Система автоматизированного проектирования это: системы автоматизированного проектирования: что такое САПР, разновидности, применение, функционал

Системы автоматизированного проектирования

Контакты Календарь абитуриента Школьникам Личный кабинет Дни
открытых
дверей 2023

Дни
открытых
дверей 2023

Меганаправление

Информатика, кибернетика и электроэнергетика

Конкурсная группа

Информатика и вычислительная техника

Код / Направление подготовки

09.03.01

Форма обучения

Очная

Срок обучения, лет

4

Основа обучения

Бюджетная

Платная

Стоимость обучения на платной основе в 2023 году

277 770

Вступительные испытания

• Математика
• Русский язык
• Физика или Информатика и ИКТ*

Выпускающая кафедра и 

316

институт

3

Учебный план

Учебный план

Партнёры

Актуальность программы

Вследствие высокой конкуренции одним из рыночных требований к современным компаниям является внедрение компьютерных технологий. Для разработки технологий, машин и оборудования, программного обеспечения и других систем информационных технологий, оптимизации процессов, а также управления проектами применяются системы автоматизированного проектирования.

Если Вы хотите обладать навыками и знаниями в области проектирования и автоматизации, которые будут востребованы в различных отраслях промышленности и науки, то эта образовательная программа для Вас!

Чему обучают

• Применять технологии HTML и CSS для разработки страниц web-ресурсов
• Применять методики программирования кроссплатформенных приложений с помощью языка Java
• Разрабатывать параметрические модели объектов
• Сопрягать программные и аппаратные средства автоматизированных систем управления
• Разрабатывать программное обеспечение для микроконтроллеров

На программе вы изучите

1-2 курсы

Математические и естественно-научные дисциплины для погружения в общетехническое понимание процессов:

• Математический анализ
• Информатика
• Теория вероятностей и математическая статистика
• Дискретная математика

Основы будущей специализации:

• Основы проектирования производственных систем
• Технологические процессы автоматизированных производств
• Основы 3D-моделирования
• Современные алгоритмы оптимизации

3-5 курсы

Цикл профессиональных дисциплин по основным блокам специальности:

• Разработка систем автоматизированного проектирования (САПР)
• Автоматизация конструкторского и технологического проектирования
• Web-дизайн и web-программирование
• CAD/CAM/CAE/PLM системы
• CALS технологии
• Разработка пользовательских интерфейсов

Реализуемые проекты

• Обновление комплекса автоматизации проектно-изыскательских работ для промышленных объектов различного назначения, а также объектов гражданского строительства.
• Создание программного стека системы автоматизации проектирования.

Где работают выпускники

Выпускники востребованы в IT-компаниях, таких как:

• Интелком
• VK
• Яндекс
• Сбер
• Диасофт
• Новые облачные технологии
• МТС

Система трехмерного компьютерного проектирования, применяемая для диагностики и планирования лечения в ортодонтии и ортогнатической хирургии

Клинические испытания

. 1999 июнь; 21 (3): 263-74.

дои: 10.1093/ejo/21.3.263.

Н Мотохаси ¹ , Т Курода

принадлежность

• ¹ Второе отделение ортодонтии, стоматологический факультет, Токийский медицинский и стоматологический университет, Япония.

• PMID: 10407535
• DOI: 10.1093/эджо/21.3.263

Клинические испытания

N Motohashi et al. Евро J Ортод. 1999 июня

. 1999 июнь; 21 (3): 263-74.

дои: 10.1093/ejo/21.3.263.

Авторы

Н Мотохаши ¹ , Т Курода

принадлежность

• ¹ Второе отделение ортодонтии стоматологического факультета Токийского медицинского и стоматологического университета, Япония.

