам специалистов, необходимо разработать критерии сравнения и рекомендации по выбору систем автоматизированного проектирования. Это и определяет актуальность данного исследования.

При выборе программных продуктов мы исходили из потребностей специалистов со знанием и умением работы в программах Компас ЗD и AutoCAD. В этих целях в процесс подготовки будущих специалистов были поэтапно внедрены автоматизированные программы КОМПАСи AutoCAD. Используя их в условиях автоматизированного проектирования можно получить многовариантные возможные решения разработки технологического процесса обработки изделий и выбрать из них оптимальный вариант.

Теоретическая часть

Система КОМПАС-3D предназначена для создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа. Ключевой особенностью КОМПАС-3D является использование собственного математического ядра и параметрических технологий, разработанных специалистами АСКОН.

Основные компоненты КОМПАС-3D - собственно система трёхмерного моделирования, универсальная система автоматизированного проектирования КОМПАС-График, модуль проектирования спецификаций и текстовый редактор. Все они легки в освоении, имеют русскоязычные интерфейс, справочную систему и библиотеки стандартных изделий.

Она наиболее гибкая из существующих графическая программная система для ПК, способная эффективно работать в самых различных областях технического проектирования.С помощью AutoCAD можно выполнять практически все виды чертежных работ, необходимых в разнообразных областях технического проектирования, можно создавать двухмерные чертежи и трехмерные модели. Система AutoCAD включают средства проектирования, моделирования и визуализации пространственных конструкций, доступа к внешним базам данных, интеллектуальные средства нанесения размеров на чертежи, работы с файлами самых разнообразных форматов и многое другое.

В базовый комплект продукта AutoCAD включены три программы на AutoLISP, которые помогают скомпоновать в пространстве листа чертеж трехмерной модели — SOLVIEW, SOLDRAW, SOLPROF.

Основные задачи, решаемые системами КОМПАС-3D и AutoCAD - моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство.
Попробуем сравнить эти две программы на примере создания трехмерной детали, созданной ранее в КОМПАС-3D, позднее в AutoCAD.

Исходя из опыта, полученного при выполнении модели, можно отметить как индивидуальные особенности, так и общие принципы работы в данных программах.

Начнем с отличительных особенностей. Каждая из особенностей имеет свои положительные и отрицательные стороны. Особенно заметным различием между КОМПАС-3D иAutoCADявляются методы построения 3D объектов. В КОМПАС-3D все основано на работе с эскизами – двумерными объектами, расположенными на определенных плоскостях и обладающих определенными свойствами, которые называются требованиями к эскизам. На основе эскизов создаются твердотельные объекты путем элементарных операций. Например, при создании детали использовался эскиз, который впоследствии выдавливался на заданную высоту, а позднее было вырезаноотверстие, выполнена фаска. Топология операций хранится в дереве построений. В дереве построений можно редактировать операции и изменить задаваемые параметры эскизов. Такая система создания трехмерных тел имеет свои достоинства.

В AutoCAD используется такой инструмент как библиотека твердых тел, где с помощью нее мы можем создать трехмерные примитивы и модифицировать их.

В КОМПАС-3D имеется возможность создавать сборочные объекты, используя систему сопряжений. Иными словами можно создавать объекты с заданными размерами и располагать их относительно друг друга, используя эту систему параметрических связей (сопряжений).

В AutoCAD сборочной системы нет, объекты могут создаваться отдельно и экспортироваться в общий файл. Все позиционирование объектов относительно друг друга происходит с помощью простых перемещений пользовательской системы координат.

Несмотря на различия между КОМПАС-3D и AutoCAD, можно сказать, что работа в этих программах базируется на одинаковых операциях, таких как простое и кинематическое выдавливание, вращение, вырезание, а так же булевых операциях.

Практическая часть

КОМПАС (сайт производителя — www.kompas.ru ) - система автоматизированного проектирования, разработанная российской компанией «АСКОН» (Россия).

Функциональные возможности: автоматическая генерация ассоциативных видов трёхмерных моделей (ассоциация с моделью: изменения в модели приводят к изменению изображения на чертеже); синхронизация данных в основной надписи чертежа с данными из трёхмерной модели; возможность связи трёхмерных моделей и чертежей со спецификациями, то есть при «надлежащем» проектировании спецификация может быть получена автоматически; изменения в чертеже или модели могут передаваться в спецификацию, и наоборот; наличие большого количества дополнительных библиотек к программам семейства, автоматизирующих различные специализированные задачи и многое другое.

Последней на данный момент версией является КОМПАС 3D V14, которая вышла в 2013-ом году. Для эффективной работы с программой КОМПАС 3D V14 необходимо учитывать требования, представленные в таблице 1.

Таблица 1. Системные требования для КОМПАС 3D V14

Операционная система	Windows 8, 7 SP1 и выше, Vista SP2 и выше, XP SP3 (32-разрядная).
Процессор	Pentium III с тактовой частотой 800 МГц.
Память	Требуется 512 Мб оперативной памяти.
	Требуется минимум 3 Гб.

(сайт производителя — www.autodesk.ru ) — двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией «Autodesk» (США).

Функциональные возможности: использование элементарных графических примитивов в области двумерного проектирования для получения сложных объектов; предоставление обширных возможностей работы со слоями и аннотативными объектами; использование механизма внешних ссылок позволяющее разбивать чертеж на составные файлы, а также использование динамических блоков расширяющих возможности автоматизации 2D-проектирования обычным пользователем без использования программирования; поддержка двумерного параметрического черчения; возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными; управление трёхмерной печатью и поддержка облаков точек и многое другое.

Последней на данный момент версией является AutoCAD 2014, которая вышла в 2013-ом году. Для эффективной работы с программой AutoCAD 2014 необходимо учитывать требования, представленные в таблице 2.

Таблица 2. Системные требования для AutoCAD 2014

Операционная система	MicrosoftWindows 8 (64-бит и 32-бит), MicrosoftWindows 7 (64-бит и 32-бит), MicrosoftWindows XP (64-бит и 32-бит)
Процессор	Для 32-разрядной версии требуется:- для Windows 7: процессор IntelPentium 4 или двухъядерный процессор AMD Athlon с тактовой частотой 3 ГГц или выше, с поддержкой SSE2;- для Windows XP: процессор Pentium 4 или двухъядерный процессор AMD Athlon с тактовой частотой 1,6 ГГц или выше, с поддержкой SSE2.Для 64-разрядной версии требуется процессор AMD Athlon 64, AMD Opteron, IntelXeon с поддержкой Intel EM64T или IntelPentium 4 с поддержкой Intel EM64T (все – с поддержкой SSE2).
Память	Требуется 2 ГБ оперативной памяти (рекомендуется 4 ГБ).
Пространство на жестком диске	6 ГБ для полной установки.
Монитор	Требуется разрешение не менее 1024 x 768 и поддержка режима truecolor (рекомендуется разрешение 1600 х 1050 и выше).

Таким образом, сравнительный анализ систем проектирования по основным характеристикам представлен в таблице 3.

Таблица 3. Сравнительный анализ САПР

На основе проведенного анализа наиболее популярной для использования и изучения является система автоматизированного проектирования — КОМПАС — 3D. Она является признанным мировым лидером среди САПР, обладает множеством различных функций. Для ее изучения можно использовать бесплатную версию программы, что является неоспоримым преимуществом.

Обзор систем автоматизированного проектирования

Для выявления систем автоматизированного проектирования в наибольшей степени удовлетворяющей конкретным запросам пользователей необходимо провести сравнительный анализ этих систем.

С этой целью в сети Интернет «Вконтакте» в период с 12.02.2014 г. по 7.03.2014 г., проводился опрос. В нем участвовало 54 человека. Респондентам был предложен список современных систем автоматизированного проектирования и сформулирован вопрос: «Какой продукт систем автоматизированного проектирования, по вашему мнению, является лучшим?». По результатам проведенного статистического исследования было выявлено, что из 54 участников опроса 13 человек — 24% отдали свое предпочтение AutoCAD, за КОМПАС — 3D проголосовало 19 человек – 36 %, 10 человек — 20 % отмечали, что не знают такие программы и 12 человек — 22% ответили, что знают эти программы, но не доводилось в них работать.

Все результаты исследования представлены на Рис.1.

Рис. 1. Результат Интернет-опроса.

Таким образом, детально современные системы автоматизированного проектирования целесообразно рассматривать в соответствии с их рейтингом популярности: КОМПАС-3D, AutoCAD.

Создавая деталь в программах AutoCAD и КОМПАС — 3D, я засекал время и учитывал все действия, которые произвожу для того чтобы потом сравнить получившиеся результаты.

