Автоматизированная система проектирования: Системы автоматизированного проектирования и их использование

Содержание

Средства автоматизации проектных работ (САПР)


В настоящее время в деятельность изыскательских и проектных организаций быстро проникает компьютеризация, поднимающая проектную работу на качественно новый уровень, при котором резко повышаются темпы и качество проектирования, 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.

Деятельность по созданию программных продуктов и технических средств для автоматизации проектных работ имеет общее название - САПР.

САПР (англ. CAD, Computer-Aided Design) - программный пакет, предназначенный для проектирования (разработки) объектов производства (или строительства), а также оформления конструкторской и/или технологической документации.

Компоненты многофункциональных систем САПР традиционно группируются в три основных блока CAD, САМ, САЕ.

Модули блока CAD (Computer Aided Designed) предназначены в основном для выполнения графических работ, модули САМ (Computer Aided Manufacturing) - для решения задач технологической подготовки производства, модули САЕ (Computer Aided Engineering) - для инженерных расчетов, анализа и проверки проектных решений.

Как законченное изделие САПР состоит из: 

· 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 САПР.   

ГОСТ 23501.101-87 и ГОСТ 23501.108-85 устанавливают основные требования к системам автоматизированного проектирования (САПР).

К достоинствам САПР можно отнести: 

· упрощение выработки оптимального конструктивного решения, а тем самым снижение стоимости производства, эксплуатации и достижения высшего качества машин и аппаратов; 
· повышение степени безопасности и надежности машин в результате применения более точных математических моделей и инженерных методов при разработке отдельных узлов конструкции; 

· значительное сокращение периода проектирования, что влияет на уменьшение издержек и рост производительности конструкторского бюро; 
· расширение области применения готовых проектных решений благодаря использованию компьютерных баз данных; 
· проведение углубленных исследований на этапе проектирования. Это возможно благодаря методам математического моделирования, которые позволяют анализировать влияние отдельных конструкционных параметров на качество всей машины, аппарата или системы на этапе проектирования, без необходимости создания прототипа и проведения стендовых или эксплуатационных исследований. 

Современные САПР должны обладать элементами “искусственного интеллекта”, например иметь так называемые экспертные системы поддержки конструктора, отражающие знания о предметной области и опыт проектирования технических объектов данного назначения. Например, экспертная система должна помогать конструктору-пользователю САПР генерировать возможные варианты объекта проектирования.

Существует большое разнообразие систем автоматизированного проектирования, которые используются на различных стадиях создания объекта. Рассмотрим некоторые из них.

 

Обзор САПР

Крупнейшим в мире поставщиком программного обеспечения для промышленного и гражданского строительства, машиностроения, рынка средств информации является компания Autodesk, Inc.

Начиная с 1982 года компанией Autodesk был разработан широкий спектр решений для архитекторов, инженеров, конструкторов, позволяющих им создавать цифровые модели.

Технологии Autodesk используются для визуализации, моделирования и анализа поведения разрабатываемых конструкций на ранних стадиях проектирования и позволяют не просто увидеть модель на экране, но и испытать ее. 

AutoCAD (www.autodesk.ru) - самая популярная в мире среда автоматизированного проектирования, избранная многими разработчиками в качестве базовой графической платформы для создания машиностроительных, архитектурных, строительных, геодезических программ и систем инженерного анализа.

Autodesk Architectural Desktop (www.autodesk.ru) - программа, ориентированная, на профессиональных архитекторов и специалистов в области промышленного и гражданского строительства.

Мощные специализированные функции продукта сэкономят время и улучшат управление проектами. При этом поддерживаются традиционные приемы и способы построения объектов.

Гибкость в работе, возможность проектирования различных сооружений вплоть до мельчайших деталей и привычная среда AutoCAD наилучшим образом подходят для решения различных архитектурных задач.

Дальнейшим развитием Autodesk Architectural Desktop является программа Autodesk Building Systems (www.autodesk.ru), предназначенная для проектирования внутренних инженерных сетей.

Обладая всеми средствами AutoCAD и Autodesk Architectural Desktop, она является мощным инструментом, включающим собственные модули для проектирования вентиляции и отопления, электрических сетей, водопровода и канализации.

Autodesk Architectural Studio (www.autodesk.ru)

 - инструмент концептуального проектирования и мультимедийной обработки проектных данных.

Этот программный продукт предназначен для архитекторов и других профессионалов в сфере строительства, дизайна и архитектуры.

Architectural Studio воссоздает инструменты и методы традиционной студии проектирования, повторяя в цифровом облике традиционную технику черчения от руки, принятую у художников и архитекторов, делая их работу более продуктивной.

Прямое воздействие на объекты уникальными инструментами позволяет интуитивно почувствовать поведение объектов и управлять ими в реальном времени в любой точке мира благодаря веб-технологиям.

Autodesk Revit Structure (www.autodesk.ru) содержит специализированные функции для проектирования и расчета строительных конструкций.

В основе продукта лежит технология информационного моделирования зданий (BIM).

Благодаря преимуществам этой технологии Revit Structure повышает уровень координации специалистов, помогает выпускать более качественную документацию, сокращает количество ошибок и позволяет наладить более активное взаимодействие между проектировщиками конструкций и архитекторами.

Несмотря на все мощные средства проектирования и визуализации, ключевым моментом в САПР является именно получение выходной документации и ее оформление в соответствии с принятыми стандартами, что считается неотъемлемой частью процесса проектирования.

Для того чтобы автоматизировать рутинную работу при нанесении различных элементов оформления, Русской Промышленной Компанией была разработана программа auto. СПДС (www.spds.ru) - это приложение для AutoCAD, Autodesk Architectural Desktop, Autodesk Building Systems и многих других вертикальных решений на основе AutoCAD.

Программа позволяет наносить различные условные обозначения, выноски, отметки, линии обрыва, виды, координационные оси, штриховку и многое другое.

При этом все объекты являются "интеллектуальными" и могут быть легко отредактированы как с помощью "ручек", так и специальных диалоговых окон.

ArchiCAD (www.archicad.ru) - программное обеспечение компании Graphisoft является на данный момент одной из лучших систем архитектурно-строительного проектирования и разработки документации по технологии BIM. ArchiCAD 14 - это производительность, довёденная до блеска.

В ArchiCAD 14 включена новая программа GRAPHISOFT BIM Server - первое в своем роде серверное решение для организации совместной проектной деятельности по единой модели.

Базирующаяся на технологии Delta Server™, эта функция сокращает до минимума сетевой трафик и загруженность сети, благодаря чему появляется возможность регулярного и четкого обмена данными между группами проектировщиков, работающих в рамках одного офиса и даже по сети Интернет.

Российская фирма Еврософт предлагает ArCon "Архитектура и дизайн" (www.eurosoft.ru) - программный продукт для архитекторов, дизайнеров, специалистов в области недвижимости, предназначенный для профессионального проектирования и оформления домов, квартир, помещений и внутренней обстановки.

Особая популярность программы ArCon обеспечена преимуществами в скорости создания проекта и качественной архитектурной визуализации.

Архитектурно-дизайнерский пакет ArfaCAD (www.viks-cad.ru), разработанный в России, позволяет оперировать цельными 2D- и 3D-объектами с архитектурно-строительной терминологией: стены, окна и двери, витражи, лестницы, кровли, перекрытия, ограждения, массивы грунта, воды и т.д. 

Программа Allplan (www.nemetschek.com) немецкой фирмы Nemetschek - это программное решение для всех фаз жизненного цикла строительного проекта: с самого раннего наброска от руки до проектной документации. Allplan, основанный на объектно-ориентированной базе простых 3D-объектов, создает и поддерживает взаимосвязь между 2D- и 3D- чертежами, разрезами, проекциями и т. д.

Все эти виды - просто различные представления одних и тех же трехмерных объектно-ориентированных данных.

Для проектирования возможно использовать тот вид или виды, которые наилучшим образом подходят к особенностям стиля или привычкам конкретного пользователя. Allplan разработан специально для профессионалов в области именно строительного проектирования.

APM Civil Engineering (www.apm.ru) - CAD/CAE система автоматизированного проектирования строительных объектов гражданского и промышленного назначения.

Эта система в полном объеме учитывает требования государственных стандартов и строительных норм и правил, относящиеся как к оформлению конструкторской документации, так и к расчетным алгоритмам.

Современные фасады - это настоящие HighTech- конструкции.

Тот, кто проектирует и возводит фасады, должен считаться со статикой, термическими условиями и архитектурными аспектами. ATHENA (www.cad-plan.com)  не без основания является ведущей конструкторской программой для проектирования металлических и фасадных конструкций.

Уже более 20 лет программа постоянно развивается и успешно применяется в металлоперерабатывающих фирмах,  инженерных центрах и профессиональных учебных заведениях.

ATHENA наиболее точно соответствует требованиям пользователя и является комплексным программным пакетом, содержащим все, что может облегчить задачи конструктора в его каждодневной работе.

Bentley STAAD.Pro (www.bentley.com) - это программный комплекс, легко интегрируемый в любые САПР, используемый для анализа и проектирования строительных конструкций методом конечных элементов. STAAD.PRO включает современный пользовательский интерфейс, средства анализа и визуализации, а также средства адаптации результатов к требованиям международных и российских норм проектирования объектов гражданского и промышленного назначения.

В STAAD.PRO реализована возможность анализа любого сооружения.

Он может применяться для проектирования высотных и невысотных зданий и сооружений, подземных водопроводов, нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводов, туннелей, мостов, фундаментов из металлических конструкций, бетона и железобетона, дерева, стальных профилей и многого другого.

Bocad-3D (www.bocad.ru) - мощная пространственная CAD-система проектирования стальных и деревянных конструкций. Данная CAD-система представлена на рынке программных продуктов уже более чем 15 лет. При этом происходит постоянный процесс совершенствования системы в соответствии с пожеланиями конструкторов.

BricsCad Pro (www.brics-cad.ru)  - отличный выбор для архитекторов, инженеров, конструкторов и для всех, кто создаёт или использует чертежи САПР. BricsCad обеспечивает непревзойдённую совместимость с AutoCAD, а также делает возможным применение сотен программ, разработанных третьими фирмами.

Любой человек, хорошо знакомый с AutoCAD, может сразу начать работу с BricsCad, без какого-либо обучения.

Удобные возможности визуальной настройки пользовательского интерфейса, а также поддержка файлов AutoCAD, пользовательских меню, панелей инструментов, сценариев, снимков.

Система автоматизированного проектирования BtoCAD (www. btocad.ru) разработана специально для инженеров, конструкторов и всех специалистов, работающих с CAD-приложениями.

Технология, положенная в основу BtoCAD, позволяет осуществить полноценную поддержку формата DWG.

Главной особенностью BtoCAD, по сравнению с остальным САПР приложениями является его не прихотливость к аппаратной составляющей компьютера.

Системные требования программы подобраны таким образом, что BtoCAD можно запускать даже на проверенных временем компьютерах, а в купе с ценной BtoCAD представляет собой одним из самых выгодных предложений на текущем рынке САПР приложений.

CADdy (www.caddy.de) (немецкая фирма ZIEGLER-Informatics GmbH) по функциональным возможностям занимает промежуточное положение между системами низкого и высокого уровней.

Предназначена для решения комплексных интегрированных технологий от стадии проектирования до стадии производства.

В настоящее время в состав CADdy входит свыше 80 модулей, охватывающих такие направления, как архитектура, строительство, геодезия, машиностроение, картография и городское планирование.

CAD-PLAN Athena 2010 (www.cad-plan.com) - ведущий разработчик САПР в области фасадных технологий и металлических конструкций.

Современные фасады - это настоящие HighTech-конструкции.

Тот, кто проектирует и возводит фасады, должен считаться со статикой, термическими условиями и архитектурными аспектами. ATHENA 2010 не без основания является ведущей конструкторской программой для проектирования металлических и фасадных конструкций и наиболее точно соответствует требованиям пользователя и является комплексным программным пакетом, содержащим все, что может облегчить задачи конструктора в его каждодневной работе

Система CATIA (www.catia.ru) (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application) - одна из самых распространенных САПР  высокого  уровня.  

Это комплексная  система   автоматизированного   проектирования   (CAD), технологической подготовки производства (CAM) и инженерного анализа (САЕ),  включающая  в  себя передовой инструментарий 3D моделирования, подсистемы программной имитации сложных технологических процессов, развитые средства анализа и единую базу данных текстовой и графической информации.

Система позволяет эффективно решать все задачи технической подготовки производства - от внешнего (концептуального) проектирования  до выпуска чертежей и спецификаций.

DesignCAD 3D Max (www.designcad.com) - легкая в использовании программа для 2D/3D моделирования. В приложении заложена возможность создания презентаций, анимации и твердотельного моделирования. С помощью этого приложения можно проектировать механические детали, 3D модели объектов, двигатели, чертежи печатных плат и др., все зависит от Вашего воображения и креативности. DesignCAD 3D Max - это универсальный инструмент САПР для начинающих и продвинутых проектировщиков.

DraftSight (www.3ds.com) - открытое двухмерное решение САПР профессионального уровня для тех, кто хочет оптимизировать чтение, запись и обмен файлами DWG. DraftSight отличается простотой в использовании и занимает небольшой объем памяти.

Google SketchUp (www.sketchup.google.com) - простой и удобный инструмент для создания, обработки и презентации трёхмерных моделей. Позволяет быстро и качественно создавать практически любые построения различного уровня подачи - от драфт-эскиза, до готового проекта. Здания, мебель, интерьер, строительные сооружения и многое другое проектируется за считанные минуты. Кроме того, Google SketchUP предоставляет возможность создавать многостраничные документы и презентации; раскладывать и аннотировать множество масштабированных моделей на одной странице; создавать, документировать и делать презентацию проекта, используя один единственный чертёж.

GRAITEC Advance 2011 (www.graitec.com) - это система на основе BIM (Информационное Моделирование Зданий), предназначенная для автоматизации всего процесса проектирования строительных конструкций и получения рабочей документации, начиная от конструирования и инженерного анализа и заканчивая оптимизацией, деталировкой и подготовкой производства. 