• PMID: 10407535
• DOI: 10. 1093/эджо/21.3.263

Абстрактный

Цель этой статьи — описать недавно разработанную систему трехмерного автоматизированного проектирования (САПР) для диагностической настройки слепков при ортодонтической диагностике и планировании лечения, а также ее предварительное клиническое применение. Система включает в себя измерительный блок, который получает 3D-информацию от модели зуба с помощью лазерного сканирования, и персональный компьютер для создания 3D-графики. При измерении трехмерной формы модели для минимизации слепых зон модель сканируют с двух разных направлений лучом щелевого лазера путем поворота угла установки модели на измерительном устройстве. Для компьютерного моделирования движения зубов репрезентативные плоскости, определяемые анатомическими опорными точками, формируются для каждого отдельного зуба и располагаются вдоль направляющей, описывающей форму отдельной дуги.

Затем каждому зубу, расположенному на репрезентативной плоскости, придается трехмерная форма для формирования трехмерного профиля. При необходимости ортогнатическая хирургия может быть смоделирована путем трехмерного перемещения нижнечелюстной зубной дуги для установления оптимального окклюзионного соотношения. По сравнению с изготовленными вручную моделями, компьютерная диагностическая модель имеет такие преимущества, как высокая скорость обработки и количественная оценка объема трехмерного перемещения отдельного зуба относительно черепно-лицевой плоскости. Пробные клинические применения показали, что использование этой системы облегчило проведение сложных и трудоемких имитационных операций для планирования лечения в ортогнатической хирургии.

Похожие статьи

• Трехмерная система анализа слепков зубов с использованием лазерного сканирования.

  Курода Т., Мотохаси Н., Томинага Р. , Ивата К. Курода Т. и др. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1996 г., октябрь; 110 (4): 365-9. doi: 10.1016/s0889-5406(96)70036-7. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1996. PMID: 8876485

• Система для моделирования и планирования ортодонтического лечения с использованием недорогого 3D-лазерного сканера для захвата анатомии зубов.
  Альканьис М., Грау В., Монсеррат С., Хуан С., Альбалат С. Альканьис М. и др. Stud Health Technol Inform. 1999;62:8-14. Stud Health Technol Inform. 1999. PMID: 10538404

• 3D-планирование в ортогнатической хирургии: хирургические шины CAD/CAM и прогнозирование результатов мягких и твердых тканей – наш опыт в 16 случаях.

  Абул-Хосн Сентенеро С., Эрнандес-Альфаро Ф. Абул-Хосн Сентенеро С. и др. J Краниомаксиллофак Хирург. 2012 г., февраль; 40(2):162-8. doi: 10.1016/j.jcms.2011.03.014. Epub 2011 31 марта. J Краниомаксиллофак Хирург. 2012. PMID: 21458285 Клиническое испытание.

• Процессы слияния цифровых трехмерных изображений для планирования и оценки ортодонтии и ортогнатической хирургии. Систематический обзор.

  Plooij JM, Maal TJ, Haers P, Borstlap WA, Kuijpers-Jagtman AM, Bergé SJ. Plooij JM и соавт. Int J Oral Maxillofac Surg. 2011 Апрель; 40 (4): 341-52. doi: 10.1016/j.ijom.2010.10.013. Epub 2010 20 ноября. Int J Oral Maxillofac Surg. 2011. PMID: 21095103 Обзор.

• 3D-печать в ортогнатической хирургии — обзор литературы.

  Лин Х.Х., Лоник Д., Ло Л.Дж. Лин Х.Х. и др. J Formos Med Assoc. 2018 июль; 117 (7): 547-558. doi: 10.1016/j.jfma.2018.01.008. Epub 2018 3 февраля. J Formos Med Assoc. 2018. PMID: 29398097 Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Сравнение размеров зубов на гипсовых и цифровых моделях.

  Кардах Х., Шпонар-Журовска А., Бедзяк Б. Кардач Х. и др. Дж. Клин Мед. 2023 25 января; 12 (3): 943. doi: 10.3390/jcm12030943. Дж. Клин Мед. 2023. PMID: 36769591 Бесплатная статья ЧВК.

• Оценка надежности, воспроизводимости и достоверности цифровых ортодонтических измерений на основе различных цифровых моделей у молодых пациентов.