На создание детали в программе AutoCAD я затратил 57 секунд и произвел 21 действие, а на создание детали в программе КОМПАС — 3D я затратил 44 секунды и произвел 19 действий.

Сравнительная характеристика

Построение детали в КОМПАС 3D

Построение детали в AutoCAD

1. Начало координат2. Плоскость ху3. Эскиз4. Выбрал деталь прямоугольник5. Указал ширину6. Указал высоту7. Установил по центру координат8. Операция выдавливания9. Указал высоту

10. Выбрал плоскость ху

12. Выбрал окружность

13. Указал диаметр

14. Установил по центру

15. Операция выдавливания

16. Указал высоту

17. Выбрал грань

18. Операция фаска

19. Указал длину и угол скоса

1. Выбрал 3D моделирование2. Выбрал деталь куб3. Указал центр4. Указал длину5. Указал ширину6. Указал высоту7. Выбрал окружность8. Указал радиус9. Выделил окружность

10. Операция выдавить

11. Указал высоту

12. Выбрал операцию «тело вычитание»

13. Выбрал объект 1(куб)

14. Выбрал тело поверхности для вычитания(окружность)

15. Выбрал операцию «фаска»

16. Выбрал отрезок

17. Задал параметр выбора поверхности(текущий)

18. Задал длину фаски базовой поверхности

19. Задал длину фаски другой поверхности

20. Выбрал кромку

21. Выбрал замкнутый контур

На создание ушло 44.26 секунд

На создание ушло 57.81 секунд

В результате в программе Компас — 3D я построил деталь затратив на 2 действия меньше и работа выполнилась на 13 секунд быстрее.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе разработанных теоретических положений и полученных в ходе работы данных, нами сформулированы следующие выводы:

Обе программы успешно справляются с трехмерным моделированием.
Особенность программы Компас 3D– создание основной фигуры и удаляемых или добавляемых частей (создание контура) происходит на плоскости, которая может при вызове нового эскиза может менять ориентацию. Нужно быть очень внимательным при создании добавлений (убавлений) в фигуре.
Особенности программы AutoCAD –создание сразу трехмерных фигур (параллелепипедов, цилиндров, конусов и т.д.) Сложность возникает при смене направлений осей координат (т.к. высота цилиндра (конуса) при построении всегда направлена вдоль оси Z).
Освоение трехмерного изображения в программе AutoCAD можно изучать сразу же после знакомства с панелями инструментов и первичными знаниями по пространственной геометрии.
Освоение же трехмерного изображения в программе Компас – возможно только после освоения панели инструментов Геометрия, т.к. операции Выдавливания (вырезать выдавливание) возможно, когда контур эскиза замкнут, нет повторов в границе, возможно несколько границ контура (без пересечения).
Можно рекомендовать изучение на спецкурсах трехмерное моделирование.

На основе сделанных выводов по итогам работы можно сформулировать следующее: несмотря на различия между КОМПАС-3D и AutoCAD, можно сказать, что работа в этих программах базируется на одинаковых операциях, таких как простое и кинематическое выдавливание, вращение, вырезание, а так же булевых операциях.

Итак, «Компас 3D» – эта программа очень проста в управлении, очень простой и удобный интерфейс, установлены различные библиотеки, с помощью которых можно проектировать или чертить исполнительные схемы водопровода, газопровода, электрики. Очень удобный вывод на печать любых форматов. Удобство в выборе масштаба. В «Компас 3D» можно легко просматривать чертежи с программы AutoCAD. «AutoCAD» – программа с очень большим интерфейсом и опциями. Эта программа хорошо подойдёт для высококвалифицированных специалистов, работающих в проектных институтах, разрабатывающих проекты для жилых и промышленных домов различного назначения.

За последние годы в проектировании замечен настоящий прорыв. Чертежи и модели перекочевали в виртуальное пространство, процесс обработки данных заметно ускорился, появилось большое количество новых разработок на рынке CAD-систем. Их все можно разделить на две большие группы – зарубежные и отечественные.

Зарубежные разработки

За рубежом системами автоматического проектирования начали пользоваться гораздо раньше. Здесь же разработана классификация CAD-систем – для машиностроения, электроэнергетики, строительства и т.д. Законодателями мод считаются следующие компании:

Autodesk. Признанный мировой лидер, поставляющий лучшие продукты. Фирму ждал успех после выпуска решения AutoCAD. Для российских потребителей он стал находкой. Популярные продукты для 2D-проектирования предлагает компания «ПОИНТ» – https://www.pointcad.ru/product#prod_2d .
Unigraphics Solutions. Компания получила огласку после заключения контракта с General Motors. Практически все обзоры CAD-систем разработчики писали с уклоном на автомобилестроительный гигант, поэтому направление обеспечения весьма специфическое.

IMB ETS. Успехом обязана подконтрольной французской фирме Dassault, выпускающей SolidWorks, CATIA, Deneb, MicroCADAM. Существуют решения практически для всех сфер промышленности.

PTC. Основная система – Pro/Engineer. В последнее время она претерпела множество обновлений, потому и заслуживает внимания. Есть специальный пакет для судостроительных корпораций.

Обзор CAD-систем отечественного производства

На российском рынке тоже есть достойные игроки. Среди них:

АСКОН. Популярность КОМПАСА растет заметными темпами. А все потому, что система ориентирована в первую очередь на отечественных разработчиков.

Интермех. Со своим продуктом Cadmech базирующаяся в Минске фирма постепенно набирает обороты. Из плюсов – хорошо проработанная система заполнения документации.

Топ Системы. Московский разработчик, подаривший нам T-FLEX CAD, уже давно пересек границы России и начал распространяться в Европе.

Большая часть производителей России работает с системами AutoCAD, КОМПАС и SolidWorks. Остановимся на них подробнее.

AutoCAD

Бесспорный лидер. Для многих AutoCAD является эталоном. Действительно, у программного обеспечения от Autodesk есть ряд преимуществ:

Богатый набор функций. Большинство новейших разработок сначала появляются здесь.

Техническая поддержка. Актуальные обзоры CAD-системы и ее возможностей всегда в открытом доступе.

Обновления и расширения. Продукт постоянно развивается и совершенствуется.

Низкие требования. Один из ключевых факторов. Для работы в AutoCAD не требуются чересчур мощные компьютеры.

КОМПАС

Ни один обзор CAD/CAM-систем в России не обходится без упоминания КОМПАС. И тому есть несколько причин:

Ориентация на отечественный рынок. Программа разрабатывалась изначально на русском языке, все инструкции доступны для чтения.

Библиотека ГОСТ. Неоспоримый плюс. Проектировать с готовой библиотекой ГОСТ гораздо удобнее и выгоднее.

Совместимость версий. Одна из проблем зарубежных систем – чертежи, созданные в старых версиях, скорее всего не откроются в новых. Здесь все гораздо проще и дружелюбнее.

SolidWorks

Система, пользующаяся меньшей популярностью, нежели предыдущие. В основном это связано с высокими требованиями к производительности компьютера. Тем не менее, SolidWorks обладает интуитивно понятным интерфейсом и некоторыми функциями, недоступными среди продуктов других разработчиков.

Выбор в пользу того или иного программного комплекса делается на основе вдумчивого анализа. Большинство задач способен решить AutoCAD, но иногда требуются специфические функции и ориентация на конкретный рынок. В ряде случаев на первый план выходят стоимость и требовательность продукта, его сложность и наличие квалифицированных специалистов.

Комментарии:

Компания Panasonic выпустила гибридную беззеркальную камеру Lumix G95. ...

Гладкая и ухоженная кожа, это один из современных канонов красоты, поэтому каждая девушка и женщина ст...

Компания Samsung объявила о начале массового производства многорежимных чипсетов 5G. Они включают в се...

Индийский производитель телевизоров Vu представил три новых серии телевизоров: Pixelight TV, UltraSmar...

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++ 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). Диалоговая подсистема (ДП); СУБД ; инструментальная подсистема; монитор - обеспечивающий взаимодействие всех подсистем и управление их выполнением - это обслуживающие подсистемы ПО. Диалоговая подсистема ПО дает возможность интерактивного взаимодействия пользователя САПР с управляющей и проектирующими подсистемами ПО, а также подготовку и корректирование первоначальных данных, ознакомление с результатами проектирующих подсистем, функционирующих в пакетном режиме.

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 .

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.

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.

Данный сравнительный анализ CAD/CAM-систем был выполнен для машиностроительного предприятия с целью решения следующих основных задач:

повышение производительности работы конструкторского бюро по выпуску конструкторской и технологической документации (КД и ТД);
снижение сроков подготовки металлообрабатывающего производства;
организация нового производства штампов и пресс-форм.