GstarCAD (www.gstarcad.ru) - это программа для создания чертежей в формате DWG/DXF, ставшем общепринятым стандартом. Она является не только достойной заменой AutoCAD, но и по соотношению цена/качество отличной альтернативой распространенным российским и зарубежным «аналогам автокад» и САПР, таким как Bricscad, Btocad, Nanocad, progeCAD, ZWCAD, Infrasoftcad. Благодаря применению в GstarCAD современных технологий производства систем проектирования, основанных на новейших разработках Open Design Alliance и ITC, САПР GstarCAD обеспечивает практически полную совместимость со всеми существующими САПР-системами и cad программами, использующими формат векторной графики DWG.      

IronCAD (www.ironcad.com) - это профессиональная система самого последнего поколения. Представляет собой полнофункциональный инструмент для разработчиков, которые хотят эффективно использовать рабочее время. В программе используются как классические методы параметрического моделирования, так и инновационный метод прямого редактирования.

Система IronCAD дает пользователю мощнейший инструмент для оформления чертежей, избавляет от необходимости экспортировать геометрию в какие-либо другие продукты с потерей ассоциативной связи.

По своим возможностям программа является достойным конкурентом таким САПР, как AutoCAD, SolidWorks, T-Flex, КОМПАС 3D, набирая быстрый ход распространения и приобретая своих поклонников и в России.

MagiCAD (www.progman.fi) - это программное средство для проектирования систем инженерного обеспечения: вентиляции, кондиционирования, отопления, водоснабжения и водоотведения, теплоснабжения, электрических и слаботочных систем. Уникальность MagiCAD - это совмещение удобного чертежного инструмента и мощного расчетного ядра. MagiCAD - универсальное средство и подходит всем: чертежникам, проектировщикам, строителям и консультантам.

MicroStation (www.bentleysoft.ru) - это профессиональная, высоко производительная система для 2D/3D - автоматизированного проектирования при выполнении работ, связанных с черчением, конструированием, визуализацией, анализом, управлением базами данных и моделированием.

Обеспечивает практически неограниченными возможностями проектировщиков и конструкторов на платформах DOS, Windows и компьютерах различных типов.

nanoCAD (www.nanocad.ru) - платформа nanoCAD содержит инструменты базового проектирования. Позволяет создавать и редактировать различные 2D и 3D векторные примитивы, одно и многострочные тексты, размеры и другие объекты оформления чертежей.

OmniCAD (www.omnicad.com) - Система 2D проектирования, черчения и 3D  поверхностного моделирования.

Система T-FLEX CAD 11 (www.tflex.ru) - новое эффективное средство для комфортной работы конструктора. Включает в себя средства 2D-черчения, 3D-проектирования, модули конечно-элементного и динамического анализа. В новой версии САПР T-FLEX CAD реализовано более 200 усовершенствований, предлагающих пользователю целый набор инструментов, недоступных в других программах сходного назначения.

Pro/ENGINEER (www.pro-technologies.ru) - является САПР верхнего уровня и охватывает все сферы проектирования, технологической подготовки производства и изготовления изделия. Широкий диапазон возможностей аппарата трехмерного моделирования, высокое качество получаемого результата и устойчивость его к последующим изменениям сделали Pro/ENGINEER одним из лидеров CAD/CAM/CAE систем, а наличие прямого доступа в систему поддержки жизненного цикла изделия Windchill PDMLink переводит Pro/ENGINEER в разряд PLM-систем.

ProgeCAD (www.progesoft.com) — мощная и надежная САПР система с базовыми форматами DWG и DXF. Кроме всех функциональных возможностей базового CAD, данная программа предлагает дополнительные возможности, такие как полное управление изображениями включая многоугольную подрезку и печать, улучшенная визуализация, 3D моделирование (ACIS), импорт растровых изображений, управление блоками с более 10.000 уже предложенных блоков, поддержка CTB и STB файлов печати и многие другие.

Эта программа стала очередным шагом IntelliCAD и способна легко заменить AutoCad и AutoCAD LT! Продукт является идеальным средством практически для каждого, кто создает и использует CAD чертежи, включая студентов, педагогов, архитекторов, дизайнеров, составителей проектов и инженеров.

TurboCAD (www.turbocad.com) - новейшее универсальное приложение для профессионального проектирования в формате CAD. Совмещенное 2D и 3D редактирование способно удовлетворить самых взыскательных пользователей. Полная мощь промышленного стандарта ACIS совмещается с поверхностным моделированием.

TurboCAD Professional поддерживает двадцать пять самых распространенных форматов файлов, таких как AutoCAD DWG/DXF, MicroStation DGN, IGEN, 3DS, STL и прочее.

Имеется возможность экспортировать Ваши проекты в MTX, HTML, JPG. TurboCAD Professional включает реалистический рендеринг, 3D моделирование с оболочками и лофтингом, работу с файлами AutoCAD, обучающие программы, возможность работы с сетью Internet. TurboCAD полностью настраивается, совместим с Microsoft Office и содержит встроенный Microsoft's VBA. Приложение также содержит Software Development Kit и Visual Basic Macro Recorder.

VariCAD (www.varicad.com) - Система автоматизированного проектирования, главным образом предназначенная для инженерного проектирования. В дополнение к мощным инструментам 3D моделирования и 2D черчения, VariCAD содержит библиотеки стандартных механических деталей (ANSI, DIN) и все необходимые для них расчеты.

Это всеобъемлющее CAD-решение позволяет проектировщикам быстро создавать, модифицировать и подсчитывать стоимость их моделей. Отличные характеристики, хорошая функциональность и простой, интуитивно понятный интерфейс.      

ZWCAD (www.zwsoft.ru) - 2D/3D система автоматизированного проектирования и черчения компании ZWSOFT. ZwCAD - выбор для архитекторов, инженеров, строителей и других специалистов, работающих в CAD/CAM технологиях, для которых важно соответствие индустриальным стандартам, простота и привычность интерфейса AutoCAD, стандартный набор необходимых инструментов в рамках разумного бюджета.

Удобство работы обеспечивается привычным интерфейсом и возможностью импортировать в ZwCAD меню, созданных в AutoCAD. Команды и кнопки, соответствующие командам и кнопкам AutoCAD, позволяют быстро приступить к работе, потратив минимум времени на переобучение.

SCAD Office (www.scadgroup.com) - система нового поколения, разработанная инженерами для инженеров и реализованная коллективом опытных программистов. В состав системы входит высокопроизводительный вычислительный комплекс SCAD версия 11.3, а также ряд проектирующих и вспомогательных программ, которые позволяют комплексно решать вопросы расчета и проектирования стальных и железобетонных конструкций.

Система постоянно развивается, совершенствуются интерфейс пользователя и вычислительные возможности, включаются новые проектирующие компоненты.

КОМПАС (www.ascon.ru) - система автоматизированного проектирования, разработанная российской компанией "АСКОН" с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС. Существует в двух версиях: КОМПАС-График и КОМПАС-3D, соответственно предназначенных для плоского черчения и трехмерного проектирования.

Компания АСКОН объявляет о выходе новой версии системы автоматизированного проектирования для строительства КОМПАС-СПДС V12 (www.ascon.ru). В ее состав включены новые приложения и базы строительных элементов, скорость работы с насыщенными чертежами возросла в 10 раз. КОМПАС-СПДС - специализированный программный продукт для проектирования в сфере промышленного и гражданского строительства.

Он предназначен для создания рабочей документации: чертежей, схем, расчетно-пояснительных записок.

Инструменты системы четко ориентированы на нормативы, регламентирующие оформление строительных чертежей. КОМПАС-СПДС прост в освоении и помогает повысить качество выпускаемой документации, избежав при этом значительных затрат.

КОМПАС-3D (www.ascon.ru) как универсальная система трехмерного моделирования находит свое применение при решении различных задач, в том числе и архитектурно-строительного и технологического проектирования. Общее назначение системы КОМПАС-3D — создание трехмерных ассоциативных моделей отдельных элементов и сборных конструкций из них. Конструкции могут содержать как оригинальные (созданные пользователем), так и стандартизованные конструктивные элементы, взятые из каталогов. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых элементов на основе однажды спроектированного прототипа. Многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и конструирования.

SolidWorks (www.solidworks.ru)  - продукт компании SolidWorks Corporation, система автоматизированного проектирования, инженерного анализа и подготовки производства изделий любой сложности и назначения. Она представляет собой инструментальную среду, предназначенную для автоматизации проектирования сложных изделий в машиностроении и в других областях промышленности. В зависимости от класса решаемых задач пользователям предлагается три базовых конфигурации системы: SolidWorks, SolidWorks Professional и SolidWorks Premium.

Программное обеспечение функционирует на платформе Windows, имеет поддержку русского языка, и, соответственно, поддерживает ГОСТ и ЕСКД. SolidWorks 2011 - является ядром интегрированного комплекса автоматизации предприятия, с помощью которого осуществляется поддержка жизненного цикла изделия в соответствии с концепцией CALS-технологий, включая двунаправленный обмен данными с другими Windows-приложениями и создание интерактивной документации.

ANSYS (www.ansys.com) - универсальная программная система конечно-элементного (МКЭ) анализа, существующая и развивающаяся на протяжении последних 30 лет, является довольно популярной у специалистов в области компьютерного инжиниринга и КЭ решения линейных и нелинейных, стационарных и нестационарных пространственных задач механики деформируемого твердого тела и механики конструкций.

Моделирование и анализ в некоторых областях промышленности позволяет избежать дорогостоящих и длительных циклов разработки типа "проектирование - изготовление - испытания".

Отметим еще 2 продукта компании "ЛИРА софт" - Лира и Мономах.

Программный комплекс Лира (www.lira.com) является современным инструментом для численного исследования прочности и устойчивости конструкций и их автоматизированного конструирования. Одно из наиболее важных свойств этого пакета заключается в возможности расчета арматуры для железобетонных элементов (как плоских пластин, так и стержней) с учетом всевозможных загружений и комбинаций усилий и различных воздействий.

Программный комплекс Мономах (www.lira.com) разработан для автоматизированного проектирования железобетонных конструкций многоэтажных каркасных зданий. Широкое использование в современном строительстве монолитно-каркасной технологии определило класс задач решаемых с помощью программ комплекса Мономах.

За последние годы программный комплекс Мономах был оценен проектировщиками как незаменимый инструмент расчета конструкций жилых и общественных многоэтажных зданий из монолитного железобетона.

По перечню указанных выше программ можно видеть, что направление в строительной отрасли, а именно той части, которая относится к архитектуре и собственно проектированию зданий и сооружений, развивается очень динамично.

В этом обзоре не рассмотрены многочисленные программы по организации строительного производства, планированию работ, электрических расчетов, программ оптимизации транспортных задач, расчетов сетевых графиков и календарных планов, проектирование дорог, геодезических расчетов, технологического проектирования трубопроводов и многое другое.

Они представлены на российском рынке как иностранными, так и отечественными производителями и решают широкий круг задач в своих областях.

Строительство всегда развивалось в ногу с научно-техническим прогрессом, но совершенствование программных средств далеко опережает квалификацию специалистов, призванных использовать их в своей работе. Сегодня часто наблюдается картина, когда современные и многофункциональные комплексы простаивают или используются незначительно из-за низкого уровня подготовки пользователей.

Другая проблема заключается в использовании пиратских копий программных продуктов.

В этом случае пользователи лишают себя любой технической поддержки со стороны разработчиков: нет регулярного обновления программ, технической документации и квалифицированного обучения.

Покупая нелицензионное программное обеспечение, пользователи лишают финансовой поддержки разработчиков, что, в свою очередь, тормозит развитие программ.

Указанные выше проблемы развития САПР могут быть причиной неправильного подбора программных средств автоматизации. Без предварительного исследования предприятия и квалифицированной помощи специалистов невозможно правильно выбрать программные средства, которые не только бы решали поставленные задачи, но и обеспечивали полную комплексную автоматизацию.

В противном случае, вложение средств в автоматизацию может обернуться простоем программ или только решением очень узких задач на предприятии.

Перспективой развития САПР, кроме решения указанных проблем, является тесная интеграция с программами смежных направлений.

Суть этого процесса заключается, например, во взаимосвязи между чертежными и расчетными программами.

Если после проектирования здания необходимо рассчитать смету, передать данные в бухгалтерскую программу или произвести расчет каких-либо конструкций, программы должны быть взаимосвязаны.

Такая интеграция позволит автоматизировать в едином информационном пространстве все стадии строительства и проектирования.


что такое системы автоматизированного проектирования, история создания, программное обеспечение для САПР, состав и структура, виды и области применения

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

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

История создания САПР

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

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

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

Можно назвать следующие ступени эволюции программы:

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

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

Базовый САПР. Поддержка форматов DWG, DGN

Просмотрщик 3D-моделей различных форматов c функциями редактирования и добавления комментариев

Проектирование наружных инженерных сетей : водоснабжения, канализации, газоснабжения, теплоснабжения.

Мощный арсенал средств кадастрового инженера, стандарты Росреестра, гибкость выбора исходных данных и форматов вывода.

Возможности и области применения САПР

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

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

 

Состав и структура САПР

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

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

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

Для создания САПРа были привлечены технологии из разных сфер:

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

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

Вот основные составляющие модули:

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

Классификация САПР

Можно разделять все виды программ согласно следующим критериям:

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

Разновидности ПО в зависимости от отрасли

  • MCAD – mechanical CAD – это сфера машиностроения любой сложности: от ракетных установок и автомобилей до примитивного тостера;
  • EDA или electronic CAD – это группа радиоэлектронных разработок, необходимая для разработки как целого проекта, так и его элементов: микросхем, плат и других деталей. 
  • AEC СAD или CAAD – программное обеспечение для архитекторов и строителей. Используется для возведения зданий, строительства дорог и элементов инфраструктуры любой сложности. 

Классификация по цели использования

Она повторяет три составляющих классического САПРа:

  • CAD – отвечает за проектирование и создание чертежей;
  • CAE – модуль для автоматических подсчетов и аналитических процессов; 
  • CAM – подготовка производства и управление всей системой.

Они могут быть как воплощены в раздельных платформах, так и объединены в одной – это комбинированные программы. Также возможны надстройки с соответствующими функциями на базовой комплектации. 

Отличия платформы по масштабу комплектации

Есть три типа, они характеризуются расположением от простого к сложному:

  • Нижний уровень отвечает за конструкторскую документацию. Используется в различных сферах деятельности, когда нужно подготовить отчетную смету.
  • Средний уровень отличается повышенным контролем за отчетность и возможностью построения 3D-моделей. 
  • Высший уровень обеспечивает наиболее широкий спектр возможностей, сопровождая процесс создания изделия любой сложности от расчетных манипуляций до момента тестирования. 