  Park SH, Byun SH, Oh SH, Lee HL, Kim JW, Yang BE, Park IY. Парк С.Х. и др. Дж. Клин Мед. 2020 24 августа; 9 (9): 2728. дои: 10.3390/jcm9092728. Дж. Клин Мед. 2020. PMID: 32846984 Бесплатная статья ЧВК.

• Метод реконструкции модели зуба на основе интеграции мультимодальных изображений.

  Чжоу С., Ган И., Сюн Дж., Чжан Д., Чжао К., Ся З. Чжоу С и др. J Healthc Eng. 2018 20 июня; 2018:4950131. дои: 10.1155/2018/4950131. Электронная коллекция 2018. J Healthc Eng. 2018. PMID: 30026903 Бесплатная статья ЧВК.

• [Изготовление и исследование точности 3D-печати модели зубов на основе цифрового моделирования конусно-лучевой компьютерной томографии].

  Zhang HR, Yin LF, Liu YL, Yan LY, Wang N, Liu G, An XL, Liu B. Чжан Х.Р. и др. Хуа Си Коу Цян И Сюэ За Чжи. 2018 1 апреля; 36 (2): 156-161. doi: 10.7518/hxkq.2018.02.008. Хуа Си Коу Цян И Сюэ За Чжи. 2018. PMID: 29779276 Бесплатная статья ЧВК. Китайский язык.

• Предсказание пола по морфометрическим измерениям небных складок.

  Сааде М., Гафари Дж.Г., Хаддад Р.В., Аюб Ф. Сааде М. и др. J Forensic Odontostomatol. 2017 июль 1;35(1):9-20. J Forensic Odontostomatol. 2017. PMID: 29381481 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи “Цитируется по”

Типы публикаций

термины MeSH

Использование автоматизированного проектирования для улучшения разработки продукта

Первоначально опубликовано MDDI, октябрь 2001 г. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ Использование автоматизированного проектирования для улучшения разработки продукта

org/Person”> Gregg Nighswonger | 01 октября 2001 г.

Первоначально опубликовано MDDI Октябрь 2001 г.

КОМПЬЮТЕРНЫЙ ДИЗАЙН Использование автоматизированного проектирования для улучшения разработки продукта САПР — это не просто инструмент проектирования, он может улучшить коммуникацию, помочь контролировать процесс проектирования и сократить время выхода на рынок. Грегг Найсвонгер

Врезка: Разработка имплантируемого сердечного насоса размером с кончик пальца

Компьютерные конструкции, такие как эта модель сердечного насоса размером с кончик пальца, могут уменьшить количество необходимых физических прототипов.

Компьютерное проектирование (САПР) — это инструмент, предназначенный для облегчения эволюции сложного набора концепций в готовый продукт. Как и все инструменты, САПР является продолжением пользователя, отражающим его навыки и опыт. В течение нескольких десятилетий использование карандашей, ручек и бумаги уступило место компьютерам и программному обеспечению. Использование САПР стало обычным явлением в высокотехнологичных отраслях. Но переход не обошлось без подводных камней.

Бывший разработчик инструментов в авиационной и аэрокосмической промышленности любит делиться историей о переходе его компании на САПР. Когда было принято решение полностью внедрить новую технологию, инженерам, чертежникам и дизайнерам фирмы были предложены выгодные варианты досрочного выхода на пенсию, чтобы освободить место для новой команды САПР. Но в течение двух лет большому количеству этих пенсионеров предложили столь же щедрую плату за работу в качестве консультантов. «Компания хотела, чтобы мы вернулись и провели курсы повышения квалификации по базовому черчению и дизайну», — пояснил он. Новые инструменты САПР позволили дизайнерам быстро создавать красивые чертежи. «Но, — добавил он, — новая команда продолжала разрабатывать вещи, которые в этом мире невозможно было обработать или построить. Поэтому им нужна была помощь в использовании основных инструментов и концепций».

Эти важные отношения между инструментом и его пользователем повторяет Брюс Кристи из I.N. Inc. (Лос-Аламитос, Калифорния): «Сделал ли текстовый процессор каждого писателем? Программа Paint каждого сделала художником? Нет. [CAD делает] вас более продуктивным инженером и дает возможность работать с программами, с карандашом и бумагой не справишься. Но правильно ли ты сделаешь работу и будет ли качество результата приемлемым для клиента, зависит от качества инженера, который это делает».