Рассматривались CAD/CAM-системы, распространенные на российском рынке. При составлении перечня учитывалась информация российской прессы, печатные материалы фирм-разработчиков и отзывы пользователей СНГ.

Перечень в алфавитном порядке имеет следующий вид:

ADEM v 6.1 Trial
Autocad v 2000
CADDS v 5
Компас v 5.0
MicroStation Modeler 95
Pro/Engineer v 2000i
SolidEdge v 6.0
SolidWorks v 99
T-Flex v 6.2
Unigraphics v.15

Некоторые продукты не вошли в данный перечень по следующим причинам:

отсутствие возможности провести опытную эксплуатацию;
отсутствие возможности автономной работы без совместного применения с другими CAD/CAM-продуктами.

Методика испытаний

Три указанные выше основные задачи были разложены на 20 подзадач (см. табл. 1).

Для исследования возможностей продуктов предпринимались попытки решения ряда примеров, характерных для данных подзадач.

Например, для разделов «Черчение» и «Поддержка отечественных стандартов» предлагалось выполнить чертежи в соответствии с правилами ЕСКД (рис. 1).

Для «Объемного моделирования» предлагалось несколько характерных моделей (рис. 2 , ).

Для «2,5x-фрезерования» были подготовлены примеры карманов с вертикальной и криволинейной стенками (рис. 4).

Для «Объемного фрезерования» были подготовлены модели элементов пресс-форм (рис. 5).

В разделе «Адаптация к станочному парку» рассматривались библиотеки постпроцессоров в первую очередь применительно к отечественным системам управления станками. Также производились попытки написания своих постпроцессоров.

«Создание прикладных САПР» исследовалось теоретически по документации.

Для оценки «Редактирования сканированного изображения» предлагалось внести изменения в текст и графику сканированного чертежа формата A1 с последующим выводом на плоттер.

«Поддержка пользователей» проверялась по качеству русскоязычной документации и HELP. Важным показателем являлось также наличие представительства в России и доступность телефонной и e-mail-связи.

Методика оценки

Качество систем оценивалось по трехбалльной системе. Наивысший балл присваивался в том случае, если все поставленные тесты выполнялись. Частичное выполнение засчитывалось как удовлетворительное. Невыполнение всех тестов выносило оценку «плохо». При окончательном формировании оценки учитывались также личные впечатления специалистов, испытывавших систему, и время на освоение и решение задач.

Результаты сравнительного анализа систем по всем 20 показателям представлены в табл. 2 .

Для косвенной проверки полученных результатов было изучено позиционирование систем в структуре российских предприятий. При этом рассматривалась обобщенная структура, традиционно состоящая из следующих подразделений:

проектное бюро (ПБ) - создание общих видов, общей компоновки;
конструкторское бюро (КБ) - конструирование, выпуск КД;
технологическое бюро (ТБ) - создание техпроцессов, выпуск ТД;
отдел ЧПУ - программирование станков с числовым программным управлением.

Для каждого продукта рассматривался доступный список официальных пользователей любых версий системы. Оценка отражает лишь распределение внутри списка для каждого продукта и ни в коей мере не показывает соотношение частоты применения различных продуктов (табл. 3).

ADEM применяется в основном для выпуска КД и ТД. Очень часто - для подготовки УП для ЧПУ и для плоского и объемного моделирования изделий, оснастки и пресс-форм. Реже используется для объемной компоновки.

Autocad применяется для выпуска КД и ТД, не отягощенных требованиями отечественных стандартов; реже - для плоских компоновок.

CADDS чаще всего применяется для объемного моделирования и компоновки изделий, оснастки, пресс-форм, а также для подготовки УП для ЧПУ. В конструкторских подразделениях не встречается.

Компас применяется в основном для выпуска чертежной КД, реже для ТД.

Pro/Engineer чаще всего используется для объемных компоновок агрегатов типа двигатель или реактор, для разводки трубопроводов. Для выпуска КД и ТД применяется редко.

SolidEdge, SolidWorks, MicroStation Modeler 95 применяются для объемного моделирования несложных машиностроительных изделий и узлов (электродвигатель, электрофен, насос), для иллюстраций инструкций по эксплуатации, отчетов и рекламных брошюр.

Для выпуска КД и ТД практически не применяются.

T-Flex применяется для выпуска чертежей типовых деталей машиностроения. В объемном моделировании не используется.

Unigraphics чаще всего применяется для объемного моделирования изделий, оснастки и пресс-форм. Применяется и для объемной компоновки изделий типа корпус, двигатель. Относительно часто применяется для ЧПУ. В конструкторских подразделениях практически не встречается.

По результатам тестирования и опыту применения систем на предприятиях исходный перечень был разделен на три группы. К первой группе были отнесены претенденты на сопровождение проектирования; ко второй - системы автоматизации выпуска КД; к третьей - интегрированные CAD/CAM-системы, поддерживающие ЧПУ (см. табл. 4).

Заключение

Результаты сравнительного анализа могут быть распространены и на другие машиностроительные предприятия. При этом следует учитывать следующие моменты:

система тестов должна быть разработана исходя из реальных задач конкретного производства;
тестирование желательно производить с привлечением широкого круга сотрудников, в том числе и не имевших опыта работы с CAD/CAM-системами;
необходимо дать системе возможность показать себя в различных подразделениях на разных задачах.

Не удивляйтесь, если в результате тестирования ваше личное представление о продукте коренным образом изменится, - действительность иногда имеет мало общего с красивыми картинками в журналах и рекламных проспектах. Чужой опыт также имеет большую ценность, даже если это и не совсем «бескорыстный свидетель». Любая информация имеет свойство устаревать, тем более в столь бурно развивающейся области, как программное обеспечение для промышленности.

«САПР и графика» 8"2000

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В промышленном производстве давно царит жесткая конкуренция. Чтобы выжить в этих нелегких условиях предприятиям приходится как можно быстрее выпускать новые изделия, снижать их себестоимость и повышать качество. В этом им помогают современные системы автоматизированного проектирования (САПР), позволяющие облегчить весь цикл разработки изделий -- от выработки концепции до создания опытного образца и запуска его в производство. Тем самым значительно ускоряется процесс создания новой продукции без ущерба качеству. Поэтому сейчас без САПР не обходится ни одно конструкторское или промышленное предприятие. И хотя на долю указанных систем приходится лишь около 3% рынка ПО, они играют очень важную роль, поскольку помогают создавать товары, без которых невозможно представить нашу повседневную жизнь: автомобили, самолеты, бытовые приборы, промышленное оборудование и, следовательно, являются одной из движущих сил современной промышленности и мировой экономики.

Прогресс науки и техники, потребности в новых промышленных изделиях обусловливают необходимость выполнения проектных работ большого объема.

Проектирование машин и систем машин является многоэтапным динамическим процессом. Это процесс творческий, многоплановый и достаточно трудоемкий. Как правило, проектирование машин, в том числе подъемно - транспортных, строительных и дорожных машин и оборудования, осуществляется большим коллективом различных специалистов с использованием многочисленных расчетных, экспериментальных, эвристических методов и приемов.

Требования, предъявляемые к качеству проектов, срокам их выполнения, оказываются все более жесткими по мере увеличения сложности проектируемых объектов и повышения важности выполняемых ими функций. Удовлетворить эти требования с помощью простого возрастания численности проектировщиков нельзя, так как возможность параллельного проведения проектных работ ограничена, и численность инженерно-технических работников в проектных организациях страны не может быть заметно увеличена. Решить проблему можно на основе автоматизации проектирования - широкого применения вычислительной техники.

Цель автоматизации проектирования - повышение качества, снижение материальных затрат, сокращение сроков проектирования и ликвидация тенденции к росту числа инженерно-технических работников, занятых проектированием, повышение производительности их труда.

САПР представляет собой организационно-техническую систему, состоящую из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями проектной организации и выполняющую автоматизированное проектирование.

1 . Общее описание систем автоматизированного проектирования, их назначения и областей применения

1.1 Общее описание систем автоматизированного проектирования

САПР -- организационно-техническая система, входящая в структуру проектной организации и осуществляющая проектирование при помощи комплекса средств автоматизированного проектирования (КСАП).

Взаимодействие подразделений проектной организации с комплексом средств автоматизации проектирования регламентируется организационным обеспечением.

Основная функция САПР состоит в выполнении автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.

При создании САПР и их составных частей следует руководствоваться следующими основными принципами:

Системного единства;

Совместимости;

Типизации;

Развития.