Виды программного обеспечения САПР по характеру базовой комплектации

  • На основе технической графической методики, двумерного и объемного моделирования. Они настроены на использование с целью проектирования объектов и взаимного расположения элементов схемы. Применяются в большинстве случаев в машиностроении.
  • На Системе Управления Базой Данных. Такие платформы ориентированы на математические расчеты, использование формул и алгоритмов, оперирование большим количеством информации. Чаще всего используются для создания бизнес-проектов и экономических выкладок.
  • На базе узкопрофильных модулей, необходимых для специализированных действий в той или иной сфере деятельности.
  • Интегрированные программные обеспечения, включающие в себя все предыдущие виды. Они сложнее в управлении, но обеспечивают широкий охват возможностей. 

Примеры САПР-программ: системы автоматизированного проектирования в действии

Расскажем о наиболее популярных платформах, их плюсах и минусах. 

Автокад 

Еще недавно он занимал первую позицию на рынке систем конструирования. Софт был разработан еще в 1982 году американскими учеными, он сразу стал популярным, тем более, что на тот момент был уникальным средством компьютерного моделирования. AutoCAD предлагает возможности для инженеров всех сфер, в ее комплектации есть как широкий спектр инструментов, так и специальные модули для узкой профилизации, чтобы не загромождать интерфейс. Таким образом, можно купить наиболее удобную для работы версию. Другой вопрос – в какую сумму это обойдется.
Являясь самой популярной программой во всем мире, Автокад переведен на 18 языков, в частности, на русский. Нашим специалистам понятно все, кроме необходимой инструкции по применению. В своем арсенале продукт имеет десятки разновидностей и тысячи надстроек и модулей. Почему же сейчас все чаще ищут аналог этой системы САПР?

У платформы есть как верные защитники, так и противники. Для первых все приписываемые минусы – это лишь результат недостаточного освоения программы. Вторая группа видит следующие минусы:

  • Неудобная работа с таблицами. Привычные текстовые редакторы дают больше возможностей использовать этот примитивный способ передачи информации.
  • Трудность в освоении софта: большой функционал не всегда пригождается каждому пользователю, однако, загромождает интерфейс и приводит к путанице.
  • Невозможность корректного импортирования чертежей, выполненных в Автокаде, в другие ПО. Это не дает пользователем возможность продолжить работу с другого компьютера, на котором установлена другая система.
  • Производители уделяют много времени и сил на создание новых надстроек, однако, интерфейс побочных модулей зачастую не проработан. 
  • Основным недостатком является завышенная ценовая политика. Для многих инженеров стоимость Автокада остается запредельной. Тем более редко его устанавливают студенты и начинающие проектировщики. Крупным компаниям тоже становится выгоднее покупать лицензии у производителей с хорошей системой корпоративных скидок. 

Таким образом, появляется необходимость в поиске лучшего САПРа, который должен отвечать ряду требований:

  • оптимальный расширенный функционал, не уступающий возможностям популярного продукта;
  • приятный и удобный внешний вид, понятный интерфейс, удачное расположение инструментария;
  • нетрудная система обретения лицензии и последующего продления;
  • возможность обновлений и добавления профильных надстроек с расширенным специализированным комплектом функций;
  • легкое импортирование из одной программы в другую, совместимость форматов редактирования;
  • невысокая цена и система корпоративных скидок.  

Какие платформы пришли на замену?

NanoCAD

Распространенный продукт российской компании NanoSoft. Большим плюсом является его родина, в связи с ней, Нанокад ориентирован на правила ГОСТа. Интерфейс остается полной имитацией работы в брендовом модуляторе. Соотносится с другими системами автоматического проектирования и легко импортируется за счет поддержания различных форматов. Имеет возможность доступа в библиотеку заготовленных схем и поддерживает обмен данными с системой NormaCS. 

Из минусов выделяют нестабильную работу и частые сбои, долгую загрузку софта. И трудности при редактировании геометрии – затруднена работа со сплайнами и штриховками. 

ZWCAD – лучший аналог Автокада

Компания ZWSOFT разработала программное обеспечение, которое обещает быть самым популярным на рынке систем автоматизированного проектирования. Продукт имеет следующие достоинства:

  • Привычный интерфейс и удобное меню с грамотным переводом на русский язык сделает работу в ЗВКАДе удобной.  
  • Базовая комплектация имеет стандартный набор инструментов, необходимый для продуктивной деятельности инженера. Для узких специальностей компанией представлен ряд дополнительных модулей с расширенным функционалом.
  • Полная совместимость с другими ПО, в том числе, с Автокадом. Популярные форматы сохранения чертежей и, как правило, отсутствие проблем с результатами разработок в других софтах.
  • Поддержка как двумерных, так и трехмерных моделей.
  • Низкая цена и возможность покупки пакета лицензий для локального пользования.
  • Возможность протестировать демо-версию САПРа.
  • Консультация специалистов при покупке программы.

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

Выбор хорошей системы автоматического проектирования зависит от личных пожеланий инженера. Эта программа, с которой он будет проводить каждый свой рабочий день. Поэтому необходимо внимательно разобраться с возможностями, которые предлагает платформа.  

Компас

Отечественный продукт компании АСКОН изначально планировался как программа для 3D-моделирования. Со временем появились дополнения, позволяющие вести в нем и всю сопутствующую документацию. Он также выигрывает в том, что запрограммирован на соблюдение стандартов ГОСТ. Но софт имеет ряд минусов. Формат чертежей, выполненных в Компасе, не поддерживается прочими схожими платформами. А также имеет скудные возможности в оформлении текста. 

Система автоматизированного проектирования - Энциклопедия по экономике

Система автоматизированного проектирования (САПР) позволяет разработчику технических изделий работать- с терминалом компьютера и создавать необходимую документацию, которую раньше приходилось выполнять вручную. Ее можно хранить в памяти компьютера, легко извлекать оттуда и вносить необходимые изменения. Когда нужно, компьютер может перенести чертежи на бумажный носитель. Он позволяет резко ускорить дело разработки и вычерчивания проекта и дает большие возможности для проработки различных вариантов. Кроме того, по мере разработки проекта компьютер может вести проверку на отсутствие некоторых видов ошибок.  [c.608]
В сферу промышленной автоматизации Японии все шире внедряются системы автоматизированного проектирования, автоматизированного производства и комбинации этих систем, включающие автоматизацию операций и контроль с помощью ЭВМ отдельных технологических процессов. Они позволяют внедрить комплексную автоматизацию всех стадий производственного процесса от конструирования и составления производственного плана до создания, складирования и отгрузки готовых изделий.  [c.12]

В ответ на это американские компании сняли организационные барьеры, разделявшие дизайн, производство и сбыт, а также усовершенствовали взаимодействие с внешними партнерами. Дизайнеры, инженеры, поставщики, работники производства и сборки — все объединились в сплоченные группы, наладили электронное общение и более чем вдвое сократили время от стадии дизайна до продажи в автосалоне. Кроме того, на совершенствование производственных процессов в автомобильной индустрии существенно повлияли технологические новшества, в частности системы автоматизированного проектирования (САПР) автомобилей. Возможности трехмерного моделирования, заложенные в САПР, позволяют инженерам проектировать транспортные средства, минуя стадию построения вручную макетов. Получив эту возможность проверять, подходят ли друг к другу отдельные детали, дизайнеры могут изменять конструкцию отдельных компонентов без раскроя настоящего железа. Использование потоков электронной информации для повышения эффективности системы поставок описано в главе 12, но стоит напомнить, что электронная связь между автомобилестроителями и поставщиками уже сократила число ошибок при поставке компонентов на 72%, а также позволила обеспечить сокращение трудозатрат на величину до восьми часов в неделю на каждый автомобиль.  [c.152]

Система автоматизированного проектирования (САПР) 284 Себестоимость 112, 146—147 Система подготовки производства И), 22  [c. 315]

В настоящее время при формировании норм и нормативов широкое применение получили автоматизированные информационные и вычислительные системы. Автоматизация формирования норм и нормативов обеспечивается автоматизированной системой сбора, накопления и обновления норм и нормативов (АСН), являющейся составной частью системы автоматизированного проектирования (САПР) и АСУ в строительстве.  [c.57]

АИС научных исследований обеспечивают высокое качество и эффективность межотраслевых расчетов и научных опытов. Методической базой таких систем служат экономико-математические методы, технической базой — самая разнообразная вычислительная техника и технические средства для проведения экспериментальных работ моделирования. Как организационно-технологические системы, так и системы научных исследований могут включать в свой контур системы автоматизированного проектирования работ (САПР).  [c.20]

САПР — система автоматизированного проектирования  [c.6]

Данное положение относится к проектированию всех видов АС и прежде всего ГПС и АСУ — наиболее сложных и гибких. В настоящее время системы автоматизированного проектирования АСУ и ГПС разрабатываются и частично уже применяются [5, 12, 18, 30, 42, 49]. Некоторые результаты получены и в области автоматизации программирования [10, 16, 45], а также автоматизации проектирования баз данных [13, 14, 18, 51]. Работы по созданию САПР АС наиболее сложны, они находятся на переднем фронте ускорения НТП и требуют особой организации, а также особых форм морального и материального стимулирования.  [c.41]

Зубков Ю. С. Конструктор в системе автоматизированного проектированиях/Эксперимент и практика. — Л. Лениздат, 1986. — С. 83—95.  [c.142]

Системы автоматизированного проектирования в приборостроении. Методика определения экономической эффективности РТМ 25596—83. — М., 1983. — 54 с.  [c.144]

Применение микроэлектроники происходит почти во всех областях экономики энергетике, сельском хозяйстве, транспорте, машиностроении, автомобилестроении, сфере услуг и др. Создание современных промышленных роботов, принципиально новых автоматических линий и станков с числовым программным управлением — все это стало возможным благодаря микроэлектронике. На базе микропроцессоров стала возможной автоматизация и в области проектирования изделий. В 80-е гг. системы автоматизированного проектирования (САПР) получили широкое распространение в станкостроении, авиастроении, химическом машиностроении, в медицинской промышленности и т.д. Микропроцессоры нашли себе применение и в таких областях, как обеспечение экономии потребления энергии и охраны окружающей среды. Почти каждый автомобиль, выпускаемый в США с середины 80-х гг., снабжен микропроцессором для контроля над потреблением горючего и уровнем токсичности выбросов газа.  [c.223]

Если в первом случае (MRP) речь идет в основном о планировании материальных ресурсов производства, то во втором (MRP II) - о планировании и оптимизации всех видов производственных ресурсов, интеграции с системами автоматизированного проектирования, технологической подготовки производства и др.  [c.469]

В производственной системе должен быть реализован современный уровень всех обеспечивающих систем, в том числе должны быть предусмотрены система автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированная система управления производством (АСУП), система автоматизированного складирования и выдачи товаров (САС) или автоматизированные склады.  [c.386]

Все более широкое распространение в последние годы получают системы автоматизированного проектирования, технологической подготовки и управления производством (так называемые системы САД/САМ) — один из ключевых элементов электронной автоматизации производства наряду с оборудованием с ЧПУ и промышленными роботами. На долю США приходится около 80% мирового производства этих систем, они же выступают и ведущим их потребителем. В 90-е годы системы САД/САМ применялись на 45—65% заводов в различных отраслях машиностроительного комплекса США.  [c.297]

Системы автоматизированного проектирования (САПР) стали общедоступными, они позволяют разработчику продуктов и изделий работать с компьютером и создавать документацию, которую раньше приходилось выполнять вручную. Компьютер позволяет многократно ускорить разработку, дает возможности для проработки множества вариантов и обеспечивает предотвращение ошибок.  [c.149]

С целью повышения качества и сокращения сроков проектирования на предприятиях создаются системы автоматизированного проектирования (САПР), выполняющие проектирование с оптимальным распределением функций между человеком и ЭВМ с максимальной автоматизацией всех проектных процедур.  [c.40]

В последние годы в нашей стране и за рубежом разрабатываются и внедряются системы автоматизированного проектирования (САПР). САПР представляет собой комплекс технических средств, программного и математического обеспечения, предназначенных для выполнения в автоматическом режиме инженерных расчетов, графических работ, выбора вариантов технических и организационных решений и т. п.  [c.75]

При подготовке к внедрению системы автоматизированного проектирования необходимо разработать различного рода классификаторы изделий, материалов, видов оборудования, оснастки и т. п. На каждом предприятии, внедряющем САПР, надо разработать положения, регламентирующие организационную структуру подразделений и систему связи в процессе подготовки производства, а также инструкции, определяющие функции, обязанности и права всех исполнителей работ.  [c.76]

В Содержание и методы организационного проектирования ID Система автоматизированного проектирования организации производства Ш  [c. 204]

Необходимость повышения качества разработки организационных проектов, сокращения затрат и сроков проектирования требует создания специализированной системы автоматизированного проектирования организации производства (САПР ОП).  [c.208]

Системы автоматизированного проектирования. САПР и С АДАД и их назначение. Система Auto AD. Экспертные системы.  [c.79]

Комплексная автоматизация направлена также и на автоматизацию инженерного труда, что резко повышает его эффективность и качество. Используются такие интегрированные системы, как автоматизированная система научных исследований (АСНИИ), система автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТПП). Их применение освобождает инженера от проведения нетворческих операций (проведение многовариантных расчетов, вычерчивание несложных деталей и Др.). Современная дисплейная техника и другие технические средства дают возможность перейти к безбумажным разработкам новой техники, когда результаты отдельных этапов НИР и ОКР передаются по стадиям на машин-  [c. 205]

Наиболее эффективной формой организации проектных работ являются компьютерные системы автоматизированого проектирования (САПР). Эти системы, работающие в человеко-машинном режиме, позволяют рассчитывать проект предприятия в виде большой  [c.55]

Немецкая компания Siemens AG использует системы автоматизированного проектирования и предпроизводственного моделирования, позволяющие ускорить выход на рынок и повысить качество производства программируемых логических контроллеров — миниатюрных устройств управления промышленными механизмами. Непрерывно действующая обратная связь между результатами производства и системами проектирования обеспечивает постоянное совершенствование производства. За 10 лет с 1988 по 1998 год компания Siemens сократила цикл подготовки производства более чем в 2,5 раза, уменьшив при этом уровень брака в 10 раз. Подобное применение электронных средств для сокращения сроков выхода на рынок и повышения качества должно оказать влияние на все отрасли промышленности.  [c.154]