Рекс О. Бэр, президент компании по разработке продуктов Omnica Corp. (Ирвин, Калифорния), соглашается. Он утверждает, что «если человек, использующий инструмент, не знает, что он или она делает в процессе проектирования, инструмент не сделает дизайн лучше. Он может сделать его более интересным или немного более презентабельным, но это по-прежнему зависит от компетенции человека, использующего инструмент».

CAD предлагает разнообразные преимущества в процессе проектирования. Среди них более эффективное общение, больший контроль над процессом проектирования и экономия времени разработки. Каждый из этих факторов способствует улучшению потока идей от первоначальных концепций через процессы проектирования до готового продукта. Использование инструментов САПР также позволяет учитывать более широкий спектр факторов проектирования.

СВЯЗЬ

Успех продукта в значительной степени зависит от уровня и степени коммуникации, достигнутой в процессе разработки. Программное обеспечение САПР используется для создания среды, в которой каждый участник может внести эффективный вклад в этот процесс. Помимо дизайнеров, в число участников могут входить специалисты по человеческому фактору и другим специальностям, а также представители менеджмента, маркетинга и производства.

Бэр объясняет, что использование САПР «поощряет участие людей, которые обычно не могли бы внести значимый вклад, основываясь на просмотре чертежей. способны работать на уровне инженерного чертежа, могут абсолютно точно смотреть на полноцветные, полностью затененные изображения и понимать, на что они смотрят. Так что они могут участвовать, и они это делают».

С точки зрения консультанта по дизайну, уровень коммуникации, обеспечиваемый CAD-системами, решает еще одну проблему. Эрл Робинсон, вице-президент по промышленному дизайну в Omnica, говорит: «Синдром «не здесь изобретено» реален. Существуют территориальные проблемы. Мы консультанты, и когда мы идем в компании, чтобы работать на них, довольно часто люди чувствуют угрозу. ”

Робинсон считает, что такое отношение можно эффективно устранить путем более широкого участия в процессе проектирования. «Когда вы можете делать это в команде, и вы чувствуете авторство каждого за столом, и каждый может внести свои пять центов, тогда процесс продвигается намного быстрее. Мы быстрее достигаем консенсуса, используя CAD. Точка».

Текущее поколение систем САПР также обеспечивает определенную степень функциональности, которая может улучшить передачу сложных концепций. Бэйр говорит: «Возможность смотреть на все со всех сторон, с разрезами, с подгонкой, мы можем решить гораздо больше проблем и рассмотреть больше потенциальных решений или подходов, чем когда-либо. со старыми типами систем.И когда у вас есть эта информация в форме САПР, вы понимаете, что есть так много вещей, которые вы можете сделать с ней — анимация, фотореалистичная визуализация, образовательные стрелки, указывающие на функции для общения с маркетологами или клиентами. , или помещать эту информацию в отчеты, чтобы кто-то, читающий отчет, знал, на что он смотрит. Вы можете пройти через все эти вещи быстрее, лучше и с лучшим общением ».

Еще одно преимущество привлечения большего числа ключевых лиц на ранних этапах процесса проектирования заключается в том, что это способствует лучшему пониманию. Бэйр говорит: «Одна из причин, по которой раньше было так сложно прийти к консенсусу, заключалась в том, что люди не желали брать на себя обязательства, если не понимали. И они не хотели признавать, что не понимают, поэтому они так тянули не было бы очевидно, что они не понимают, на что смотрят. Здесь это действительно не проблема. Им может не нравиться то, что они видят, или они могут реагировать на это и говорить вам, что им не нравится или что-то еще, но по крайней мере, они понимают, на что смотрят. И это очень важно, потому что все дело в общении».

Вторя этой идее о коммуникации, Робинсон говорит: «Большую часть времени мы обнаруживаем, что если вы спросите клиентов или маркетологов, чего они хотят, они действительно не смогут вам толком ответить. Но если вы им что-то покажете, и спросите их, нравится ли им это, они скажут вам об этом».