Принцип системного единства должен обеспечивать целостность системы и системную связность проектирования отдельных элементов и всего объекта проектирования в целом (иерархичность проектирования).

Принцип совместимости должен обеспечивать совместное функционирование составных частей САПР и сохранять открытую систему в целом.

Принцип типизации заключается в ориентации на преимущественное создание и использование типовых и унифицированных элементов САПР. Типизации подлежат элементы, имеющие перспективу многократного применения. Типовые и унифицированные элементы, периодически проходят экспертизу на соответствие современным требованиям САПР и модифицируются по мере необходимости.

Создание САПР с учетом принципа типизации должно предусматривать:

Разработку базового варианта КСАП и (или) его компонентов;

Создание модификации КСАП и (или) его компонентов на основе базового варианта.

Принцип развития должен обеспечивать пополнение, совершенствование и обновление составных частей САПР, а также взаимодействие и расширение взаимосвязи с автоматизированными системами различного уровня и функционального назначения.

Работы по развитию САПР, модернизации составных частей САПР выполняют по техническому заданию.

Как законченное изделие САПР является совокупностью следующих компонентов:

· технических средств, обеспечивающих автоматизированное получение проектных решений;

· программ, управляющих работой технических средств и выполняющих проектные процедуры;

· данных, необходимых для выполнения программ;

· документации, содержащей все необходимые сведения для выполнения автоматизированного проектирования с помощью данной САПР.

Для реализации задач пользователей необходим программный инструментарий - точные и подробные инструкции, содержащие последовательность действий по обработке информации. Сам по себе компьютер не обладает знаниями ни в одной области своего применения, все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютере программах. Программное обеспечение САПР включает комплекс программ различного назначения, обеспечивающих функционирование компьютерной системы и решение задач автоматизированного проектирования.

При структурировании ПО используют понятия ППП, программных систем, комплексов и компонентов. Пакет прикладных программ-совокупность программ, объединенных общностью применения, т.е. возможностью совместного исполнения или ориентацией на определенный класс задач. Комплекс по определению в Единой системе программной документации (ЕСПД) - сложная программа, которую можно разделить на составные части. Компоненты - составные части программ, имеющие свое функциональное назначение. Понятие «комплекс - компонент» аналогичны понятиям «система - элемент» в блочно-иерархическом проектировании сложных систем, следовательно, на каждом иерархическом уровне проектирования ПО эти понятия наполняются своим конкретным содержанием. Так, операционная система ОС ЕС - комплекс, а компилятор с ФОРТРАНА - его компонент. На уровне проектирования компилятора он рассматривается как комплекс, а синтаксический анализатор и генератор кода - его компоненты.

Составными структурными частями САПР, жестко связанными с организационной структурой проектной организации, являются подсистемы, в которых при помощи специализированных комплексов средств решается функционально законченная последовательность задач САПР.

По назначению подсистемы разделяют на проектирующие и обслуживающие.

Проектирующие подсистемы. Они имеют объектную ориентацию и реализуют определенный этап (стадию) проектирования или группу непосредственно связанных проектных задач.

Примеры проектирующих подсистем: эскизное проектирование изделий, проектирование корпусных деталей, проектирование технологических процессов механической обработки.

Обслуживающие подсистемы. Такие подсистемы имеют общесистемное применение и обеспечивают поддержку функционирования проектирующих подсистем, а также оформление, передачу и вывод полученных в них результатов.

Примеры обслуживающих подсистем: автоматизированный банк данных, подсистемы документирования, подсистема графического ввода-вывода.

Формирование и использование моделей объекта проектирования в прикладных задачах осуществляется комплексом средств автоматизированного проектирования (КСАП) системы (или подсистемы).

Структурными частями КСАП системы являются различные комплексы средств, а также компоненты организационного обеспечения.

Комплексы средств относят к промышленным изделиям, подлежащим изготовлению, тиражированию и применению в составе САПР, и документируют как специфицируемые изделия.

Комплексы средств подразделяют на комплексы средств одного вида обеспечения (технического, программного, информационного) и комбинированные.

Комплексы средств одного вида обеспечения содержат компоненты одного вида обеспечения; комплексы средств комбинированные -- совокупность компонентов разных видов обеспечения.

Комбинированные КСАП, относящиеся к продукции производственно-технического назначения, подразделяются на:

· программно-методические (ПМК);

· программно технические (ПТК).

Программно-методический комплекс представляет собой взаимосвязанную совокупность компонентов программного, информационного и методического обеспечения (включая компоненты математического и лингвистического обеспечении), необходимую для получения законченного проектного решения по объекту проектирования (одной или нескольким его частям или объекту в целом) или выполнения унифицированных процедур.

В зависимости от назначения ПМК подразделяют на общесистемные и базовые.

Общесистемные ПМК направлены на объекты проектирования и вместе с операционными системами ЭВМ являются операционной средой, в которой функционируют базовые комплексы.

Базовые ПМК могут быть проблемно-ориентированными и объектно-ориентированными, в зависимости от того, реализуют ли они проектные процедуры унифицированные или специфические для определенного класса объектов.

Проблемно-ориентированные ПМК могут включать программные средства, предназначенные для автоматизированного упорядочения исходных данных, требований и ограничений к объекту проектирования в целом или к сборочным единицам; выбор физического принципа действия объекта проектирования; выбор технических решений и структуры объекта проектирования; оценку показателей качества (технологичности) конструкций, проектирование маршрута обработки деталей.

Объектно-ориентированные ПМК отражают особенности объектов проектирования как совокупной предметной области. К таким ПМК, например, относят ПМК, поддерживающие автоматизированное проектирование сборочных единиц; проектирование деталей на основе стандартных или заимствованных решении; деталей на основе синтеза их из элементов формы; технологических процессов по видам обработки деталей и т. п.

Программно-технический комплекс представляет собой взаимосвязанную совокупность компонентов технического обеспечения.

В зависимости от назначения ПТК различают: автоматизированные рабочие места (АРМ); центральные вычислительные комплексы (ЦВК).

Комплексы средств могут объединять свои вычислительные и информационные ресурсы, образуя локальные вычислительные сети подсистем или систем в целом.

Структурными частями комплексов средств являются компоненты следующих видов обеспечения: программного, информационного, методического, математического, лингвистического и технического.

Компоненты видов обеспечения выполняют заданную функцию и представляют наименьший (неделимый) самостоятельно разрабатываемый (или покупной) элемент САПР (например, программа, инструкция, дисплей и т. п.). Эффективное функционирование КСАП и взаимодействие структурных частей САПР всех уровней должно достигаться за счет ориентации на стандартные интерфейсы и протоколы связи, обеспечивающие взаимодействие комплексов средств.

Эффективное функционирование КСАП должно достигаться за счет взаимосогласованной разработки (согласование с покупными) компонентов, входящих в состав комплексов средств.

КСАП обслуживающих подсистем, а также отдельные ПТК этих подсистем могут использоваться при функционировании всех подсистем.

Общесистемные ПМК включают в себя программное, информационное, методическое и другие виды обеспечении. Они предназначены для выполнения унифицированных процедур по управлению, контролю, планированию вычислительного процесса, распределению ресурсов САПР и реализации других функций, являющихся общими для подсистем или САПР в целом.

Примеры общесистемных ПМК: мониторные системы, системы управления БД, информационно-поисковые системы, средства машинной графики, подсистема обеспечения диалогового режима и др.

Мониторные системы управления функционированием технических средств в САПР. (Монитор - управляющая программа).

Основными функциями мониторных систем являются: формирование заданий с контролем пакета задач, требуемых и наличных ресурсов, права доступа к базе данных с установлением приоритета и номера очереди; обработка директив языков управления заданиями и задачами, а также реакция на прерывания с перехватом управления, анализом причин и их интерпретацией в терминах, понятных проектировщику; обслуживание потоков задач с организацией диалогового и интерактивно-графического сопровождения в условиях параллельной работы подсистем; управление проектированием в автоматических режимах с анализом качества исполнения проектных операций, проверкой критериев повторения этапа или продолжения маршрута, выбором альтернативных вариантов маршрута; ведение и оптимизация статистики эксплуатации системы; распределение ресурсов САПР с учетом приоритетов заданий, задач и подсистем, плановых заданий и текущих указаний и запросов; защита ресурсов и данных от несанкционированного доступа и непредусмотренных воздействий.