Центральный элемент организации движения электронной информации внутри компании — единая сеть персональных компьютеров. В процессе разработки модели 777 использовалась система автоматизированного проектирования (САПР) ATIA, функционировавшая на восьми мэйнфреймах, расположенных в районе Пьюджет-Саунд, и еще нескольких в Японии, Канаде и в других городах США. К ней было подключено около 10 тысяч автоматизированных рабочих мест, за которыми работали специалисты, ответственные за проектирование и производство самолета. В ближайшем будущем должна быть внедрена другая технология, позволяющая работать по Сети из любой точки с помощью обычного ПК. Даже клиенты Boeing смогут получить доступ к некоторым сведениям — для них предполагается выпускать специальные компакт-диски с информацией по всем компонентам и системам приобретаемых ими самолетов.  [c.278]

В хранении, учете и поиске используется одна из разновидностей информационно-поисковых систем (ИПС), под которыми понимается совокупность взаимосвязанных методов и средств поиска, обеспечивающих выдачу информации, содержащейся в памяти (массиве информации), в ответ на поступающие запросы. ИПС является составной частью подсистемы АСУП и позволя ет существенно повысить уровень унификации и стандар тизации конструкций за счет оперативного поиска имею щихся по данному вопросу стандартов и конструктор ских решений, улучшить учет вносимых в документацию изменений, обеспечить конструкторов широкой информацией по решаемому вопросу, начиная от патентных формуляров и кончая оригиналами или копиями ранее разработанных в организациях чертежей конструкций, имеющих сходные признаки. Принципиальная схема работы ИПС в ОГК представлена на рис. 4.3. По аналогичной схеме запросы могут быть сделаны на патенты, техническую литературу и т. д. ИПС является важным элементом системы автоматизированного проектирования (САПР).  [c.102]

Среди действующих в настоящее время систем автоматизированного проектирования технологических процессов особо высокую эффективность показывает САПР Автоштамп . Если при традиционном способе проектирования одного штампа уходит в среднем около 130 ч, то автоматизация сокращает этот процесс до 7 ч. Система автоматизированного проектирования печатных работ примерно в 4 раза повышает производительность труда конструктора.  [c.288]

В последние годы на основе теоретического обобщения передовой практики советскими учеными и практическими работниками разработан ряд новых принципов и подходов, способствующих рационализации всею комплекса работ по подготовке производства. Успешно внедряются в практику методы организации комплексной подготовки производства, обеспечивающей реализацию процессов создания и внедрения новой техники По единому плану, во нзаим-ной связи и обусловленности. Значительно расширен диапазон методов технико-экономического анализа технических и организационных решений при проектировании новой техники, технологии и организации производства. Создана методология функционально-стоимостного анализа и определены конкретные пути его реализации в условиях социалистической промышленности. Широкое применение находят программно-целевые методы планирования и организации работ по созданию новых видов продукции. Разработаны процедуры планирования, методические принципы формирования нормативной базы, методы математического и имитационного моделирования. Определены формы и способы организации подготовки производства в системах автоматизированного проектирования.  [c.309]

Автоматизация расчетов, графопостроений и других инженерных работ. Это перспективный и эффективный путь сокращения цикла СОНТ и, следовательно, ускорения НТП. К нему относятся информационно-поисковые системы (ИПС), системы автоматизированного проектирования (САПР) и автоматизированные системы технической подготовки производства (АСТП). Все шире применяются автоматизированные рабочие места (АРМ), облегчающие выполнение сложных расчетов, а значит, и труд инженера. Проектирование интегральных микросхем (ИМС) сейчас почти полностью автоматизировано. Только схемы частного применения и схемы малой степени интеграции проектируют иногда вручную . Широко используются ЭВМ и при создании микропроцессорной техники. Следует, однако, иметь в виду, что в отличие от первых двух путей ускорения НТП автоматизация инженерного труда является довольно капиталоемкой и требует хорошей организации и загрузки используемых технических средств.  [c.11]

Система автоматизированного проектирования - САПР ( omputer-Assisted Desing - AD) используется проектировщиками при разработке новых изделий и технико-экономической документации. Она позволяет значительно сократить время на разработку и изготовление чертежей проекта, которые раньше выполнялись вручную, и создает возможность разработки различных вариантов проектов для последующего выбора оптимального варианта. Компьютерная система дает возможность хранить документацию в памяти компьютера и по мере необходимости получать ее для внесения в проект изменений переносить чертежи на бумажный носитель вести проверку ошибок.  [c.408]

Система автоматизированного проектирования. К настоящему времени опубликованы и широко используются стандарты, руководящие и методические материалы, определяющие понятие и основные положения САПР. В них САПР определяется как организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования (КСАП), взаимосвязанного с подразделениями проектной организации, и выполняющая автоматизированное проектирование.  [c.16]

Такой подход позволяет планировать, учитывать, контролировать и анализировать процессы создания и функционирования САПР как целеориентированной открытой системы, совокупности основных компонентов, управлять этими процессами,. В качестве составляющей он может быть заложен в программно-целевое управление процессами создания, внедрения и развития САПР и должен послужить гарантией создания именно системы автоматизированного проектирования, а не отдельных несогласованных фрагментов, называемых подчас САПР.  [c.52]

Подчеркнем еще раз принципиальное различие на этапе создания САПР является объектом проектирования, в то время как в процессе функционирования она выступает в роли среды, в которой осуществляется проектирование нового изделия. САПР,, в отличие от КСАП, включает средства и предмет труда, а также сам труд. Эти три неотъемлемые составляющие системы любого производства (кроме полностью автоматического), в том числе системы автоматизированного проектирования, должны присутствовать в расчетах эффективности ее функционирования.  [c.110]

Системы автоматизированного проектирования Учеб. пособие для втузов В 9 кн./Под общ. ред. И. П. Норенкова. — Кн. 1 Принципы построения и структура. — М. Высш. шк., 1986. — 127 с.  [c.143]

Что касается первых двух тем, то в подходе к ним проявилась временная эволюция. В 60-е годы XX в. была тенденция сомневаться в обоснованности эмпирических данных о том, что в крупных фирмах НИОКР и изобретательская деятельность не увеличиваются пропорционально величине фирмы. В 70-е годы, напротив, было стремление обосновать первоначальную позицию Шумпетера в отношении инноваций по большинству отраслей, используя более свежие и лучшие данные. Однако в 80-е годы, когда роль новых небольших фирм в создании инноваций была всё более заметной, особенно в электронном приборостроении, системах автоматизированного проектирования, программном обеспечении вычислительной техники, исследователи не столько не соглашались с защитой теории Шумпетера, сколько указывали на изменение исторических условий отмечалось существенное отличие молодого Шумпетера, который делал акцент на инновационной деятельности отдельного предпринимателя, от зрелого , который превозносит достоинства олигополии и настаивает на том, что абсолютная конкуренция не только невозможна, но и плоха . Но это отличие в равной степени объяснимо изменениями внешней среды и изменениями в теории Шумпетера, поскольку его работа не могла отражать усиления концентрации инновационной деятельности в промышленности.  [c.75]

AD [ omputer-Aided Design] (системы автоматизированного проектирования, САПР) — общий термин для обозначения всех аспектов проектирования с использованием средств вычислительной техники. Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия (твердотельных, трехмерных, составных), а также генерацию чертежей изделия и их сопровождение. Следует отметить, что отечественный термин САПР по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем AD он включает в себя как AD, так и САМ, а иногда и элементы САЕ.  [c.298]

Ускорение процесса "выбрасывания" на рынок все новых и новых товаров означает сокращение времени на их разработку. Руководство компании anon достигает этой цели, придавая задаче коммерциализации один из высших приоритетов. Перед служащими компании ставится задача сократить затраты и время на разработку новых товаров не менее чем на 50%. Руководители подразделений компании должны оказывать всемерную поддержку руководителям проектов, по возможности сокращая время, которое требуется на всевозможные согласования, утверждения и т.п. Системы автоматизированного проектирования позволили устранить ряд фаз управления проектами, а внедрение метода параллельной разработки дало возможность совместить во времени определенные фазы процесса проектирования. Новые проектные бригады организовывались для разработки определенного товара, а не по функционачьному признаку, а новые товары испытывались потребителями еше до их выпуска, что позволяло выявить возможные проблемы уже на ранних стадиях разработки. В результате компании anon удалось вывести на рынок два поколения оборудования, а ее конкурентам за то же время — только одно.  [c.275]

АСОД применяются в планировании и управлении автоматизированные системы планирования, управления), в научных исследованиях (автоматизированные системы сбора и обработки экспериментальных данных и системы автоматизации испытаний), в библиотечном деле и информационных службах (см. Информационно-поисковые системы), в проектировании (системы автоматизированного проектирования и конструкторских работ) и других областях.  [c.8]

Системы автоматизированного проектирования (САПР)

  • Renga MEP

    BIM-система для инженерного проектирования Программа для инженерного 3D-проектирования, доступная каждому.

  • Renga Structure

    BIM-система для проектирования строительных конструкций зданий и сооружений.

  • 3D GARDEN (Наш сад 10)

    3D GARDEN (Наш сад 10) – это трехмерный планировщик садового участка, энциклопедия растений и редактор ландшафтных фотографий. Программа 3D GARDEN предназначена как для профессионального дизайнера ландшафтов, так и для любителей садов и растений.

    Разработчик: DiComp

  • Домашний nanoCAD 4

    Домашний nanoCAD 4 – это программа для проектирования с помощью компьютера, которая помогает пользователю, даже не имеющему специальных навыков, работать с любыми чертежами.

    Разработчик: Нанософт

  • Pilot-ICE

    Pilot-ICE - система класса ECM для управления проектной организацией, для удобного хранения данных и коллективной работы над проектами.

  • КОМПАС-3D V16 Home

    КОМПАС-3D V16 Home — это система трехмерного моделирования для дома, хобби и творчества.

    Разработчик: АСКОН

  • КОМПАС-3D LT V12

    КОМПАС-3D LT предназначен для самой широкой аудитории.

    Разработчик: АСКОН

  • FloorPlan 3D V.12 Deluxe

    Программа для 3D дизайна загородных домов, квартир и ландшафтов.

    Разработчик: IMSI/Design

  • Corel Painter 2016

    Новая версия популярного графического редактора.

    Разработчик: Corel

  • Renga Architecture

    Renga Architecture — новый российский трехмерный CAD для концептуального моделирования и архитектурного проектирования.

  • КОМПАС-3D V15 Home

    КОМПАС-3D Home — полнофункциональная версия системы трехмерного моделирования КОМПАС-3D. Продукт позволяет создавать трехмерные модели деталей и сборок, чертежи и спецификации.

    Разработчик: АСКОН

  • КОМПАС-3D V16

    КОМПАС-3D - система трёхмерного моделирования, ставшая стандартом для тысяч предприятий, благодаря удачному сочетанию простоты освоения и легкости работы с мощными функциональными возможностями твердотельного и поверхностного моделирования.

    Разработчик: АСКОН

  • КОМПАС-График V16

    КОМПАС-График — универсальная система автоматизированного 2D-проектирования, позволяющая в оперативном режиме

    Разработчик: АСКОН

  • Электронный справочник конструктора

    Электронные статьи Справочника конструктора содержат общетехнические сведения, сведения о конструктивных элементах деталей, стандартных изделиях, типовых узлах, и методики их расчета.

    Разработчик: АСКОН

  • КОМПАС-Строитель V16

    КОМПАС-Строитель предназначен для проектировщиков, конструкторов, архитекторов, инженеров, а так же для руководителей проектов в различных отраслях.

    Разработчик: АСКОН

  • Металлоконструкции: КМ

    Библиотека предназначена для автоматизации двухмерного проектирования стальных конструкций из стандартного профильного проката.

    Разработчик: АСКОН

  • Технология: ТХ

    Основное назначение Библиотеки проектирования инженерных систем – автоматизация выпуска проектной документации раздела «Технология производства».

    Разработчик: АСКОН

  • Жизнеобеспечение: ОВ

    Добавить в мой список Реализует требования ГОСТ 21. 602-2003 «СПДС. Правила выполнения рабочей документации отопления, вентиляции и кондиционирования».

  • Архитектура: АС/АР

    Данная библиотека предназначена для выпуска проектной документации комплектов АС и АР.

    Разработчик: АСКОН

  • Железобетонные конструкции: КЖ

    Предназначена для автоматизации проектирования при создании чертежей марок КЖ/КЖИ Ускоряет процесс выпуска проектной документации.

    Разработчик: АСКОН

  • Оборудование: Развертки

    Библиотека предназначена для автоматизации проектирования элементов пыле-, газо- и воздухопроводов, трубопроводов и аналогичных деталей из листового материала.

    Разработчик: АСКОН

  • Конвертор PdiF- КОМПАС

    Специализированный модуль для передачи в КОМПАС-График чертежей узлов печатного монтажа, разработанных в ECAD-системах, и сохраненных в формате PDIF.

    Разработчик: АСКОН

  • Механика: Анимация

    Библиотека анимации является стандартным приложением для КОМПАС-3D. Она работает с версиями КОМПАС-3D V8 и выше.

    Разработчик: АСКОН

  • Библиотека Стандартные Изделия

    Библиотека предоставляет пользователю системы КОМПАС-3D или КОМПАС-График возможность выбора и вставки в документы стандартных изделий и конструктивных элементов.

    Разработчик: АСКОН

Какое будущее у современных CAD или САПР систем?

Программные технологии развиваются быстро, с постоянными улучшениями. Эти программы становятся важными в различных секторах и для все более разных приложений. Все более широкое использование систем автоматизированного проектирования (САПР или англ. CAD) приводит к эволюции промышленности. Действительно, эти программы САПР должны быть адаптированы к новым видам использования и новым пользователям, на которые они нацелены.

Каковы ключевые изменения, которые нужны людям, использующим программное обеспечение САПР? И что может быть достигнуто в будущем? Давайте посмотрим, какие новые тенденции и какие функциональные возможности программного обеспечения систем автоматизированного проектирования могут быть значительно улучшены в предстоящие годы.

Эволюция использования программного обеспечения САПР

Мир программного обеспечения B2B (бизнес для бизнеса) быстро развивается. Преимущества 3D CAD бесконечны, и это настоящий игровой манипулятор для многих компаний, которые используют его для улучшения своей работы, продуктов или услуг. Очевидно, что компании не используют программное обеспечение для трехмерного моделирования абсолютно всех приложений. Существуют различные способы максимально использовать программное обеспечение САПР: получить лучшую визуализацию проекта, рендеринг, 3D-печать, моделирование и прототипирование, чтобы продемонстрировать некоторые примеры того, как будет выглядеть изделие в реальной сборке.