Рон Салли, специалист по разработке продуктов Omnica, говорит: «На днях я разговаривал с нашим главным дизайнером о рисовании и его навыках рисования, и он сказал: «В последнее время я часто что-то моделирую, потому что я буквально не могу нарисуй это». Бэр добавляет: «CAD помогает дизайнерам визуализировать вещи. Часто бывает трудно визуализировать что-то достаточно хорошо, чтобы говорить об этом. Вы можете начать визуализировать эту вещь и говорить об этом абстрактно, но вы еще не могли нарисовать его. Но если ваша деталь будет цилиндрической и у нее будут выемки здесь, вы можете создать это в твердом изображении, и тогда вы его получите. Вы знаете, куда идти оттуда. Таким образом, сам инструмент может помочь вам преодолеть некоторые дизайнерские препятствия, которые было бы очень сложно понять, как проиллюстрировать старые линейные рисунки».

Инструменты САПР также позволяют большим командам решать задачи проектирования. Кристи говорит: «Трехмерные CAD-системы обеспечивают более высокий уровень сотрудничества. Вы можете назначить несколько инженеров; в какой-то момент у нас было до четырех человек, работающих над различными частями одного продукта, причем все они работали параллельно и знали, что они мы не собираемся сталкиваться с проблемами, потому что система CAD помогает обеспечить интерфейсы между отдельными частями и поддерживает все в соответствии. Так что это сделало вот что. [Хотя CAD не] имело столько преимуществ в сокращении общего количества инженерных часов. , это дало огромное преимущество в сокращении количества недель до завершения».

КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Когда I.N. Inc. работали с Masimo Corp. (Ирвин, Калифорния) над разработкой пульсоксиметра Radical SET, завоевавшего золотую медаль в программе Medical Design Excellence Awards (MDEA) 2001 года. CAD была важной частью процесса разработки продукта. . «Я думаю, что это было важно, — говорит Кристи. «И причина в том, что Masimo стремился вывести продукт на рынок, а это был довольно сложный продукт. Если вы посмотрите на составные части, это довольно сложный, сложный продукт с множеством функциональных характеристик. много интерфейсов между частями из-за того, что у него есть отдельные настольные и портативные части, которые соединяются вместе, с поворотным разъемом на нем.И все эти функциональные аспекты – это вещи, где компьютерное моделирование, безусловно, помогает вам получить функциональный дизайн намного быстрее. ”

Он добавляет, что Масимо заботился о том, чтобы устройство имело привлекательный, но профессиональный вид. «Возможность использовать САПР для реализации промышленного дизайна этого продукта была решающим фактором», — говорит он. «Без высококачественного CAD-инструмента было бы очень сложно добиться того внешнего вида, которого мы добились на нем. Таким образом, как по функциональным причинам, так и по причинам внешнего вида, CAD был очень важен».

И.Н. Джефф Герберт, менеджер по продажам и маркетингу Inc., добавляет: «В значительной степени сексуальность общего внешнего вида дизайна была достигнута промышленным дизайнером, который пытался придать продукту эргономичность. Мы говорим о портативном продукте, который защелкивается в базу и зарядную станцию. Таким образом, эргономика и потребности человеческого фактора во многом определяли общий дизайн, а затем их нужно было отразить с помощью сложного инструмента САПР, который мы использовали».

Omnica также внесла свой вклад в разработку отмеченного наградой MDEA продукта — персональной кислородной системы HELiOS от Tyco Healthcare Puritan-Bennett (Индианаполис). По словам Баре, использование программного обеспечения Solid Works CAD позволило команде Omnica рассмотреть большое количество возможных решений и изучить множество деталей конструкции.