Информационно-поисковые системы (ИПС) в САПР выполняют такие функции, как заполнение информационного фонда (инфотеки) сведениями; арифметическую обработку цифровых данных и лексическую обработку текстов; обработку информационных запросов с целью поиска требуемых сведений; обработку выходных данных и формирование выходных документов. Особенности ИПС заключаются в том, что запросы к ним формируются не программным путем, а непосредственно пользователями, и не на формальном языке, понятном монитору, а на естественном языке в виде последовательности ключевых слов -- дескрипторов. Перечень дескрипторов, содержащихся во всех принятых на хранение описаниях, составляет словарь дескрипторов, или тезаурус, и предназначен для формирования поисковых предписаний.

Существуют и более сложные ИПС по сравнению с дескрипторными. Важную роль в них играет информационно-поисковый язык, в котором учитываются семантические взаимоотношения между информационными объектами. Это позволяет уменьшить число неправильно распознаваемых языковых конструкций, а обработку запросов производить на основе различных критериев смыслового соответствия.

Система управления базами данных (СУБД) -- программно-методический комплекс для обеспечения работы с информационной базой, организованной в виде структуры данных.

Банки данных являются наиболее высокой формой организации информации в больших САПР. Они представляют собой проблемно-ориентированные информационно-справочные системы, обеспечивающие ввод необходимой информации, не зависимые от конкретных задач ведения и сохранения информационных массивов и выдачи необходимой информации по запросам пользователей или программ. В банках данных используется информация фактографического вида.

СУБД выполняет следующие основные функции: определение баз данных, т. е. описание концептуального, внешнего и внутреннего уровней схем; запись данных в базу; организацию хранения, выполняя изменение, дополнение, реорганизацию данных; предоставление доступа к данным (поиск и их выдача).

Для определения данных и доступа к ним в СУБД имеются языковые средства. Так, определение данных, состоящее в описании их структур, обеспечивается с помощью языка определения данных. Функции доступа к данным реализуются с помощью языка манипулирования данными и языка запросов. По типу поддерживаемых структур различают следующие виды СУБД:

· иерархический

· сетевой

· реляционный

Программно-методические комплексы машинной графики обеспечивают взаимодействие пользователя с компьютером при обмене графической информацией, решение геометрических задач, формирование изображений и автоматическое изготовление графической информации. Графическое взаимодействие пользователя с компьютером (так называемый графический метод доступа) базируется на подпрограммах ввода-вывода, которые обеспечивают прием и обработку команд от устройства ввода-вывода и выдачу управляющих воздействий на эти устройства. Решение геометрических задач (геометрическое моделирование) сводится к преобразованию графической информации, которое представляет собой выполнение в той или иной последовательности элементарных графических операций типа сдвиг, поворот, масштабирование и т. п. Для геометрического моделирования используется ПМК, в котором кроме отдельных элементарных графических операций могут быть реализованы графические преобразования трехмерных изображений, процедуры построения проекций, сечений и т. п. В ПМК графических преобразований обычно предусматриваются средства для формирования некоторых часто используемых изображений, управления графической базой данных, отладки графических подпрограмм.

Диалоговый режим обеспечивается программно-методическими комплексами, осуществляющими ввод, контроль, редактирование, преобразование и вывод графической и/или символьной информации. Диалоговый удаленный ввод заданий обеспечивает ввод и редактирование заданий через каналы связи, выполнение заданий в пакетном режиме и вывод результатов через линии связи на удаленные терминалы. В САПР могут использоваться как диалоговые ПМК общего назначения, так и специализированные. ПМК общего назначения целесообразно применять на начальных стадиях создания и эксплуатации САПР для отработки и проверки методологии проектирования, технологии обработки данных и прикладных программ. В дальнейшее возможна модификация ПМК с учетом специфических требований по организации диалога в САПР. При этом необходимо учитывать наличие диалогового или пакетного режима обработки запросов; ориентацию системы на пользователя непрограммиста; возможность расширения системы путем включения диалоговых прикладных программ на языках высокого уровня; возможность управления диалогом с помощью «меню» и директив, желательность общения на родном языке и т. п.

Примеры ПМК обеспечения диалоговых режимов: система диалогового управления вводом заданий, система режима разделения времени и др.

Функционирование САПР возможно только при наличии и взаимодействии перечисленных ниже средств:

- программного обеспечения;

- информационного обеспечения;

- методического обеспечения;

- лингвистического обеспечения;

- технического обеспечения;

- организационного обеспечения.

Теперь кратко разберёмся с назначением каждого компонента средств САПР

Программное обеспечение САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Программное обеспечение делиться на общесистемное и специальное (прикладное) ПО. Общесистемное ПО предназначено для организации функционирования технических средств, т. е. для планирования и управления вычислительным процессом, распределения имеющихся ресурсов, о представлено различными операционными системами. В специальном ПО реализуется математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур.

Информационное обеспечение САПР . Основу составляют данные, которыми пользуются проектировщики в процессе проектирования непосредственно для выработки проектных решений. Эти данные могут быть представлены в виде тех или иных документов на различных носителях, содержащих сведения справочного характера о материалах, параметрах элементов, сведения о состоянии текущих разработок в виде промежуточных и окончательных проектных решений.

Методическое обеспечение САПР . Под методическим обеспечением САПР понимают входящие в её состав документы, регламентирующие порядок ее эксплуатации. Причем документы, относящиеся к процессу создания САПР, не входят в состав методического обеспечения. Так в основном документы методического обеспечения носят инструктивный характер, и их разработка является процессом творческим.

Математическое обеспечение САПР . Основа - это алгоритмы, по которым разрабатывается программное обеспечение САПР. Среди разнообразных элементов математического обеспечения имеются инвариантные элементы-принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки экстремальных задач, поиски экстремума. Разработка математического обеспечения является самым сложным этапом создания САПР, от которого в наибольшей степени зависят производительность и эффективность функционирования САПР в целом.

Лингвистическое обеспечение САПР . Основу составляют специальные языковые средства (языки проектирования), предназначенные для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений. Основная часть лингвистического обеспечения - языки общения человека с ЭВМ.

Техническое обеспечение САПР . Это создание и использование ЭВМ, графопостроителей, оргтехники и всевозможных технических устройств, облегчающих процесс автоматизированного проектирования.

Организационное обеспечение САПР. Этот пункт предписывает комплектование подразделений САПР проффесионально грамотными специалистами, имеющими навыки и знания для работы с перечисленными выше компонентами САПР. От их работы будет зависеть эффективность и качество работы всего комплекса САПР (может даже всего производства).

1.2 Назначения и области применения САПР

В российском производстве в понятие системы автоматизированного проектирования (САПР) принято включать CAD, CAE и CAM, хотя зарубежные проектировщики ассоциируют САПР только с CAD.

В зависимости от объекта проектирования САПР принято де-

лить, по крайней мере, на два основных вида:

CAD (Computer-Aided Design). Здесь Computer - компьютер, Aided - с помощью, Design - проект, проектировать. Таким образом, термин CAD можно перевести как «проектирование с помощью компьютера». Эти системы выполняют объемное и плоское геометрическое моделирование, инженерные расчеты и анализ, оценку проектных решений, изготовление чертежей. В более строгой формулировке CAD - программный пакет, предназначенный для проектирования (разработки) объектов производства (или строительства), а также оформления конструкторской и/или технологической документации. Современные САПР используются совместно с системами автоматизации инженерных расчетов и анализа CAE, либо внутри себя содержат интегрированные средства автоматизации инженерных расчетов и анализа. Данные из CAD-системы передаются в CAM-систему автоматизированной разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ или ГАПС (Гибких автоматизированных производственных систем). Работа с САПР обычно подразумевает создание геометрической модели изделия (двумерной или трехмерной, твердотельной), генерацию на основе этой модели конструкторской документации (чертежей изделия, спецификаций и проч.) и последующее его сопровождение.

Следует отметить, что русский термин «САПР» по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем CAD - он включает в себя CAD, CAM и CAE.

САПР технологии изготовления. В странах бывшего Советского Союза эти системы принято называть САПР ТП или АС ТПП. В зарубежной литературе их называют CAPP (Computer Automated Process Planning). Здесь Automated - автоматический, Process - процесс, Planning - планировать, планирование, составление плана. С помощью этих систем разрабатывают технологические процессы и оформляют их в виде маршрутных, операционных, маршрутнооперационных карт, проектируют технологическую оснастку, разрабатывают управляющие программы (УП) для станков с ЧПУ.