Для медицинского сектора программное обеспечение САПР может быть полезно для точной визуализации проблемы. Его можно использовать, например, перед операцией, чтобы определить лучшую стратегию вмешательства. Это также отличный инструмент для моделирования, чтобы увидеть результат возможной операции и просчитать действия хирурга перед операцией. Подобные инструменты визуализации также эффективно используются в архитектуре или машиностроении. В настоящее время важно получить хороший и точный обзор проекта.

Программы CAD теперь используются не только дизайнерами, но и инженерами, исследователями, хирургами и многими другими специалистами. Именно поэтому разработчики программного обеспечения постоянно меняют и улучшают функции, и по мере появления новых тенденций мы начинаем видеть форму будущего программного обеспечения САПР.

Каковы следующие тенденции для программного обеспечения САПР?

Растущее использование программного обеспечения CAD приводит к новым тенденциям и новым эволюциям. Давайте посмотрим, что будет улучшено в предстоящие годы для этих программ.

Автоматизация и искусственный интеллект

Одной из самых больших тенденций в эти годы, безусловно, является автоматизация. Мы можем видеть это в разных секторах, благодаря развитию искусственного интеллекта (ИИ). Его внедрение будет все больше расти вместе с программным обеспечением для 3D-моделирования. Действительно, программы САПР смогут предвидеть наши действия и улучшить наш опыт 3D-моделирования, позволяя пользователям исправлять или предвидеть ошибки проектирования.

Автоматизация обязательно улучшит вашу работу и позволит нам избежать проблем с 3D-моделированием. Благодаря искусственному интеллекту эти программы будут постепенно становиться более умными. Некоторые компании-разработчики программного обеспечения уже внедряют ИИ в своих программах, и это будет еще более распространено в предстоящие годы, что позволит автоматизировать проектные задачи. Это создаст новые функции контроля качества, всегда улучшая работу и продукты компаний, работающих над этими программами.

SolidWorks уже представила версию с использованием этой технологии автоматизации: SolidWorks Xdesign. Генеральный директор компании утверждает, что автоматизация — это будущее инжиниринга.

На его стороне и Autodesk, который также разрабатывает новые инструменты с использованием искусственного интеллекта и автоматизации. Dream Catcher — впечатляющая программа, например. Позволяя пользователям работать над регенеративными проектами, она может генерировать сотни проектов всего за несколько часов.

Облачное программное обеспечение

Программное обеспечение 3D-моделирования может иметь некоторые ограничения: эти 3D-программы были довольно «тяжелыми», работая только на одном компьютере. Теперь, с растущим использованием того, что мы называем «облаком», множество приложений и программного обеспечения теперь расположено в облаке. Программное обеспечение САПР может быть доступно из любой точки мира и не нуждается в каком-либо процессе установки: они называются SaaS или Software-as-a-Service.

Переход на SaaS фактически меняет способ совместного проектирования и работы. Пользователи CAD нуждаются в более тесном сотрудничестве со своей командой. Вот почему облако становится настолько важным: оно улучшает сотрудничество, так как позволяет нескольким людям работать над одним и тем же файлом одновременно. Расширенное сотрудничество в настоящее время является чем-то очень важным — повышением эффективности и командной работы.

Программное обеспечение на базе облачных вычислений было чем-то невообразимым всего несколько лет назад. Теперь оно распространено практически во всех отраслях! Например, Onshape использует облачную технологию, позволяя избежать сбоев и проблем, связанных с лицензионными ключами и совместимостью. При использовании облачной CAD-программы вам не нужно беспокоиться об обновлениях или управлении данными, поскольку вы получаете универсальный доступ ко всем данным.

Эти программы также позволяют анализировать некоторые данные: кто работал над моделью? Сколько времени прошло, чтобы закончить это? Некоторые облачные программные средства позволяют проводить данные анализы и, безусловно, могут улучшить рабочий процесс.

Облачные приложения имеют неоспоримо огромные преимущества, и они, вероятно, существенно нарастят свое присутствие на рынке в ближайшие годы.

Виртуальная реальность

Разрыв между 3D CAD и реальностью действительно может стать тоньше при использовании программного обеспечения САПР. Визуализация и рендеринг (отрисовка) постоянно улучшаются. Инструментам САПР действительно необходимо получить хорошие 3D-инструменты для этих функций, чтобы приблизить 3D-модели к реальности и достичь наилучшего предварительного просмотра проекта.

Теперь качество визуализации идет дальше: варианты виртуальной реальности теперь станут распространенными функциями программного обеспечения САПР. Некоторые 3D-модели можно рассматривать так, как если бы они существовали в физическом пространстве, благодаря шлемам виртуальной реальности. Это может быть особенно полезно в таких секторах, как архитектура, а некоторые программные маркеры начинают разрабатывать совместимость своего программного обеспечения с 3D-оборудованием для просмотра.

Новые возможности виртуальной реальности можно было бы обнародовать в ближайшие годы, поскольку эта технология кажется действительно многообещающей для многих разных отраслей.

Строгая специализация или возможности персонализации

Еще один аспект, который делает 3D-программное обеспечение интересным для компаний, — это то, как эти программы могут соответствовать потребностям пользователя. Вот почему мы можем все больше и больше специализироваться в мире САПР. Существует множество 3D-программ, посвященных конкретным секторам, таким как электроника, архитектура и кино. Таким образом, пользователи CAD систем имеют инструменты и функции САПР, необходимые для работы над своим проектом, поскольку эти программы предназначены только для конкретного использования.

Индивидуальные CAD системы

Перед тем, как выбрать программное обеспечение для 3D-моделирования, вы спросите себя, какие из них являются наиболее полезными инструментами? Вам нужно программное обеспечение, в области химии, производства ювелирных изделий или посвященное разработке игр? Специализация САПР сейчас важна для компаний, и теперь ее не остановить!

Программное обеспечение CAD может быть более гибким, и пользователи могут иметь облегченный доступ к инструментам и функциям, которые они используют больше всего, или что будет более интересным для их проектов.

Мы уже можем сказать, что эта тенденция будет усиливаться в ближайшие годы. Действительно, различным секторам и пользователям могут потребоваться разные функции. Растущее значение для персонализации. Теперь пользователи хотят расширить и настроить свою рабочую среду, и им необходимо оптимизировать ее, чтобы использовать лучшие инструменты. Основная цель — легко создавать и настраивать продукт, благодаря программному обеспечению, адаптированному к пользователю. Эти расширенные платформы необходимо еще раз персонализировать, чтобы улучшить повседневную работу пользователя.

Как вы можете видеть, мир программного обеспечения САПР быстро меняется, и основная цель всех этих тенденций — одна: улучшение работы пользователя. Мы уже знаем, что эти функциональные возможности будут быстро развиваться и станут довольно распространенными в предстоящие годы. Мы надеемся, что теперь у вас есть представление о том, как будут эволюционировать CAD системы и в каком направлении. Приготовьтесь к будущему 3D-моделирования!

КОМПЬЮТЕРНЫЕ, СЕТЕВЫЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ :: Теория :: Раздел 3.

Компьютерные технологии :: 3.2. Автоматизированные системы моделирования
Ниже перечислены часто встречающиеся аббревиатуры:

САЕ – Computer Aided Engineering – системы моделирования, инженерного анализа, расчетов, обнаружения ошибок или оптимизации производственных возможностей.

CAD – Computer Aided Design – системы конструкторского проектирования. Общий термин для обозначения всех аспектов проектирования с использованием средств вычислительной техники. Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия (твердотельных, трехмерных, составных), а также генерацию чертежей изделия и их сопровождение.

САМ – Computer Aided Manufacturing – системы автоматизированной подготовки производства – общий термин для обозначения программных систем подготовки информации для станков с числовым программным управлением. Их ещё обозначают как системы технологического проектирования.

PDM – Product Data Management – система управления проектными данными. Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР различного назначения, координации работы систем САЕ/СAD/САМ, управления проектными данными и проектированием Системы PDM либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют самостоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР.

MES – Manufacturing Execution Systems – производственные исполнительные системы, ориентированные на решение оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.

SCM – Supply Chain Management (иногда Component Supplier Management) – осуществляет управление цепочками поставок материалов и комплектующих, охватывает как стадию проектирования, так и этап производства.

MRP-2 – Manufacturing Requirement Planning – планирование производства и требований к материалам.

SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition. Для выполнения диспетчерских функций (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и разработки программного обеспечения для встроенного в АСУТП оборудования. Функции SCADA:

  • сбор первичной информации от датчиков;
  • хранение, обработка и визуализация данных;
  • управление и регистрация аварийных сигналов;
  • связь с корпоративной информационной сетью;
  • автоматизированная разработка прикладного ПО.
IETM – Interactive Electronic Technical Manuals – реализует функции обучения обслуживающего персонала, содержит интерактивные электронные технические руководства.

CNC – Computer Numerical Control – осуществляет непосредственное программное управление технологическим оборудованием с помощью системы на базе контроллеров, которые встроены в технологическое оборудование.

Автоматизация проектирования не является самоцелью, а должна органически вписываться в производство. В связи с этим, наибольший экономический эффект можно ожидать только при комплексной автоматизации производства, в котором системы автоматизированного проектирования являются фрагментом единой информационной системы предприятия.

Автоматизированные системы моделирования как неотъемлемая часть САПР позволяют проверять не только правильность работы проектируемого устройства, но и выяснять его основные характеристики, начиная с самых первых шагов, когда прорабатываются только архитектурные решения будущего проекта.

Современные АСМ позволяют:
- проверить правильность работы проектируемого устройства;
- построить его временные характеристики и проконтролировать выполнение требуемых временных соотношений;
- провести моделирование с учетом внешних случайных и детерминированных воздействий;
- проконтролировать допустимые параметры качества;
- промоделировать работу идеального устройства и того же устройства с учетом паразитных параметров (температура, давление и т.д).

АСМ объединяют в себе средства для:

  • интерактивного ввода структурной схемы проектируемого или исследуемого объекта;
  • автоматического построения (генерации) его модели;
  • интерактивного ввода временных диаграмм входных сигналов, в том числе и непосредственно в графической форме;
  • автоматического проведения имитационных экспериментов с построенной моделью;
  • автоматизированной или интерактивной обработки результатов моделирования.

Корпоративная автоматизированная система проектирования | InterCAD

В сентябре 2010 г. в соответствии с Приказом № 318 по ОАО «Росжелдорпроект» в 20 филиалах Общества принята в постоянную эксплуатацию Корпоративная автоматизированная система проектирования устройств СЦБ и связи (КАСПР). В состав КАСПР входят 33 системы автоматизированного проектирования устройств СЦБ и связи, корпоративный банк данных технической и нормативносправочной документации, корпоративная сеть передачи данных, объединяющая филиалы общества в единое информационное пространство.

Работы по созданию КАСПР выполнялись в ГТСС в 2007–2010 гг. При создании системы были использованы разработанные ВНИИАС концептуальные положения отраслевой Программы перевода системы проектирования устройств СЦБ на технологию САПР (Программа САПР СЦБ).

В основу Программы САПР СЦБ положены следующие принципы:

  • использование в качестве платформы для разработки программного обеспечения САПР лицензионного графического редактора AutoCAD;
  • реализация технологии «сквозного» проектирования устройств СЦБ;
  • построение единого информационного пространства технической документации, охватывающего проектные институты, отделы и группы техдокументации, дорожные лаборатории;
  • создание централизованного банка данных нормативно-справочной информации и программных средств САПР;
  • оснащение проектных и эксплуатирующих организаций современными средствами вычислительной техники и лицензионным программным обеспечением;
  • организация электронного документооборота технической документации на устройства СЦБ и связи.

Следует отметить, что на начало 2006 г «Трансинформ» – филиал ОАО «РЖД» выполнил Программу САПР СЦБ в части поставок вычислительной техники и лицензионного программного обеспечения. Так, в рамках Программы было закуплено и поставлено в проектные институты 455 лицензий AutoCAD и 245 лицензий на дороги для отделов и групп технической документации.

Таким образом, в соответствии с политикой ОАО «РЖД», в отраслевых проектных институтах, в технических отделах и группах технической документации служб автоматики и телемеханики в рамках Программы САПР СЦБ создавалась инфраструктура, ориентированная на выпуск и использование технической документации в формате AutoCAD.

Разрабатываемые программные средства САПР СЦБ передавались как в ведомственные проектные институты, так и на дороги. Например, в 2005 г. на базе четырех отделений Западно-Сибирской дороги был организован опытный полигон, в состав которого вошли семь дистанций сигнализации и связи: Входнинская, Омская, Барабинская, Новосибирская, Алтайская, Тайгинская и Кемеровская. Работники этих дистанций прошли обучение на курсах повышения квалификации по теме «Система автоматизированного проектирования устройств СЦБ на базе AutoCAD», организованных Омским государственным университетом путей сообщения. Всего были обучены и аттестованы 25 инженеров групп технической документации. По результатам опытной эксплуатации был сделан вывод о готовности программных
средств САПР СЦБ к тиражированию во все дистанции Западно-Сибирской дороги.

Ход работ по реализации Программы САПР СЦБ ежегодно обсуждался на технических совещаниях в Департаменте автоматики и телемеханики, научно-практических конференциях ТрансЖАТ, освещался в журнале «АСИ».

Функциональный заказчик в лице Департамента автоматики и телемеханики активно способствовал реализации Программы: согласовывал задания на выполнение работ, осуществлял приемку технической документации и вновь разработанных программных
средств, планировал поставку вычислительной техники и лицензионного AutoCAD на дороги.

В связи с созданием в 2006 г.  дочернего общества ОАО «Росжелдорпроект», финансирование работ по дальнейшему развитию САПР СЦБ со стороны ОАО «РЖД» было приостановлено. По решению Департамента на дорогах в группах технической документации стали внедрять
АРМ ВТД, разработанный ПГУПС. Так как формат электронного представления документов в АРМ ВТД отличался от формата AutoCAD, принятого в САПР СЦБ, разработчики АРМа обязались создать программы-конверторы, преобразующие формат AutoCAD в формат АРМ ВТД и обратно. По мнению ПГУПС, для увязки форматов требовалась разработка 14 программ-конверторов, преобразующих следующие виды
документов: схематические и двухниточные планы станций, таблицы взаимозависимости, внешний вид аппаратов управления, план размещения оборудования, принципиальные и монтажные схемы. К сожалению, до настоящего времени в постоянную эксплуатацию не введен ни один конвертор.