Комментируя этот аспект САПР, Робинсон добавляет: «Вы можете рассмотреть гораздо больше деталей ранее, которые являются вариантами. Возможно, в прошлые годы вы бы рассмотрели лишь некоторые из этих вариантов, тогда как сейчас вы можете просмотреть 15 или 20 возможные подходы, и вы можете смешивать и сочетать функции и использовать гораздо больше этих опций в процессе проектирования, не замедляя его и не добавляя такой сложности, что вы не сможете их использовать». Однако Робинсон предупреждает: «Иногда это хорошо, а иногда плохо. Это может привести к тому, что мы называем ползучей элегантностью, то есть «пока мы этим занимаемся, давайте добавим эту функцию», и никто не просил об этом и не хотел этого. И вы должны бороться с этой тенденцией».

ЭКОНОМИЯ ВРЕМЕНИ

Недавним примером того, как использование САПР может значительно сократить время, необходимое для разработки новых продуктов, является имплантируемый сердечный насос Cardionove (см. врезку). По словам генерального директора Cardionove Inc. Конрада Пеллетье, использование программного обеспечения CATIA от IBM значительно сократило время разработки продукта за счет уменьшения количества необходимых физических прототипов.

Пеллетье объясняет, что программное обеспечение позволяло дизайнерам больше полагаться на моделирование, чем на создание прототипов. Он говорит: «В компьютерной модели проще изменить любой из параметров, который, по вашему мнению, улучшит конструкцию, и вы можете сразу увидеть результаты, фактически не вырезая сам прототип, что является длительной процедурой. на создание прототипа уходит почти месяц. Затем, когда вы изучаете прототип на стенде, до получения результатов проходит еще две или три недели. Так что, если вы можете смоделировать эти результаты на компьютере, это будет намного быстрее. времени вы можете разработать два-три прототипа, а не только один».

Он добавляет, что программное обеспечение также использовалось для анализа того, как устройство будет взаимодействовать с кровью человека. Он объясняет: «Мы также пытались предсказать зону гемолиза, что было для нас неожиданностью как возможность. Таким образом, на компьютерной модели мы могли искать области нелинейного потока, в которых происходит разрушение эритроцитов. в основном происходит в клетках. Затем мы могли изменить конструкцию прототипов, чтобы свести к минимуму гемолиз, разрушение эритроцитов. Это также было открытием, которое мы сделали после того, как начали использовать модели».

Программное обеспечение также обеспечило несколько ключевых преимуществ при переносе проекта устройства в реальное производство. Риши Мадабуси, менеджер по развитию бизнеса в IBM Lifecycle Management, добавляет: «Один из них мог взять виртуальную модель и при желании создать производственные инструкции, необходимые для создания физических прототипов».

Мадабуси добавляет: «Мы добираемся до того, чего не смогли бы иначе. И делаем это более тщательно и рассматриваем больше вариантов. Возможно, мы смогли бы реализовать одно или два решения с помощью старых методов и прийти к чему-то». похоже на ту же точку, но мы собираемся добраться туда с гораздо более тщательным анализом и лучшим пониманием большего количества вещей о продукте, когда мы доберемся до него. чтобы добраться туда, но через шесть месяцев с системой САПР мы изучим ее гораздо, гораздо более тщательно, чем со старыми системами». Он добавляет: «В этом смысле это абсолютно сокращает время, которое мы тратим на рассмотрение всех этих вариантов. Но есть своего рода минимальное время, связанное с любой концепцией, от ранних стадий до момента, когда она начинает быть действительно работоспособной. продукт. Я не знаю, не слишком ли мы его сократили».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Использование систем автоматизированного проектирования значительно расширилось, поскольку для этого требовалось, чтобы аэрокосмические конструкторы вышли на пенсию. Теперь он позволяет инженерам и проектировщикам изучить множество возможностей, прежде чем предлагать твердые идеи, более эффективно взаимодействовать с ключевыми отделами и отдельными лицами на более ранних этапах разработки, а также более эффективно использовать время и рабочую силу на критических этапах разработки продукта.

Программное обеспечение САПР позволяет дизайнерам лучше визуализировать концепции.

Вот основные преимущества, предлагаемые САПР: более эффективная коммуникация при задании проектных параметров, возможность осуществлять больший контроль над процессом и более быстрое время разработки.