Более конкретное описание технологии обработки на оборудовании с ЧПУ (в виде кадров управляющей программы) генерируется автоматизированной системой управления производственным оборудованием (АСУПР), которую в зарубежной литературе принято называть CAM (Computer - Aided Manufacturing ) . Здесь Manufactur- ing - производство, изготовление. Техническими средствами, реализующими данную систему, могут быть системы ЧПУ станков, компьютеры, управляющие автоматизированными станочными системами. В некоторых источниках под термином САМ понимают подготовку технологического процесса производства изделий, ориентированную на использование средств вычислительной техники, и включающую не только сам процесс компьютеризированной подготовки производства, но и программно-вычислительные комплексы, используемые технологами проектировщиками. Фактически же технологическая подготовка сводится к автоматизации разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ (2- осевые лазерные станки), (3- и 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ; токарные станки; обрабатывающие центры; автоматы продольного точения и токарно-фрезерной обработки). Как правило, большинство программно-вычислительных комплексов совмещают в себе решение задач CAD/CAM, CAE/САМ, CAD/CAE/CAM.

Научно-исследовательский этап проектирования иногда выделяют в самостоятельную автоматизированную систему научных исследований (АСНИ) или, используя зарубежную терминологию, автоматизированную систему инжиниринга - CAE (Computer Aided Engineering). Одним из примеров такой системы является так называемая «изобретающая машина», которая поддерживает процесс принятия проектировщиком новых нестандартных решений, иногда и на уровне изобретений. В более узком понимании САЕ - общее название для программ или программных пакетов, предназначенных для инженерных расчетов, анализа и симуляции физических процессов. Расчетная часть пакетов чаще всего основана на численных методах решения дифференциальных уравнений (метод конечных элементов, метод конечных объемов, метод конечных разностей и др.). Современные системы автоматизации инженерных расчетов (CAE) применяются совместно с CAD-системами (зачастую интегрируются в них, в этом случае получаются гибридные CAD/CAE-системы). CAE-системы это разнообразные программные продукты, позволяющие оценить, как поведёт себя компьютерная модель изделия в реальных условиях эксплуатации. Они позволяют проверить работоспособность изделия, без привлечения больших затрат времени и средств.

Помимо этого различают: систему производственного планирования и управления PPS (Productions plans system), что соответствует отечественному термину АСУП (автоматизированная система управления производством). CAQ (Computer Aided Quality Control) - автоматизированная система управления качеством. PDM (Product Data Management) - автоматизированная система управления производственной информацией. Аналог системы электронного документооборота. CAD/САМ/САЕ/PDM - комплексная система автоматизированного проектирования и производства. CIM (Computer Integrated Manufacturing) - система интегрированного производства.

2 . Применение систем автоматизированного проектирования в машиностроительном производстве

Непосредственно в машиностроении применяются специализированные пакеты и различные надстройки более общих и распространенных систем проектирования, таких как Autodesk AutoCAD, ZwCAD, BricsCAD, Космос, SolidWorks и другие. Рассмотрим подробнее некоторые из систем.

Традиционно, продукты САПР для машиностроения разделены на три класса: тяжелый, средний и легкий. Такая классификация сложилась исторически, и хотя уже давно идут разговоры о том, что грани между классами вот-вот сотрутся, они остаются, так как системы по-прежнему различаются и по цене, и по функциональным возможностям.

В результате сейчас в этой области имеется несколько мощных систем, своего рода “олигархов” мира САПР, стабильно развивающиеся продукты среднего класса и получившие массовое распространение недорогие “легкие” программы. Имеется и так называемая “внеклассовая прослойка общества”, роль которой выполняют различные специализированные решения.

2.1 Тяжелые САПР

Компьютерная технология призвана не автоматизировать трад и ционно существующие технологические звенья (так как это обычно не дает какого-либо эффекта, за исключением некоторого изменения условий труда), а принципиально и з менить саму технологию проектирования и производства изделий . Только в этом случае можно ожидать существенного сокращения сроков создания изделий, снижения затрат на весь жизненный цикл изделия, повышения качества изделий.

Прежде всего, применительно к созданию сложных изделий машиностроения, в основе организации компьютерной технологии лежит создание полного электронного макета изделия, так как именно создание трехмерных электронных моделей, адекватных реально проектируемому изделию, открывает колоссальные возможности для создания более качественной продукции (особенно сложной, наукоемкой продукции) и в более сжатые сроки.

В идеале в процессе проектирования и производства сложных и многокомпонентных изделий все участвующие в проектировании должны, работая одновременно и наблюдая работу друг друга, создавать сразу на компьютерах электронные модели деталей, узлов, агрегатов, систем и всего изделия в целом.

При этом одновременно решать задачи концептуального необходимо проектирования, всевозможных видов инженерного анализа, моделирования ситуаций, а также компоновки изделия и формирования внешних обводов. Не дожидаясь полного окончания разработки нового изделия, эту информацию следует использовать для технологической подготовки производства и производства как такового. Кроме того, необходимо автоматизировано управлять и всеми создаваемыми данными электронной модели (то есть структурой изделия), и самим процессом создания изделия, и к тому же иметь возможность управлять структурой процесса создания изделия.

Для реализации именно компьютерной технологии проектирования и производства должны применяться системы автоматизированного проектирования инженерного анализа и технологической подготовки производства (CAD/CAE/CAM) высшего уровня, а также системы управления проектом (PDM -- Product Data Management).

Что такое система CAD/CAE/CAM высшего уровня? Это такая система, которая, во-первых, обеспечивает весь цикл создания изделия от концептуальной идеи до реализации, а во-вторых (и это самое главное), создает проектно-технологическую среду для одновременной работы всех участников создания изделия с единой виртуальной электронной моделью этого изделия.

На Западе эта организационная философия обозначается аббревиатурой CAPE (Concurrent Art-to-Product Environment), что можно перевести как «Единая среда создания изделия от идеи до реализации». По существу, именно то, в какой степени система реализует указанную философию, и определяет уровень системы. Руководствуясь такой концепцией, можно резко сократить цикл создания изделия, повысить технический уровень проектов, избежать нестыковок и ошибок в изготовлении оснастки и самого изделия благодаря тому, что в подобном случае все данные взаимосвязаны и контролируемы.

В настоящее время на рынке осталось лишь три САПР верхнего ценового класса -- Unigraphics NX компании EDS, CATIA французской фирмы Dassault Systemes (которая продвигает ее вместе с IBM) и Pro/Engineer от РТС (Parametric Technology Corp.). Раньше мощных системы было больше, но после череды слияний и поглощений компаний, число пакетов сократилось.

Упомянутые компании -- лидеры в области САПР, а их продукты занимают львиную долю рынка в денежном выражении. Главная особенность «тяжелых» САПР -- обширные функциональные возможности, высокая производительность и стабильность работы -- все это результат длительного развития. Однако, эти системы немолоды -- CATIA появилась в 1981 г., Pro/Engineer -- в 1988 г., а Unigraphics NX, хотя и вышла в 2002 г., является результатом слияния двух весьма почтенных по возрасту систем -- Unigraphics и I-Deas, полученных фирмой EDS в результате приобретения компаний Unigraphics и SDRC. Все названные программы включают средства трехмерного твердотельного и поверхностного моделирования, а также модули структурного анализа и подготовки к производству, т. е. являются интегрированными пакетами CAD/CAM/CAE. Кроме того, все три поставщика предлагают для своих САПР системы управления инженерными данными (PDM), позволяющие управлять всей конструкторско-технологической документацией и предоставлять дополнительные данные, экспортированные из других корпоративных систем, из справочников и нормативных источников.

Несмотря на то, что тяжелые системы стоят значительно дороже своих более «легких» собратьев (десятки тысяч долларов за одно рабочее место), затраты на их приобретение окупаются, особенно когда речь идет о сложном производстве, например машиностроении, двигателестроении, авиационной и аэрокосмической промышленности. Однако крупных клиентов, способных платить за САПР миллионы долларов не так много. По мнению аналитиков, этот сегмент рынка уже практически насыщен и поделен между «китами» индустрии. Сейчас производители средств автоматизации проектирования возлагают надежды на предприятия среднего и малого бизнеса, которых гораздо больше, чем промышленных гигантов. Для них предназначены системы среднего и легкого классов.

2.2 Средний класс САПР

В мире САПР средний класс возник позднее двух остальных -- в начале 90-х. До этого средствами трехмерного твердотельного моделирования обладали лишь дорогие тяжелые системы, а легкие программы служили для двумерного черчения. Средние САПР заняли промежуточное положение между тяжелым и легким классами, унаследовав от первых трехмерные параметрические возможности, а от вторых -- невысокую цену и ориентацию на платформу Windows. Они произвели революционный переворот в мире САПР, открыв небольшим конструкторским организациям путь для перехода от двумерного к трехмерному проектированию.