В 2007 г. ОАО «Росжелдорпроект» поставило перед ГТСС задачу разработать собственную корпоративную автоматизированную систему проектирования (КАСПР). За основу были взяты принципы построения САПР, разработанные ВНИИАС и утвержденные руководством ОАО
«РЖД» в Программе САПР СЦБ.

Структурная схема КАСПР представлена на рисунке.

Основными компонентами системы являются:

  • автоматизированные рабочие места проектировщиков в 20 филиалах ОАО «Росжелдорпроект», подключенные к специализированному серверу КАСПР и оснащенные программными средствами автоматизированного проектирования;
  • автоматизированная система «Корпоративный банк данных технической и нормативно-справочной документации на устройства СЦБ и связи (АС КБД)», являющаяся хранилищем корпоративной информации в электронном виде;
  • сеть передачи данных ОАО «Росжелдорпроект», объединяющая проектные институты в единую информационную сеть.

Программные средства КАС-ПР, установленные на 750 АРМах проектировщиков, обеспечивают комплексное (сквозное) проектирование устройств железнодорожной автоматики и связи, в том числе: систем электрической централизации, включая микропроцессорные; автоблокировки; тональных рельсовых цепей; диспетчерской централизации; диспетчерского контроля; сортировочных горок; станционной и перегонной связи.

За время опытной и постоянной эксплуатации КАСПР в 2009–2011 гг. филиалы ОАО «Росжелдорпроект» выполнили 120 проектов ЭЦ, 30 проектов АБ, произвели индивидуальный расчет более 5000 станционных и перегонных ТРЦ, рассчитали продольные профили трех сортировочных горок, протестировали системы автоматизированного проектирования диспетчерской централизации, диспетчерского контроля и связи. По числу проектных задач, автоматизируемых в КАСПР, система не имеет аналогов.

В первой половине 2011 г. в филиалах ОАО «Росжелдорпроект» введена в постоянную эксплуатацию автоматизированная система «Корпоративный банк данных технической и нормативно-справочной документации на устройства СЦБ и связи» (АС КБД). Эта система позволяет проектировщику со своего рабочего места получить доступ к нормативно-справочной документации по проектированию, к
эталонам проектов, актуальным версиям программных средств и баз данных КАСПР. В настоящее время ведется регистрация пользователей в АС КБД и производится наполнение корпоративного банка данных требуемой информацией.

С целью скорейшего освоения технологии автоматизированного проектирования, ГТСС ежегодно проводит школы передового опыта. На школы приглашаем проектировщиков – представителей филиалов, с которыми проводим практические занятия, направленные на освоение работы с новыми программными средствами. Очередная, пятая школа по вопросам использования КАСПР состоялась в мае этого года в ГТСС.

В рамках работ по сопровождению программных средств КАСПР, институт направляет в филиалы запросы об использовании КАСПР в реальном проектировании, выявленных замечаниях в работе программ, предложениях по расширению их функциональных возможностей. На основании полученных ответов составляем план-график устранения замечаний и доработок программных средств. Новые версии программных средств ежеквартально направляем в филиалы.

Кроме того, разработчики КАСПР организовали форум в сети интранет РЖД. С помощью форума проектировщики филиалов ОАО «Росжелдорпроект» могут задать вопрос непосредственно разработчикам КАСПР, ознакомиться с ответами на ранее заданные вопросы, получить ответ на свой вопрос.

Дальнейшее развитие КАСПР планируем осуществлять путем совершенствования математических методов решения проектных задач, создания базы знаний проектных решений, баз эталонных и реальных проектов, доступных проектировщику для использования в новом проектировании.

Подводя первые итоги использования КАСПР в реальном проектировании, можно сказать, что в системе полностью реализованы принципы и структура концепции ОАО «РЖД» по переводу системы проектирования устройств СЦБ на технологию САПР. Реализация этих принципов уже сейчас позволяет филиалам ОАО «Росжелдорпоект» существенно повысить качество проектов при одновременном сокращении сроков и себестоимости проектирования.

Компьютерное проектирование (CAD) и автоматизированное производство (CAM) - Энциклопедия - Бизнес-термины

Компьютерное проектирование (CAD) включает создание компьютерных моделей, определяемых геометрическими параметрами. Эти модели обычно появляются на мониторе компьютера как трехмерное представление детали или системы деталей, которые можно легко изменить, изменив соответствующие параметры. CAD-системы позволяют дизайнерам просматривать объекты в самых разных представлениях и тестировать эти объекты, моделируя реальные условия.

Компьютерное производство (CAM) использует геометрические проектные данные для управления автоматизированным оборудованием. Системы CAM связаны с системами числового программного управления (ЧПУ) или прямого числового управления (DNC). Эти системы отличаются от старых форм числового управления (ЧПУ) тем, что геометрические данные кодируются механически. Поскольку как CAD, так и CAM используют компьютерные методы кодирования геометрических данных, процессы проектирования и производства могут быть высоко интегрированы. Системы автоматизированного проектирования и производства обычно называют CAD / CAM.

ИСТОКИ CAD / CAM

CAD возник из трех отдельных источников, которые также служат для выделения основных операций, которые обеспечивают системы CAD. Первый источник САПР появился в результате попыток автоматизировать процесс черчения. Эти разработки были впервые предложены исследовательскими лабораториями General Motors в начале 1960-х годов. Одно из важных преимуществ компьютерного моделирования по сравнению с традиционными методами черчения в экономии времени заключается в том, что первые можно быстро исправить или изменить, изменив параметры модели.Второй источник САПР - это тестирование проектов с помощью моделирования. Использование компьютерного моделирования для тестирования продуктов было впервые использовано в таких высокотехнологичных отраслях, как аэрокосмическая промышленность и производство полупроводников. Третий источник развития САПР явился результатом усилий по облегчению перехода от процесса проектирования к производственному процессу с использованием технологий числового управления (ЧПУ), которые к середине 1960-х годов широко использовались во многих приложениях. Именно этот источник привел к увязке CAD и CAM.Одна из наиболее важных тенденций в технологиях CAD / CAM - это все более тесная интеграция между этапами проектирования и производства производственных процессов на основе CAD / CAM.

Разработка CAD и CAM и, в частности, связь между ними преодолела традиционные недостатки ЧПУ в стоимости, простоте использования и скорости, позволив проектировать и производить детали с использованием той же системы кодирования геометрических данных. Это нововведение значительно сократило период между проектированием и производством и значительно расширило объем производственных процессов, для которых можно было экономично использовать автоматизированное оборудование.Не менее важно, что CAD / CAM предоставил проектировщику гораздо более прямой контроль над производственным процессом, создавая возможность полностью интегрировать процессы проектирования и производства.

Быстрый рост использования технологий CAD / CAM после начала 1970-х годов стал возможен благодаря развитию массового производства кремниевых чипов и микропроцессоров, что привело к появлению более доступных компьютеров. Поскольку цены на компьютеры продолжали снижаться, а их вычислительная мощность увеличивалась, использование CAD / CAM расширилось от крупных фирм, использующих методы крупномасштабного массового производства, до фирм всех размеров. Также расширился объем операций, в которых применялся CAD / CAM. Помимо формования деталей с помощью традиционных процессов станков, таких как штамповка, сверление, фрезерование и шлифование, CAD / CAM стали использовать фирмы, занимающиеся производством бытовой электроники, электронных компонентов, формованных пластиков и множества других продуктов. . Компьютеры также используются для управления рядом производственных процессов (таких как химическая обработка), которые строго не определены как CAM, поскольку данные управления не основаны на геометрических параметрах.

Используя CAD, можно моделировать в трех измерениях движение детали в процессе производства. Этот процесс может моделировать скорости подачи, углы и скорости станков, положение зажимов, удерживающих детали, а также диапазон и другие ограничения, ограничивающие работу станка. Постоянное развитие моделирования различных производственных процессов является одним из ключевых средств, с помощью которых системы CAD и CAM становятся все более интегрированными. Системы CAD / CAM также облегчают общение между участниками проектирования, производства и других процессов.Это особенно важно, когда одна фирма заключает контракт с другой на разработку или производство компонента.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Моделирование с помощью систем CAD предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами черчения, в которых используются линейки, квадраты и циркуль. Например, дизайн можно изменять без стирания и перерисовки. Системы CAD также предлагают функции «масштабирования», аналогичные объективу камеры, с помощью которого дизайнер может увеличивать определенные элементы модели для облегчения проверки.Компьютерные модели обычно трехмерны и могут вращаться по любой оси, как можно вращать настоящую трехмерную модель в руке, что позволяет дизайнеру получить более полное представление об объекте. Системы САПР также позволяют моделировать чертежи в разрезе, в которых раскрывается внутренняя форма детали, и иллюстрировать пространственные отношения между системой деталей.

Для понимания САПР полезно также понять, чего САПР не может. В САПР нет средств для понимания реальных концепций, таких как природа проектируемого объекта или функция, которую этот объект будет выполнять.Системы САПР функционируют благодаря своей способности кодифицировать геометрические концепции. Таким образом, процесс проектирования с использованием САПР включает перевод дизайнерской идеи в формальную геометрическую модель. Усилия по разработке компьютерного «искусственного интеллекта» (ИИ) пока не преуспели в том, чтобы выйти за пределы механического, представленного геометрическим (основанным на правилах) моделированием.

Другие ограничения САПР устраняются в рамках исследований и разработок в области экспертных систем. Это поле получено в результате исследований, проведенных в области ИИ.Один из примеров экспертной системы включает включение информации о природе материалов - их весе, прочности на разрыв, гибкости и так далее - в программное обеспечение САПР. Включая эту и другую информацию, система САПР может «знать» то, что знает эксперт-инженер, когда этот инженер создает проект. Затем система могла бы имитировать образ мыслей инженера и фактически «создавать» больше дизайна. Экспертные системы могут включать реализацию более абстрактных принципов, таких как природа силы тяжести и трения, или функция и соотношение часто используемых частей, таких как рычаги или гайки и болты.Экспертные системы также могут изменить способ хранения и извлечения данных в CAD / CAM-системах, заменив иерархическую систему на более гибкую. Однако все такие футуристические концепции во многом зависят от нашей способности анализировать процессы принятия решений людьми и, если возможно, переводить их в механические эквиваленты.

Одним из ключевых направлений развития технологий САПР является моделирование производительности. Среди наиболее распространенных типов моделирования - тестирование реакции на нагрузку и моделирование процесса, с помощью которого может быть изготовлена ​​деталь, или динамических отношений между системой деталей.В стресс-тестах поверхности модели отображаются в виде сетки или сетки, которые искажаются, когда деталь подвергается моделированию физического или теплового напряжения. Динамические тесты служат дополнением или заменой для создания рабочих прототипов. Легкость, с которой характеристики детали могут быть изменены, способствует развитию оптимальной динамической эффективности, как в отношении функционирования системы деталей, так и в отношении изготовления любой данной детали. Моделирование также используется в автоматизации проектирования электроники, в которой моделирование протекания тока через цепь позволяет проводить быстрое тестирование различных конфигураций компонентов.

Процессы проектирования и производства в некотором смысле концептуально разделены. Тем не менее, процесс проектирования должен проводиться с пониманием природы производственного процесса. Например, проектировщику необходимо знать свойства материалов, из которых может быть изготовлена ​​деталь, различные методы, с помощью которых деталь может быть сформирована, а также масштаб производства, который является экономически целесообразным. Концептуальное совпадение между дизайном и производством наводит на мысль о потенциальных преимуществах CAD и CAM и о причине, по которой они обычно рассматриваются вместе как система.

Последние технические разработки существенно повлияли на полезность систем CAD / CAM. Например, постоянно увеличивающаяся вычислительная мощность персональных компьютеров сделала их жизнеспособными в качестве средства для приложений CAD / CAM. Еще одна важная тенденция заключается в создании единого стандарта CAD-CAM, чтобы можно было обмениваться различными пакетами данных без задержек в производстве и доставке, ненужных изменений конструкции и других проблем, которые продолжают мешать некоторым инициативам CAD-CAM.Наконец, программное обеспечение CAD-CAM продолжает развиваться в таких областях, как визуальное представление и интеграция приложений моделирования и тестирования.

КОРПУС ДЛЯ CAS И CAS / CAM

Концептуально и функционально параллельным развитием CAD / CAM является CAS или CASE, компьютерная разработка программного обеспечения. Как определено SearchSMB.com в статье «CASE», «CASE» - это использование компьютерных методов для организации и управления разработкой программного обеспечения, особенно в больших и сложных проектах с участием многих компонентов программного обеспечения и людей. «CASE восходит к 1970-м годам, когда компьютерные компании начали применять концепции, полученные из опыта CAD / CAM, чтобы повысить дисциплину в процессе разработки программного обеспечения.

Еще одно сокращение, вдохновленное повсеместным присутствием CAD / CAM в производственном секторе, - CAS / CAM. Эта фраза означает программное обеспечение для автоматизированных продаж / автоматизированного маркетинга. В случае CASE, а также CAS / CAM, ядром таких технологий является интеграция рабочих процессов и применение проверенных правил к повторяющемуся процессу.

БИБЛИОГРАФИЯ

Эймс, Бенджамин Б. «Как CAD делает все просто». Новости дизайна . 19 июня 2000г.

«Программное обеспечение САПР работает с символами с сайта CADDetails.com». Сеть новостей продукта . 11 января 2006г.

"ДЕЛО". SearchSMB.com. Доступно по адресу http://searchsmb.techtarget.com/sDefinition/0,sid44_gci213838,00.html. Проверено 27 января 2006 г.

Кристман, Алан. «Технологические тенденции в программном обеспечении CAM». Современный механический цех .Декабрь 2005 г.

Леондес, Корнелиус, изд. «Компьютерное проектирование, проектирование и производство». Vol. 5 из Проектирование производственных систем . CRC Press, 2001.

"Что ты имеешь в виду?" Машиностроение-CIME . Ноябрь 2005 г.

Что такое автоматизированное проектирование (САПР)?

В самом общем смысле, многие производственные процессы автоматизируются с помощью роботов и программного обеспечения. Компьютерное проектирование - важная часть этого процесса.Однако с годами инструменты изменились, а вместе с ними изменились и лучшие практики и стандарты.

Компьютерное проектирование в целом эволюционировало, бросая вызов традиционным бизнес-подходам.

Эпоха AutoCAD

Один из первых основных инструментов компьютерного проектирования за последние несколько десятилетий называется AutoCAD.

AutoCAD стал чрезвычайно популярным во всех видах черчения, конструирования и дизайна, от фуганок и стропил в плотницких работах до резки пластмасс или других материалов для изготовления нестандартных деталей.Крупные и малые предприятия интегрируют AutoCAD и его возможности в свои бизнес-процессы с момента его выпуска в 1982 году.

Одной из самых больших утилит AutoCAD является его простота использования и простота установки в традиционных средах без операционной системы. Преподаватели и студенты часто называют AutoCAD простым в освоении, и это был большой и ценный навык для людей, выполняющих различные виды промышленных работ и ролей.

Однако одна из причин, побудивших людей искать альтернативы AutoCAD, - это структура затрат.Различные инструменты, такие как TinkerCAD и FreeCAD, предоставляют некоторую функциональность для ориентированных на деньги пользователей, но в целом одной устойчивой особенностью было утверждение некоторых пользователей о том, что они слишком много платят за лицензирование поставщика.

Эксперты отмечают, что по сравнению со стоимостью первого оборудования для запуска AutoCAD <само программное обеспечение было не таким уж дорогим, а подписка, как правило, исчисляется сотнями долларов, что не обернется для более крупной фирмы.

Однако пользователям малого бизнеса может быть сложно оплатить затраты на AutoCAD.Эксперты также отмечают, что возможности процессов AutoCAD обычно экономят компаниям гораздо больше денег, чем они тратят на лицензирование.

Современные средства автоматизированного проектирования

По мере развития систем автоматизированного проектирования число инструментов увеличивалось. Теперь, помимо AutoCAD, бизнес-пользователи могут выбирать из множества инструментов, ориентированных на конкретного производителя.

Одним из ярких примеров является эволюция электронного фрезерного станка с ЧПУ или деревообрабатывающего станка.

В отличие от вчерашних деревянных цехов, на современных предприятиях есть эти машины для разметки сетки. Стрела с ЧПУ станка оснащена различными сверлами и инструментами, чтобы иметь возможность очень детально строгать и работать с деревом. Уровни программного обеспечения, некоторые из которых имеют открытый исходный код, используются для управления процессом проектирования и реализации.

Компьютерное проектирование является очень важной частью современного производства и производственных процессов. Он продолжает оставаться опорой для предприятий, производящих дискретную продукцию, и источником эффективности любой модели капитальных и операционных затрат.

5 вещей, которые вы должны знать о компьютерном проектировании, секретном оружии инженеров-разработчиков

Итак, вы хотите стать инженером по продукту? Или, может быть, вы хотите занять свое место среди великих архитекторов и использовать свое видение для создания вещей, которые вдохновляют людей по всему миру?

Это здорово, но для этого потребуется много кровавого пота и слез, а также владение инструментами, необходимыми для воплощения вашей концепции в жизнь.

Один из лучших способов начать новую карьеру - это ознакомиться с инструментами, которые великие используют ежедневно.

Если вы выберете какую-либо из этих профессий, высока вероятность, что вам потребуется знание CAD, которое является источником жизненной силы этих отраслей.

Не знаете, что такое САПР и зачем он вообще используется? Сегодня твой счастливый день.

Источник: AutoDesk

САПР или автоматизированное проектирование - это основной продукт инженеров, архитекторов, дизайнеров коммерческих продуктов и дизайнеров в целом.

Сейчас более чем когда-либо дизайнеры создают, разрабатывают и выводят на рынок продукты с невиданной ранее скоростью.

Источник: AutoDesk

Через день вы можете встретить продукт, который обещает стать лучшим из лучших.

Многое из этого можно внести в CAD. Так ты готов? Вот пять вещей, которые вам следует знать о САПР.

Итак, что такое CAD?

Как указывалось ранее, САПР означает автоматизированное проектирование, и именно этим оно и занимается. САПР - это компьютерная технология, которая проектирует и документирует процесс проектирования.

Думайте об этом как о альбоме для рисования на компьютере, но этот альбом для рисования позволяет создавать трехмерные модели с невероятной детализацией.

Эти двухмерные или трехмерные конструкции можно вращать и просматривать практически под любым углом, даже если смотреть изнутри наружу.

Для инсайдеров CAD также известен как CADD или автоматизированное проектирование и черчение.

Вы можете использовать компьютерный дизайн по множеству причин. Некоторые используют этот мощный инструмент для создания визуализаций и чертежей физических компонентов производимых продуктов.

Хотя некоторые используют его для концептуальных проектов, макетов продуктов, сильных сторон и динамического анализа сборки.Наконец, САПР можно использовать для составления отчетов о воздействии на окружающую среду.

Жизнь до CAD была трудной. Компьютерная программа была изобретена Иваном Сазерлендом в 1962 году, когда он описал компьютеризированный блокнот в докторской диссертации, посещая Массачусетский технологический институт (MIT) в Кембридже, штат Массачусетс.

Сазерленд хотел создать программу, которая заменила бы традиционную чертежную доску и другие неэффективные инструменты, используемые дизайнерами в то время.

Первоначально созданная и используемая на фрезерном станке, система автоматизированного проектирования теперь доступна во многих операционных системах мира и может использоваться, не выходя из дома.

Каковы некоторые преимущества использования CAD?


Прежде всего, имея в руках мощь CAD, вы можете визуализировать практически все, что угодно.

Если вы хотите нарисовать трехмерную геометрическую фигуру, вы можете сделать то же самое в САПР за считанные секунды.

Гибкость программы в цифровом формате делает обработку данных проще, безопаснее и быстрее.

Если вы хотите создать футуристический автомобиль или новый коммерческий продукт, САПР позволяет сделать это с беспрецедентным уровнем детализации.

Источник: AutoDesk

Во-вторых, программа имеет массу преимуществ по управлению продуктом, позволяя дизайнерам выпускать продукты в рекордно короткие сроки.

CAD может помочь вам с легкостью создавать модели для инструментов, прототипов, патентования, маркетинга и производства. Компьютерная программа - легкий ветерок для работы в командах, позволяя им легко общаться.

Наконец, широкое использование САПР среди дизайнеров помогло оптимизировать отрасли, революционизируя передовые практики. Проекты САПР распространяются, чтобы помочь усовершенствовать продукты как производителям, так и поставщикам.

Где используются CAD?

Хотите верьте, хотите нет, но CAD используется практически везде. Вероятно, программа создала множество продуктов и дизайнов, которыми вы восхищаетесь каждый день.

Есть большая вероятность, что автомобиль, в котором вы едете, был создан дизайнером с помощью CAD.

Источник: AutoDesk

САПР используется в аэрокосмической отрасли как огромная часть начального процесса проектирования, помогая конструировать все, от космических аппаратов до спутников, от самолетов до ракет.

Дизайн интерьера и мода также используют компьютерное проектирование, чтобы воплотить свои творения в жизнь и даже помочь в производстве своей продукции.

Другие отрасли, затронутые САПР, включают ландшафтный дизайн, гражданское строительство, картографию и автомобилестроение.

CAM и CAD?

Когда появится термин CAD, вы также можете услышать термин CAM.Подобно CAD, CAM означает автоматизированное производство.

CAD больше ориентирован на продукт, в то время как CAM фокусируется на всем производственном процессе, что делает его центральным элементом производства.

Автоматизированное производство включает в себя множество или широкий спектр процессов, которые должны выполняться автоматически, включая резку, токарную обработку, фрезерование, фрезерование, термическую резку, гравировку и даже печать твердых материалов.

Он показывает, можно ли вообще производить продукт и сколько времени это займет.

Какие программы самые лучшие на рынке?

Как и любая компьютерная программа, есть те, кто увлечен определенным коммерческим программным обеспечением, а другие называют вас идиотом из-за использования определенной программы.

Тем не менее, все упомянутые программы используются во многих отраслях.

Некоторые из лучших программ в отрасли включают Tinkercad, Solidworks, AutoCAD и даже сильную бесплатную программу с открытым исходным кодом под названием FreeCAD.

Источник: AutoDesk

Также хорошо упомянуть, что для изучения САПР требуется некоторое время, однако, если вы будете его придерживаться, вы удивите своих друзей своими собственными абстрактными 3D-моделями, вдохновленными ZAHA.

Готовы ли вы создать что-нибудь фантастическое?

Компьютерное проектирование (САПР) - обзор, использование и примеры САПР

Что такое CAD?

CAD расшифровывается как Computer Aided Design (и / или черчение, в зависимости от отрасли) и представляет собой компьютерное программное обеспечение, используемое для создания 2D и 3D моделей и проектов.

Программное обеспечение

CAD используется во многих отраслях и сферах деятельности и может использоваться для создания архитектурных проектов, планов зданий, планов этажей, электрических схем, механических чертежей, технических чертежей, чертежей и даже спецэффектов в ваших любимых фильмах и телешоу.

Преимущества

канадских долларов

До появления компьютерного дизайна рисунки нужно было рисовать вручную с помощью карандаша и бумаги. Каждый объект, линию или кривую нужно было нарисовать вручную, используя линейки, транспортиры и другие инструменты для рисования. Вычисления, такие как структурная нагрузка на компонент здания, должны выполняться вручную инженером или проектировщиком, а это очень трудоемкий и подверженный ошибкам процесс.

Программное обеспечение

CAD изменило все это. Дизайн можно создавать и редактировать гораздо быстрее, а также сохранять для использования в будущем.Чертежи САПР не ограничиваются двухмерным пространством листа бумаги и могут просматриваться под разными углами, чтобы обеспечить правильную подгонку и дизайн. Вычисления выполняются компьютером, что значительно упрощает проверку жизнеспособности конструкций. Дизайнами можно делиться и совместно работать над ними в режиме реального времени, что значительно сокращает общее время, необходимое для завершения рисунка.

Типы чертежей САПР

Существует множество вариантов использования программного обеспечения САПР и типов дизайна, которые могут быть выполнены.Ниже приведены некоторые распространенные проекты и чертежи, которые можно создать с помощью программного обеспечения САПР.

Поэтажный план

Планы этажей - это масштабные схемы, которые показывают размер, расположение и форму комнат и других объектов в структуре с использованием вида сверху вниз. Планы этажей помогают визуализировать след здания, дома или другой конструкции. Планы этажей отлично подходят для размещения таких предметов, как мебель, внутри конструкции, чтобы обеспечить правильную подгонку.

Технические чертежи и чертежи

Технический чертеж - это подробный масштабный план или чертеж объекта. Технические чертежи используются для предоставления точных спецификаций того, как что-то должно быть сделано. Технические чертежи могут включать архитектурные, механические и инженерные проекты. Чертежи - это копии технических чертежей, но слово "чертеж" также используется для описания любого типа плана, например плана этажа.

Схемы трубопроводов и КИП

Схема трубопроводов и контрольно-измерительных приборов (P&ID) показывает отношения между трубопроводами, приборами и другими компонентами системы в потоке физического процесса.Например, P&ID может показать типы клапанов, насосов, резервуаров и других компонентов в рамках более крупной системы, а также то, как они соединяются и взаимодействуют друг с другом.

Схемы HVAC
Чертежи

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) предоставляют информацию о системах вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха в данном месте. Они могут включать размер и расположение воздуховодов, соединения с блоками управления, а также взаимосвязь и соединения между различными компонентами.

Строительный участок и план участка

Планы участков, также известные как планы участков, представляют собой масштабные чертежи сверху вниз, показывающие предполагаемое использование и развитие участка земли. Планы участка могут включать в себя проекцию зданий, ландшафтный дизайн, пешеходные дорожки, автостоянки, дренажные и водопроводные линии и показывают расположение всех этих элементов относительно друг друга.

Электрическая схема

Электрические схемы обеспечивают обзор того, какие компоненты включены в электрическую систему, и взаимосвязи между этими компонентами.В электрических схемах обычно используются символы для обозначения различных компонентов и элементов в электрической системе. Для большей детализации в отношении размещения электрических компонентов и того, как провода подключаются к ним и друг другу, была бы полезна схема подключения.

Схема подключения
На схемах подключения

показано фактическое соединение проводов друг с другом и с другими компонентами электрической системы, а также физическое расположение компонентов внутри системы. В отличие от электрических схем, которые обеспечивают широкий обзор компонентов в электрической системе и их взаимосвязи друг с другом, схемы электрических соединений показывают, где провода фактически соединяются друг с другом и с другими компонентами. Они также показывают, где компоненты будут расположены относительно друг друга.

Какое программное обеспечение САПР лучше всего подходит для вас?

Есть много вариантов выбора программного обеспечения САПР, и все они имеют свои преимущества и недостатки. Лучшее программное обеспечение для вас зависит от того, какие типы дизайна вы будете создавать, а также от того, сколько денег и времени вы готовы потратить на покупку и изучение новой программы.Вот несколько основных факторов, которые следует учитывать перед покупкой.

Виды конструкций

В первую очередь следует подумать, для каких типов чертежей и конструкций вам понадобится программное обеспечение. Вам понадобятся 3D-чертежи или будет достаточно 2D? Поскольку большая часть программного обеспечения САПР специализируется в области дизайна, подумайте, какие типы чертежей вы будете делать. Если вы будете проектировать систему HVAC, поищите программу, специализирующуюся на этих типах чертежей.

Стоимость
Цены на программное обеспечение

CAD значительно варьируются, от бесплатных версий до версий, которые стоят тысячи долларов.Вообще говоря, чем выше стоимость, тем надежнее будет набор функций. Однако лучше не переплачивать за функции, которые вы не собираетесь использовать. Если вам нужен двухмерный план этажа, платить тысячи за дополнительные 3D-возможности может быть излишним.

Кривая обучения

Еще одним важным фактором, который следует учитывать, является кривая обучения программного обеспечения или то, насколько легко научиться использовать. Попробуйте несколько вариантов и выберите наиболее интуитивно понятный для вас. Чем меньше времени вы потратите на изучение нового программного обеспечения, тем больше дизайнов вы сможете создать.Также необходимо учитывать стоимость и время, необходимые для обучения пользователей новой программе САПР.