Важную роль в становлении среднего класса сыграли два ядра твердотельного параметрического моделирования ACIS и Parasolid, которые появились в начале 90-х годов и сейчас используются во многих ведущих САПР. Геометрическое ядро служит для точного математического представления трехмерной формы изделия и управления этой моделью. Полученные с его помощью геометрические данные используются системами CAD, CAM и САЕ для разработки конструктивных элементов, сборок и изделий. В настоящее время Parasolid принадлежит фирме EDS, а ACIS -- компании Dassault, которые продают лицензии на их использование всем желающим. Таких желающих немало -- эти ядра составляют основу более сотни САПР, а число проданных лицензий перевалило за миллион. Успех понятен -- ведь использование готового ядра избавляет разработчиков системы от решения трудоемких задач твердотельного моделирования и позволяет сосредоточиться на пользовательском интерфейсе и других функциях. Впрочем, это не значит, что все САПР среднего класса построены на базе этих механизмов. Многие компании ценят независимость и предпочитают разрабатывать собственные «движки».

К среднему классу аналитики относят системы стоимостью порядка 5--6 тыс. долл. за рабочее место (цены в США). Для сравнения: у тяжелых САПР рабочее место обходится примерно в 20 тыс. долл., но в последнее время поставщики выпустили облегченные версии продуктов, которые стоят дешевле.

По прогнозу аналитической компании Daratech рост среднего класса будет продолжаться, и предполагается, что до 2008-го рынок будет увеличиваться на 11% в год. Причина такой положительной динамики состоит в активном притоке новых пользователей из обоих смежных лагерей -- тяжелых и легких систем. Так, по мнению аналитиков, сейчас становится все больше производителей, недовольных слабой окупаемостью своих инвестиций в дорогие продукты и ищущих более дешевые варианты. С другой стороны, глобализация, нарастание конкуренции и спад мировой экономики заставляют малые и средние предприятия переходить c двумерных САПР на трехмерные, чтобы ускорить выпуск новых изделий в продажу и повысить их качество. Процесс перехода подстегивает улучшение совместимости между 2D- и 3D-системами и увеличение преимуществ САПР среднего класса для повышения производительности труда.

У средних САПР сейчас существует обширный круг потенциальных потребителей, и они вольно или под давлением рынка будут вынуждены рано или поздно их внедрить. На руку “середнякам” играет и расширение функциональных возможностей этих продуктов. В результате у предприятий, которые хотят получить надежный инструмент для трехмерного моделирования, но могут обойтись без высокоразвитых средств тяжелых САПР, появились дополнительные варианты для выбора ПО. Ведь раньше поставщики утверждали, что средние САПР обладают 80% функций тяжелых продуктов, а их цена составляет всего 20% от стоимости дорогих систем. Теперь, считают аналитики из Daratech, по возможностям “середняки” приближаются к 90%, а по стоимости -- к 50%. Безусловно, даже этот 10%-ный разрыв нельзя сбрасывать со счетов. Например, предприятиям автомобильной и авиакосмической промышленности крайне необходим передовой функционал, присущий только “тяжеловесам”. Поэтому различие между этими двумя классами существует и сохранится в течение обозримого будущего, так как разработчики и тех и других систем не сидят сложа руки, а будут и впредь совершенствовать свои продукты.

Пионером в области средних САПР стала компания SolidWorks. В 1993 г. она представила одноименный продукт, обладающий трехмерным геометрическим ядром, который, по утверждению создателей, по возможностям приближался к механизмам твердотельного моделирования тяжелых систем, но стоил гораздо дешевле. Вскоре примеру первопроходца последовала фирма Solid Edge, выпустившая одноименную САПР, а затем и Autodesk. Она сначала разработала трехмерную программу Mechanical Desktop на базе двумерной AutoCAD, а затем создала новое ПО Inventor. Помимо этих систем на рынке есть немало других САПР среднего класса, например think3, Cadkey, Alibre. Есть среди них и российские разработки. Так, компания АСКОН продвигает систему КОМПАС на базе собственного геометрического ядра, а фирма “Топ Системы” -- программу T-Flex на основе ядра Parasolid, принадлежащего UGS. Они также прошли длительный путь развития и обзавелись встроенными средствами поверхностного моделирования, управления документами (PDM), технологической подготовки производства (CAM) и т. д., но при этом стоят существенно дешевле зарубежных аналогов и изначально ориентированы на отечественные стандарты и приемы проектирования.

2.3 Легкие системы САПР

Программы данной категории служат для двумерного черчения, поэтому их обычно называют электронной чертежной доской. К настоящему времени они пополнились некоторыми трехмерными возможностями, но не имеют средств параметрического моделирования, которыми обладают тяжелые и средние САПР.

Первая чертежная система Sketchpad была создана еще в начале 60-х годов, а затем появилось немало других продуктов такого рода, использующих достижения компьютерной графики. Однако подлинный расцвет в этой области наступил лишь в 80-е годы с появлением персональных компьютеров. Вслед за снижением стоимости оборудования последовал обвал цен и на САПР.

Пионером в этой области стала компания Autodesk, которая в 1983 году, выпустила САПР для ПК под названием AutoCAD. Успех был феноменальным -- уже в 1987 г. было продано 100 тыс. копий AutoCAD, а сегодня это число превышает четыре миллиона. В результате Autodesk удалось отхватить изрядную долю рынка САПР, вытеснив тяжеловесов из сегмента программ для двумерного черчения. Примеру первопроходца последовали и остальные игроки. Так, в 1984 г. фирма Bently представила программу Microstation, которая стала основным конкурентом AutoCAD"а. Кроме них сейчас существует множество других «легких» САПР, включая DataCAD одноименной компании, TurboCAD фирмы IMSI, SurfCAM от Surfware и другие. Эти продукты проще и дешевле (100 -- 4000 долл.) тяжелых и средних САПР, поэтому пользуются спросом, несмотря на нынешний экономический спад. В результате «легкие» системы стали самым распространенным продуктом автоматизации проектирования, своего рода «рабочей лошадкой» мира САПР.

3 . Функциональные возможности программного продукта « nanoCAD »

3.1 Основные особенности продукта «nanoCAD»

nanoCAD -- базовая система автоматизированного проектирования и черчения (САПР-платформа). Разработана компанией «Нанософт», Россия. В России и странах СНГ распространяется по схеме "freeware". Обладает AutoCAD-подобным интерфейсом и напрямую поддерживает формат DWG (с помощью библиотек Teigha™, разработчик Open Design Alliance). На базе бесплатной платформы nanoCAD создается ряд платных приложений для выполнения различных узкоспециализированных проектных задач.

К достоинствам продукта nanoCAD можно отнести:

· Нулевая цена : программное обеспечение распространяется бесплатно и доступно для коммерческого использования, как частными лицами, так и проектными организациями.

· Привычный интерфейс : принципы работы с nanoCAD аналогичны принципам работы в AutoCAD, что позволяет пользователю сменить платформу без серьёзного переобучения.

· Прямая поддержка DWG : чертежи, разработанные в nanoCAD можно открыть в среде AutoCAD без дополнительных преобразований и наоборот, чертежи, разработанные в среде AutoCAD, открываются в среде nanoCAD .

· Открытый API : под nanoCAD можно разрабатывать собственные приложения на языках C++ или.NET.

К недостаткам nanoCAD можно отнести:

· Отсутствие поддержки AutoLISP и VBA : любые приложения и средства адаптации, написанные на языках AutoLISP и VBA, на данный момент не работают в среде nanoCAD.

· Потенциальные проблемы с поддержкой DWG : т.к. nanoCAD поддерживает формат DWG с помощью библиотек Teigha™, разработанных некоммерческой организацией Open Design Alliance, то существует потенциальная возможность потерять совместимость с оригинальным форматом DWG от компании Autodesk. В сложившихся условиях это маловероятно: библиотеками ODA пользуются порядка 750 организаций (ODA Members, среди которых - Adobe, Oracle, Bentley, Dassault Systиmes, Siemens, Graphisoft, российские компании - Аскон, Нанософт, СиСофт, Инфрасофт и др.). На данный момент основная масса чертежей в формате DWG обрабатывается достаточно достоверно, включая визуализацию, редактирование и сохранение.

Продукт «nanoCAD » функционально занимает нишу между AutoCAD LT и полной версией AutoCAD . Разработчики nanoCAD считают, что ни одна платформа, являясь по своей сути электронным кульманом, не может называться САПР. Поэтому, распространяя платформу nanoCAD бесплатно, «Нанософт» предлагает пользователям использовать платные приложения, работающие как на платформе AutoCAD, так и на платформе nanoCAD .

3.2 Функциональные возможности

Интерфейс nanoCAD последних версий максимально приближен к интерфейсу классических САПР: основную часть окна занимает рабочее пространство, в котором непосредственно разрабатывается чертеж, в верхней части расположены меню и панели с навигационными инструментами, в нижней части расположена командная строка. Команды и меню соответствует организации интерфейса AutoCAD версий 2000-2008.

Несмотря на визуальное сходство с AutoCAD (а также программами на базе ядра IntelliCAD, являющихся копиями AutoCAD), ядро nanoCAD разрабатывается российскими разработчиками самостоятельно. Это приводит к некоторым различиям в работе nanoCAD от работы в среде AutoCAD: так в nanoCAD отсутствуют многие функции и технологии, заложенные в AutoCAD (технология подшивок, работа с динамическими блоками динамический ввод информации и т.д.).

На данный момент nanoCAD позиционируется как система рабочего 2D-проектирования (черчения) и содержит все необходимые инструменты базового проектирования и позволяет:

· Создавать и редактировать различные 2D и 3D векторные примитивы, одно и многострочные тексты, размеры и другие, более сложные объекты оформления чертежей, в соответствии со стандартами ЕСКД и СПДС.

· Выполнять простые и сложные операции векторного редактирования, такие как перемещение, поворот, разбиение, продление и т.д.;

· Использовать инструменты повышающие точность редактирования: шаг, сетку, привязки, объектное и полярное отслеживание;

· Создавать и использовать любые виды таблиц, выполнять специфицирование элементов чертежа по атрибутивным данным блоков и объектов оформления;

· Производить настройки рабочей среды для оформления рабочей документации по различным стандартам;

· Выполнять печать готовых технических документов по заранее сформированным настройкам;

· Вести полноценную работу в 3D-пространстве модели и 2D-пространстве листа, используя видовые экраны;

· Просматривать, создавать и редактировать поверхностные 3D-модели, задавать пользовательскую координатную систему для редактирования и геометрической привязки к 3D-объектам;

· Использовать при проектировании любую ранее выполненную техническую документацию, хранящуюся в электронном виде в различных растровых форматах (сканированные чертежи, фотографии) или как OLE объекты (тексты, таблицы);

· Обмениваться готовыми чертежами со сторонними организациями и смежниками, используя распространённый формат DWG.

4 . Функциональные возможности программного продукта « Pro \ ENGINEER »

система автоматизированное проектирование

4.1 Основные особенности продукта « Pro \ ENGINEER »

Pro/ E NGINEER - это, прежде всего, система трехмерного проектирования, как твердотельного, так и поверхностного, предоставляющая очевидные преимущества перед традиционным в прошлом двумерным проектированием:

наглядность представления проектируемой модели - позволяет избежать ошибок, связанных с тем, что при двумерном проектировании конструктору трудно представить твердотельную модель, особенно имеющую сложную геометрию;

оперирование геометрией на уровне объектов - инженерных элементов, что значительно упрощает и ускоряет процесс проектирования. Ядро Pro/ E NGINEER использует уникальную по своим возможностям технологию - Proven Technology, основанную на граничных представлениях. Основное отличие Proven Technology от известных технологий трехмерного проектирования ACIS, Parasolid, используемых в конкурирующих продуктах (UNIGRAPHICS, I-DEAS, CADDS, EUCLID) - жесткие требования на проектируемую геометрию (геометрия должна быть определена однозначно). Такие ограничения не требуют от конструкторов лишних усилий при проектировании, а позволяют достичь полного соответствия геометрии полученной детали заданным размерам, что наиболее критично при дальнейшей работе над моделью (изготовление технологической оснастки, подготовка программ для обработки на станках с ЧПУ и т.д.).

Этап проектирования изделия включает трехмерное моделирование, оптимизацию конструкции, подготовку рабочих чертежей и определение процессов изготовления (проектирование программ для станков с ЧПУ). Эффективное сочетание всех этих функций значительно уменьшает время выхода изделий на рынок. Основное преимущество Pro/ E NGINEER перед традиционными методами проектирования - поддержка параллельной разработки изделия. Этим обеспечивается более быстрый, чем у конкурентов, выпуск изделия на рынок, по более низкой цене и более высокого качества.

4.2 Функциональные возможности

Программные модули Pro/ E NGINEER для решения задач конструкторского проектирования предназначены для инженеров-конструкторов и предоставляют им инструмент для создания моделей, как отдельных деталей, так и сложных сборочных конструкций. Это строгая, логичная, простая в обращении система, позволяющая действовать интуитивно и творчески. Она позволяет проектировать и управлять крупными, сложными сборочными единицами, состоящими практически из неограниченного числа компонентов. Контроль над пересечением отдельных деталей и расчет массовых характеристик гарантирует правильность сборки с первого раза. Это значительно сокращает время, затрачиваемое на проектирование, и облегчает повторное использование стандартных, опробованных конструкций в качестве основы новых продуктов.

Использование в Pro/ E NGINEER единой информационной модели изделия дает возможность инженерам-технологам начинать разработку оснастки и управляющих программ для оборудования с ЧПУ, не дожидаясь окончательного завершения этапа конструкторского проектирования. Конструкторы еще не закончили работу со сборкой, а технологи уже работают над разработкой техпроцессов изготовления составляющих ее деталей, при необходимости поправляя возможные ошибки конструкторов. Это значительно сокращает время и средства, затрачиваемые на проектные и работы, и позволяет оптимально использовать коллективный опыт разработчиков.

Пакет программных модулей для технологической подготовки производства предназначен для инженеров-технологов и позволяет решать задачи проектирования технологической оснастки (штампов, пресс-форм), разработки управляющих программ для металлорежущего, штампового оборудования с ЧПУ, а также оборудования проволочной электроэрозионной обработки.

Заключение

nanoCAD предназначена для оформления чертежей в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). В программе удобно проектировать системы гидропневмоэлементов, зубчатые зацепления, валы, а также проводить инженерный анализ, выполнять расчет размерных цепей и многие другие операции, необходимые при машиностроительном проектировании.

Pro / ENGINEER - полнофункциональная 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 проектировать быстрее, чем когда-либо, максимально способствуя появлению новых идей и повышению качества, что в конечном итоге приводит к созданию выдающихся изделий.

Список информационных ресурсов :

Подобные документы

AutoCAD как одна из самых популярных графических систем автоматизированного проектирования, круг выполняемых ею задач и функций. Технология автоматизированного проектирования и методика создания чертежей в системе AutoCAD. Создание и работа с шаблонами.

лекция , добавлен 21.07.2009

Создание программных комплексов для систем автоматизированного проектирования с системами объемного моделирования и экспресс-тестами. SolidWorks - мировой стандарт автоматизированного проектирования. Пользовательский интерфейс, визуализация модели.

курсовая работа , добавлен 13.10.2012

курсовая работа , добавлен 22.11.2009

Основные цели и принципы построения автоматизированного проектирования. Повышение эффективности труда инженеров. Структура специального программного обеспечения САПР в виде иерархии подсистем. Применение методов вариантного проектирования и оптимизации.

презентация , добавлен 26.11.2014

Технологии автоматизированного проектирования, автоматизированного производства, автоматизированной разработки и конструирования. Концептуальный проект предполагаемого продукта в форме эскиза или топологического чертежа как результат подпроцесса синтеза.

реферат , добавлен 01.08.2009

Предпосылки внедрения систем автоматизированного проектирования. Условная классификация САПР. Анализ программ, которые позволяют решать инженерные задачи. Система управления жизненным циклом продукта - Product Lifecycle Management, ее преимущества.

контрольная работа , добавлен 26.09.2010

Анализ тенденций развития информационных технологий. Назначение и цели применения систем автоматизированного проектирования на основе системного подхода. Методы обеспечения автоматизации выполнения проектных работ на примере ЗАО "ПКП "Теплый дом".

курсовая работа , добавлен 11.09.2010

Структура и классификация систем автоматизированного проектирования. Виды обеспечения САПР. Описание систем тяжелого, среднего и легкого классов. Состав и функциональное назначение программного обеспечения, основные принципы его проектирования в САПР.

курсовая работа , добавлен 18.07.2012

История развития рынка CAD/CAM/CAE-систем. Развитие приложений для проектирования шаблонов печатных плат и слоев микросхем. Проект разработки компанией Shorts Brothers фюзеляжа для самолета бизнес-класса Learjet 45, преимущества от применения программ.

контрольная работа , добавлен 14.04.2014

Разработка трехмерной модели судна на уровне эскизного проекта в системе автоматизированного проектирования CATIA v5 R19. Технология и этапы автоматизированного проектирования. Параметризация и декомпозиция судна как сборки. Принципы работы в CATIA.

Теоретическая часть

Практическая часть