Доступность поддержки

Если у вас есть вопросы по использованию программного обеспечения или программа вылетает при открытии, можете ли вы позвонить кому-нибудь и получить поддержку? Поиск ответов в Интернете или по электронной почте требует времени, которое можно было бы лучше потратить на разработку. Рассмотрим программу, которая предлагает поддержку по телефону в режиме реального времени, а также другие ресурсы поддержки, такие как легкодоступные онлайн-руководства.

Совместимость

Будете ли вы обмениваться файлами САПР с другими пользователями? Если да, убедитесь, что программное обеспечение, которое вы получаете, может открывать файлы из этих программ САПР, а также сохраняет или экспортирует файлы в формате, который эти программы могут открывать.

Решения SmartDraw для САПР

Теперь, когда мы изучили некоторые из различных возможностей программного обеспечения САПР, давайте посмотрим, как SmartDraw может помочь вам в решении ваших задач проектирования. SmartDraw имеет сотни встроенных шаблонов и тысячи стандартных символов, предназначенных для чертежей САПР всех типов.Узнайте больше, нажав любую из ссылок ниже.

Примеры чертежей САПР

Щелкните любой из приведенных ниже примеров чертежей САПР и отредактируйте их прямо в браузере.

Дополнительная информация и ресурсы

Для получения дополнительной информации и руководств по некоторым из обсуждаемых выше тем перейдите по любой из приведенных ниже ссылок.

Компьютерный дизайн | Encyclopedia.com


Компьютеры - это сложные инструменты, которые используются во всех сферах жизни общества для обеспечения точности, гибкости, экономии затрат, эффективности, ведения учета, обширного хранилища, инструментов для принятия решений и моделирования.Использование компьютеров для создания двух- или трехмерных моделей физических объектов известно как автоматизированное проектирование. Например, дизайнеры в области архитектуры, электроники, аэрокосмической или автомобильной техники используют системы автоматизированного проектирования (САПР) и программное обеспечение для подготовки чертежей и спецификаций, которые раньше можно было нарисовать или написать только от руки.

До появления САПР производители и дизайнеры должны были создавать прототипы автомобилей, зданий, компьютерных микросхем и других продуктов до того, как эти прототипы можно будет протестировать.Однако технология CAD позволяет пользователям быстро создавать компьютерные прототипы, а затем тестировать и анализировать прототип в различных смоделированных условиях.

Производители и дизайнеры также используют технологии CAD для изучения проблем оптимизации, производительности и надежности в прототипах и в уже существующих проектах. Рисунки можно изменять и улучшать до тех пор, пока не будут достигнуты желаемые результаты. САПР очень полезен для прототипирования, потому что он позволяет дизайнерам увидеть проблемы до того, как время и деньги будут вложены в реальный продукт.

Краткая история разработки системы САПР

Проблемы авиакосмической промышленности и машиностроения занимали видное место на ранних этапах разработки приложений САПР. Первые применения этой технологии продемонстрировали потребность в быстрых компьютерах, способных обрабатывать большие объемы данных. В ранних системах САПР компьютерные программы использовали численные методы для моделирования реальных событий, оценки и анализа конструкций и расчета оптимальных уровней производительности.

В 1950-х годах для США была разработана первая CAD-система - графическая система противовоздушной обороны.С. ВВС. В 1960-х годах системы САПР включали в себя двумерную геометрию для отображения высоты и ширины вычисляемых объектов, а САПР стал инструментом для создания приложений. К 1970-м годам стало доступно множество автоматизированных систем проектирования и черчения

. В 1980-х годах первая система CAD стала доступна на персональном компьютере, а не на мэйнфрейме. К 1990-м годам использование систем САПР расширилось за пределы инженерных приложений до архитектурной отрасли.То, что когда-то было потребностью в улучшении управления базой данных, теперь стало потребностью в трехмерной геометрии и алгебраических манипуляциях.

Основы CAD-систем

Архитектурные визуализации и чертежи можно смоделировать на компьютерах как задачи поиска, выбора и вычислений. Поисковые задачи представлены в виде наборов переменных с допустимыми значениями. Программное обеспечение для проектирования выбирает альтернативы, используя процесс создания и тестирования.

Дизайн также принимает форму оптимизации.В этих случаях жесткие конструктивные ограничения накладываются в пределах узкого проектного пространства. Вычисления выполняются для прогнозирования производительности и изменения подходящих решений.

Поиск, выбор и оптимизация являются итеративными, а компиляция - нет. Компиляция использует запрограммированные алгоритмы для перевода аспектов проблемы на машинный язык и получения рабочего решения.

Математические модели. Числовые функции, лежащие в основе математических моделей, лежат в основе задач САПР.Математические модели определяют основные строительные блоки трехмерных (3-D) моделей. Точки, кривые и линии - это лишь некоторые из предопределенных элементов, которыми геометрически манипулируют в САПР.

Точки обычно представлены двумя или тремя значениями в зависимости от того, используется ли двухмерная (2-D) или 3-D модель. Кривые - это одномерные объекты, которые плавно соединяют движущиеся точки. Линии - это объекты с одинаковыми конечными точками. Многие другие геометрические модели используются в системах САПР для представления окружностей, дуг, различных типов кривых, многоугольников и других основных объектов, которые используются для построения изображений.

Существует множество математических моделей для обработки основных операций, таких как интерполяция , и поиск корня. Интерполяция позволяет программам САПР делать «обоснованные» предположения о местоположении функции или объекта в системе координат на основе двух известных значений. Кривые и граничные точки могут использоваться для определения поверхностных пространств - функция, которая очень полезна в приложениях для проектирования и производства. Численное дифференцирование приближает производную неизвестной функции и может использоваться, например, в задачах, связанных с теплопередачей.Интеграция, основная задача в исчислении, использует известные и неизвестные значения для решения уравнений, которые приводят к точным вычислениям для аналитических приближений. Методы поиска корня могут быть полезны для вычисления изменений знаков, определения сходимости и решения полиномиальных уравнений.

Отображение трехмерных объектов. После того, как математическое моделирование разработало рендеринг компьютерного изображения, оно сохраняется и отображается. Для отображения двух- и трехмерных объектов используются два метода: растровая и векторная графика.

Растровая графика сохраняет изображение в матрице как серию точек или пикселей. Пиксели хранятся в виде битов, и компиляция битов известна как растровое изображение . Растровые изображения имеют фотографическое качество с плавными линиями, насыщенными цветами и текстурами. Растровые изображения можно манипулировать на уровне пикселей, и их преобразование в их двоичное представление требует большой компьютерной обработки. Каждый пиксель в растровом изображении выделяется и проецируется на экран дисплея.Все пиксели, составляющие изображение, отображаются как непрерывное изображение. Электронный луч отслеживает пиксели изображения на экране дисплея.

Векторная графика сохраняет изображения в виде наборов линий, кругов и пересекающихся углов. Обычно клипарт, который есть в большинстве пакетов текстовых редакторов, служит хорошим примером векторной графики. В отличие от фотографического качества растровых изображений, векторной графике не хватает реалистичности и гладкости поверхностей растровой графики. Линии, которые создают графическое изображение, сохраняются как две точки {x, y} в матрице.Электронный луч проходит через точки несколько раз, и путь становится освещенным, и в результате этого процесса появляются линии, образующие изображения.

Future Directions for CAD

Virtual Reality (VR) - это инструмент трехмерной визуализации, который используется для строительства зданий, управления объектами в реальном времени и создания прототипов. Некоторые функции виртуальной реальности, вероятно, появятся в будущих пакетах САПР после разработки стандартов и протоколов. Этот сценарий желателен для уменьшения дублирования, связанного с передачей геометрических данных между системами CAD и VR.

Помимо включения технологии VR, дальнейшие достижения в технологии САПР могут включать объектно-ориентированные принципы, которые позволяют инкапсулировать данные, структуры данных и методы, а также функции, которые позволяют трехмерным объектам получать доступ к свойствам, член переменные и связанные данные через обозначения классов. Еще одна разработка для будущих систем САПР может включать использование баз данных, содержащих строительные модули, которые могут использоваться как системами виртуальной реальности, так и САПР.

Дальнейшее развитие систем САПР может также привести к появлению более сложных систем для создания сложных и неправильных форм.Такая разработка, наряду с быстрым прототипированием, комбинацией методов визуализации VR и искусственного интеллекта (AI) (AI) , может сделать системы CAD более гибкими и более мощными инструментами разработки в производственных, конструкторских и инженерных средах.

Другие достижения в технологии САПР могут включать совместно используемые веб-библиотеки проектирования и широкое использование агентных подходов к проектированию и решению проблем. В подходах, основанных на агентах, компьютерная система будет функционировать как компетентный партнер, который будет совместно работать над решением проблем и устранением проблем.Агент будет типом базы знаний, в которой будет храниться информация и моделирование действий по планированию и интеграции.

Распределенные приложения ИИ могут стать основным направлением инструментов САПР следующего поколения из-за их способности кодифицировать и представлять структуры знаний. Эти сложные системы обладают способностью «изучать» или изменять свои наборы правил на основе несоответствий, неточностей и неполных данных. Применение обучения к приложениям САПР может помочь уменьшить проблемы планирования и сбоев системы из-за введения неточных и неверных данных.

Другие тенденции в системах САПР могут включать применение формальных алгоритмов оптимизации к производственной деятельности для улучшения конструктивных особенностей продукта и снижения его затрат. Применение эвристики или «практических правил» для планирования и упорядочения задач может улучшить системы CAD в ближайшем будущем.

см. Также Компьютерное моделирование; Виртуальная реальность.

Деметрия Эннис-Коул

Библиография

Кей, Фарук и Константин Часапис.«Взгляд ИТ на перспективы компьютерного планирования процессов». Компьютеры в промышленности 34 (1997): 307–337.

Паркер, Чарльз. Понимание компьютеров сегодня и завтра. Форт-Уэрт, Техас: Драйден Пресс, 1998.

Сабо, Гэри. Решение проблем высокопроизводительных вычислений с помощью параллельной и векторной архитектуры. Рединг, Массачусетс: издательство Addison-Wesley Publishing Company, 1995.

Тейлор, декан. Компьютерное проектирование. Рединг, Массачусетс: издательство Addison-Wesley Publishing Company, 1992.


ИНТЕНСИВНЫЕ ДАННЫЕ САПР

В САПР используются огромные объемы библиотечных данных. Эти \ data могут содержать численные методы, графику, геометрию, интерфейс, менеджер баз данных и набор инструментов структур данных.


Применение систем автоматизированного проектирования на базе микрокомпьютера в инженерном образовании

  • Бернард С. Чарльз
  • Филлип Л. Гулд
  • Гарольд Д. Джолли

Аннотация

Инженерное проектирование может быть повторяющимся, утомительным и трудоемким процесс, и по этим причинам является идеальным приложением для компьютеризованной автоматизации.Компьютерное проектирование (САПР) рассматривается в промышленности как экономичное средство повышения производительности, точности и контроля проекта. К сожалению, использование САПР в инженерном образовании отстает от современных промышленных приложений. В основном это связано с высокой стоимостью аппаратного и программного обеспечения, необходимого для разработки даже небольших CAD-систем.

Ключевые слова

Сплошная балочная балка Автоматизация автоматизации Повышение производительности проектирования Цветной видеомонитор

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Этот процесс является экспериментальным, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Предварительный просмотр

Невозможно отобразить предварительный просмотр. Скачать превью PDF.

Информация об авторских правах

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1983

Авторы и филиалы

  • Бернард С. Чарльз
  • Филлип Л. Гулд
  • Гарольд Д. Джолли
  1. 1.Компания Lumbermate LouisUSA
  2. 2. Кафедра гражданского строительства Вашингтонский университет LouisUSA

Все, что вам нужно знать о компьютерном проектировании (CAD)

Компьютерное проектирование (CAD) - это использование компьютерного программного обеспечения для облегчения создания, модификации и оптимизации детали или компиляции деталей. Использование программного обеспечения для облегчения проектирования деталей обеспечивает более высокую точность, более простые и точные итерации проектирования и исчерпывающую документацию для управления деталями и / или проектами (например,г. интеграция с традиционной спецификацией материалов или BoM). Есть ряд поставщиков, которые предоставляют программное обеспечение САПР. В Creative Mechanisms мы используем Solidworks. Некоторые из преимуществ САПР перед традиционным черчением и / или созданием трехмерных моделей включают следующее:

  • CAD обеспечивает простую и точную автоматизацию и / или моделирование процессов (известное как автоматизация механического проектирования). Традиционно MDA было невозможно без предварительного создания физического прототипа каждой части системы, а затем его сборки для проверки функциональности.Возможность цифрового моделирования и автоматизации прототипа до создания физической модели значительно повышает эффективность производственных процессов и снижает затраты.
  • CAD позволяет осуществлять автоматизированное производство (CAM). Например, интеграция технологии CAD с станками с числовым программным управлением (ЧПУ) или процессами аддитивного производства (3D-принтеры), например Машины для моделирования наплавки (FDM).
  • CAD учитывает свойства материалов и характеристики взаимодействия между различными материалами.
  • CAD обеспечивает высокоточный анализ размеров и математическую масштабируемость с использованием технологии векторной графики (цифровые изображения на основе математических формул).
  • CAD обеспечивает высокую точность допусков деталей (гораздо меньшая погрешность между деталями).

САПР для статического механического проектирования или автоматизации механического проектирования (MDA): Одним из огромных преимуществ программного обеспечения САПР является возможность автоматизировать трехмерные изображения и интегрировать различные части одного продукта в тандеме друг с другом.

Изучите советы профессионалов SolidWorks!

САПР для автоматизированного производства (ЧПУ и аддитивное производство): В Creative Mechanisms мы используем полностью интегрированный программно-аппаратный пакет, который связывает воедино наше программное обеспечение для автоматизированного проектирования (Solidworks) и нашу тяжелую технику (два станка с ЧПУ, 16-инструментальный станок с ЧПУ и промышленный FDM-станок или «3D-принтер»). Преимущество полностью интегрированной системы заключается в том, что итерации дизайна можно выполнять почти мгновенно, без головной боли, связанной с загрузкой и повторной загрузкой всего содержимого каждый раз, когда вы хотите распечатать обновленную часть.Это небольшая вещь, которая имеет большое значение, когда речь идет о быстром создании прототипов.

CAD для производства (автоматизация литьевых форм): Когда дело доходит до массового производства, не так много технологий, которые конкурируют с литьем под давлением.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *