Системы автоматизированного проектирования: системы автоматизированного проектирования: что такое САПР, разновидности, применение, функционал

Содержание

Системы автоматизированного проектирования

Autodesk Autocad 2020
Двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения. В области двумерного проектирования позволяет использовать элементарные графические примитивы для получения более сложных объектов, предоставляет весьма обширные возможности работы со слоями и аннотативными объектами(размерами, текстом, обозначениями). Использование механизма внешних ссылок (XRef) позволяет разбивать чертеж на составные файлы, за которые ответственны различные разработчики, а динамические блоки расширяют возможности автоматизации 2D-проектирования обычным пользователем без использования программирования. Реализована поддержка двумерного параметрического черчения и возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными. Включает в себя полный набор инструментов для комплексного трёхмерного моделирования (поддерживается твердотельное, поверхностное и полигональное моделирование). Позволяет получить высококачественную визуализацию моделей с помощью системы рендеринга mental ray. Также в программе реализовано управление трёхмерной печатью.

https://www.autodesk.ru/ 

Autodesk Inventor 2020
Представляет набор профессиональных инструментов для машиностроительного 3D-проектирования, выпуска рабочей документации и моделирования изделий.
https://www.autodesk.ru/

Autodesk CFD Motion 2020
Расчетная система для точного и гибкого моделирования потоков жидкостей, газов и процессов теплопередачи. Может использовать геометрическую модель без установленного САПР-приложения на компьютере или может быть интегрирован во все основные САПР, включая Autodesk Inventor, Autodesk Revit, PTC Creo, Solidworks, UGNX, SpaceClaim. Для работы с геометрией используется специальная утилита, предназначенная для подготовки геометрической модели к расчету, а также построению качественной расчетной сетки. В её составе уже присутствуют инструменты для создания, изменения, упрощения и анализа геометрии. Autodesk CFD содержит базу данных большого количества материалов и веществ, используемых в различных отраслях промышленности, и включает все их теплофизические свойства, необходимые для CFD-расчетов.

https://www.autodesk.ru/

Nanocad ОПС 4.x
Предназначен для автоматизации проектирования охранно-пожарной сигнализации, системы оповещения и системы контроля и управления доступом, а также кабеленесущих систем.
https://www.nanocad.ru/ 

Nanocad СКС 4.x
Предназначен для автоматизации проектирования структурированных кабельных систем и телефонии здания, а также кабеленесущих систем.
https://www.nanocad.ru/

SolidWorks SWR-Технология
Специализированный модуль, предназначенный для информационной поддержки и автоматизации проектирования технологических процессов, включая формирование технической документации (от конструкторской спецификации до комплекта производственных документов). Проектирование технологических процессов ведется в системе «активного документа», то есть пользователь работает непосредственно с бланком документа, что максимально приближено к реальной работе технолога.

http://www.solidworks.ru/

SolidWorks SWR-Электрика
Модуль для решения задач проектирования электрожгутов в среде SolidWorks. Объединяет электрическую и механическую части проекта в единой среде проектирования, обеспечивает моделирование проводных соединений между контактами с применением пополняемой библиотеки соединителей и различных материалов — проводов, многожильных кабелей, изоляционных трубок, экранирующих плетенок и т.д. На основе выполненного проекта монтажа модуль автоматически создает полную информацию об использованных материалах и выполненных соединениях, представляя ее в виде таблиц и отчетов, монтажных шаблонов и сборочных чертежей.
http://www.solidworks.ru/

Unisim Design 450

Программное обеспечение для моделирования технологических процессов на промышленных предприятиях, которое помогает повысить эффективность проектирования и оптимизировать разрабатываемые решения. Позволяет создавать стационарные и динамические модели для проектирования и оптимизации промышленных установок и систем управления, анализа нештатных ситуаций и рисков, оценки систем безопасности, мониторинга рабочих показателей, устранения неполадок, улучшения эксплуатационных качеств, планирования бизнеса и управления активами.
https://www.honeywellprocess.com/en-US/explore/products/advanced-applications/unisim/Pages/unisim-design-suite.aspx

ЛИРА 10.4 Full
Многофункциональная система анализа и расчета строительных и машиностроительных конструкций различного назначения.
http://lira-soft.com

СТАРКОН 2016
Программный комплекс предназначен для статического и динамического расчета произвольных плоских и пространственных конструкций, а также для расчета по предельным состояниям и конструирования элементов строительных конструкций (сечений, балок, колонн, плит, фундаментов) и их узлов.

http://www.eurosoft.ru/products/building/starkon/

Компaс-3D V14.
Проектирование и конструирование в машиностроении.

универсальная система трехмерного моделирования в сферах конструирования, машиностроения и проектирования в строительстве. Использует собственное математическое ядро и параметрические технологии, разработанные компанией «АСКОН». В состав входит модуль трехмерного моделирования, универсальная система автоматизированного проектирования «КОМПАС-График», инструмент разработки спецификаций и текстовый редактор. Позволяет создавать и полностью описывать информационную модель изделия, анализировать ее и готовить данные для производства – передавать в систему проектирования технологических процессов или в систему для разработки управляющих программ ЧПУ.
http://kompas.ru/

Компaс-3D.Artisan Rendering для КОМПАС-3D V14
Инструмент создания высококачественных фотореалистичных изображений изделий и зданий, спроектированных в КОМПАС-3D. С его помощью можно комбинировать материалы и освещение, фон и сцену, и перейти от трехмерной модели до высококачественного изображения.
http://kompas.ru/

Компaс-3D. Расчетно-информационная система Электронный справочник Конструктора, редакция 4.
Мобильная версия приложения для помощи инженерам в разработке вариантов конструкции изделия, обосновании технического решения и подготовке конструкторской документации для производства.
http://kompas.ru/

Компaс-3D. Система прочностного анализа APM FEM V14 для Компaс-3D V14.
Предназначена для выполнения экспресс-расчетов твердотельных объектов в системе КОМПАС-3D, и визуализации результатов этих расчетов. В состав входят инструменты подготовки деталей и сборок к расчёту, задания граничных условий и нагрузок, а также встроенные генераторы конечно-элементной сетки (как с постоянным, так и с переменным шагом) и постпроцессор.

http://kompas.ru/ 

Системы автоматизированного проектирования – Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

В рамках данного направления силами профессорско-преподавательского состава, аспирантов департамента компьютерной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ, на основе материальной базы Учебной лаборатории систем автоматизированного проектирования и Учебной лаборатории интеллектуальных систем управления и робототехники ведутся прикладные исследования по следующим направлениям:

  1. Использование различных датчиков, сервомоторов и управляющих узлов (на базе контроллеров, микропроцессоров, ПЛИС) для построения встраиваемых систем различного применения.
  2. Построение модулей искусственного интеллекта и автоматизированного управления на аппаратной основе встраиваемых систем.
  3. Использование универсальных и специализированных операционных систем для управления встраиваемыми системами.
  4. Применение САПР для создания встраиваемых систем.
  5. Проектирование, моделирование и верификация систем на кристалле.
  6. Проектирование, моделирование и верификация многопроцессорных систем на кристалле (сетей на кристалле).


Данные исследования позволяют осуществлять разработки в следующих прикладных областях:

  1. Разработка и проектирование встраиваемых интеллектуальных систем.
  2. Аппаратная реализация искусственных нейронных сетей в виде различных НейроБИС на основе ПЛИС и микропроцессоров.
  3. Разработка специализированных САПР, драйверов, программных продуктов и операционных систем для создания и управления встраиваемыми системами.
  4. Разработка различных средств маршрутизации, цифровых фильтров, генераторов и других IP-ядер для применения в разработке на ПЛИС.


Использование ПЛИС позволяет развернуть на базе Учебной лаборатории систем автоматизированного проектирования практико-ориентированное обучение, интегрированное с прикладными исследованиями по следующим направлениям:

  1. Функционально-логическое проектирование.
  2. Средства проектирования систем на кристалле. САПР Quartus II (Основы проектирования в САПР Quartus II. Анализ и моделирование устройств в САПР Quartus II. Оптимизация проектов в САПР Quartus II).
  3. Встраиваемые процессорные ядра (Nios II).
  4. Синтез цифровых устройств на языках HDL (Основы языка Verilog. Верификация систем на кристалле).
  5. Разработка проектов системного уровня (DSP Builder).

Основные результаты работ данного научного направления опубликованы в статьях и изданиях, включенных в международные наукометрические базы (Scopus, Web of Sciense, IEEE Explore)

  • Глава книги Romanov A., Romanova I., Ivannikov A. Application of Exhaustive Search, Branch and Bound, Parallel Computing and Monte-Carlo Methods for the Synthesis of Quasi-Optimal Network-on-chip Topologies, in: Proceedings of XV IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2017). Piscataway : IEEE, 2017. P. 168-173.
  • Глава книги Ismail-zade M. R., Romanov A. Y., Kuzin E. Y., Danykin V. S., Chetverikov I. Hardware-Software System for Automation of Characteristics Measurement of SOI CMOS VLSI Elements under Extreme High Temperature Conditions (up to 300°C), in: Proceedings of the 2017 IEEE Russia Section Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference (2017 ElConRus)Part 2. M. : IEEE, 2017. P. 61-66.
  • Глава книги Ivannikov A., Kulagin Vladimir, Romanov Aleksandr, Pozdneev B. Algebraic Models of Digital System Design Debugging Decomposition, in: Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2016). Yerevan : IEEE, 2016. P. 248-251. doi
  • Глава книги Romanov A. Y., Lomotin K.E., Kozlova E.S., Kolesnichenko A.L. Research of Neural Networks Application Efficiency in Automatic Scientific Articles Classification According to UDC, in: 2016 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. M. : HSE, 2016. Ch. 543fu4t.
  • Глава книги Ivannikov A., Romanov A., Stempkovsky A. Set-theoretic Model of Digital Systems Functioning, in: 2016 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. M. : HSE, 2016. Ch. 308fu4t. doi
  • Глава книги Romanov A. Yu., Ivannikov A. D., Romanova I. Simulation and Synthesis of Networks-on-Chip by Using NoCSimp HDL Library, in: 2016 IEEE 36th International Scientific Conference on Electronics and Nanotechnology, ELNANO 2016 – Conference Proceedings. Kiev : NTUU “KPI”, 2016. P. 300-303. doi
  • Глава книги Romanov A. Y., Ivannikov A. SystemC NoC Simulation as the Alternative to the HDL and High-level Modeling, in: Proceedings of the 18th FRUCT & ISPIT Conference. St. Petersburg : University ITMO, 2016. P. 285-290. doi
  • Глава книги Romanov A. Yu., Romanova I. Use of Irregular Topologies for the Synthesis of Networks-on-Chip, in: 2015 IEEE 35th International Scientific Conference on Electronics and Nanotechnology, ELNANO 2015 – Conference Proceedings. Kiev : NTUU “KPI”, 2015. P. 445-449. doi
  • Глава книги Romanov O., Lysenko O. The Evolutionary Computation Method for the Synthesis of Networks-on-Chip Quasi-optimal Topologies, in: 2014 IEEE 34th International Scientific Conference on Electronics and Nanotechnology, ELNANO 2014 – Conference Proceedings. Kiev : NTUU “KPI”, 2014. P. 403-407. doi
  • Глава книги Romanov O., Lysenko O. The Comparative Analysis of the Efficiency of Regular and Pseudo-optimal Topologies of Networks-on-Chip Based on Netmaker, in: 1st Mediterranean Conference on Embedded Computing, MECO 2012. Advances and Challenges in Embedded Computing: Proceedings. Montenegro, Bar : IEEE, 2012. P. 13-16.

Статьи ВАК

 

Контактная информация:

Романов Александр Юрьевич, к.т.н., доцент: [email protected]

 (495)772-95-90*15140

Разработка Комплексной системы автоматизированного проектирования железных дорог “САПР ЖД”

2020-11-06
Заказчик
АО “Росжелдорпроект”
Руководитель проекта со стороны заказчика

Владимир Осипов

Начальник службы по информационным технологиям

ИТ-поставщик
НТЦ Конструктор
Год завершения проекта
2019
Сроки выполнения проекта
Август, 2016 – Декабрь, 2019
Масштаб проекта
15000 человеко-часов
Цели
Разработать программное средство, позволяющее:
  • Снизить трудоёмкость проектирования, при одновременном росте качества и скорости;

  • Выстроить в Обществе единую унифицированную технологию проектирования;

  • Закрепить корпоративный опыт и лучшие практики в алгоритмах программного обеспечения;

  • Выровнять общий технологический уровень филиалов.

Уникальность проекта

Крупнейший проектировщик железных дорог РФ выполнил разработку САПР для себя и своих партнёров. Вобрал многолетний корпоративный опыт. В ряде функций не имеет конкурентов, так как АО “Росжелдорпроект” является заметной доминантой на рынке и сконцентрировало значительные компетенции. Применена собственная независимая графическая платформа. САПР является основой выстраиваемых в Обществе унифицированных процессов проектирования. Доступен и заказывается партнёрами в рамках “Единой площадки проектирования” для выполнения проектирования по заказу АО “Росжелдорпроект”. Обеспечивает выполнение проектирования от обработки кодированной координатной съемки до выдачи готовых чертежей и ведомостей. Постановка задачи производилась инженерами-проектировщиками. Выполнен по методологии Agile. От прочих САПР отличается высокой степенью автоматизации, реализован подход параметрического проектирования, а не “черчения”.

Использованное ПО
  • Среда разработки Microsoft Visual Studio 2019, среды автоматизированного тестирования Test Complete 11 и Microsoft Coded UI Tests 2016, СУБД Microsoft SQL server 2014
Сложность реализации

1. Формализация требований – 18 функциональных заказчиков.

2. Непосредственно разработка САПР – инженерного ПО с развитой графической частью.

3. Разработка особо сложных инженерных расчетных и наукоёмких модулей.

4. Выстраивание процессов автоматического тестирования.

5. Внедрение единого решения в различных филиалах

6. Риски собственной разработки – управление командой, стабильность финансирования, получение результата, выход продукта, управление требованиями, непрерывное улучшение.

7. Преодоление парадигмы “Нет пророка в своём отечестве”

Описание проекта
Комплексная система автоматизированного проектирования железных дорог позволяет выполнять проектирование раздела “ПЖ”: от обработки координатной съемки до выдачи готовых документов. Решает задачи обработки кодированной координатной съемки, построения продольных и поперечных профилей, модели геологического строения, проектирования на многопутных участках плана линии, продольного профиля, поперечного профиля как с помощью параметрической автоматической конструкции, так и с помощью настраиваемого компоузера, водоотводных сооружений, плана раскладки плетей бесстыкового пути, расчет объемов земляных работ с учетом информации о геологическом строении.
География проекта
18 филиалов по всей РФ
Дополнительные презентации:
GCIO САПР ЖД.pdf

Система автоматизированного проектирования

Гуманитарный, Социальный и Экономический цикл
Базовая часть
ГСЭ-01Иностранный язык(английский) Аннотация
ГСЭ-02Философия Аннотация
ГСЭ-03Отечественная история Аннотация
ГСЭ-04Экономика Аннотация
Вариативная часть
ГСЭ-05Практическая грамматика иностранного языка(английский) Аннотация
ГСЭ-06Экономика. Семинары. Аннотация
ГСЭ-07Политология Аннотация
ГСЭ-08Психология и педагогика Аннотация
ГСЭ-08Социология Аннотация
ГСЭ-09Организация и планирование производства Аннотация
ГСЭ-09Основы маркетинга Аннотация
ГСЭ-10Правоведение Аннотация
ГСЭ-10Правовые основы информационной безопасности Аннотация
Математический и Естественнонаучный цикл
Базовая часть
МЕН-01Математика (Дифференциальные уравнения) Аннотация
МЕН-02Математика (Линейная алгебра) Аннотация
МЕН-03Математика (Теория вероятностей) Аннотация
МЕН-04Физика(Механика) Аннотация
МЕН-05Физика(Электричество и магнетизм) Аннотация
МЕН-06Информатика Аннотация
МЕН-07Экология Аннотация
Вариативная часть
МЕН-08Математика (Математический анализ) Аннотация
МЕН-09Физика(Оптика) Аннотация
МЕН-10Физика(Основы атомной физики и строения вещества) Аннотация
МЕН-11Математика (Теория функций комплексной переменной) Аннотация
Профессиональный цикл
Базовая часть
ПРО-01Электротехника,электроника и схемотехника (электротехника) Аннотация
ПРО-02Электротехника,электроника и схемотехника (радиоэлектроника) Аннотация
ПРО-03Электротехника,электроника и схемотехника (Интегральная схемотехника) Аннотация
ПРО-04Электротехника,электроника и схемотехника (Схемотехника аналоговых БИС) Аннотация
ПРО-05Электротехника,электроника и схемотехника (Схемотехника цифровых БИС) Аннотация
ПРО-06ЭВМ и периферийные устройства Аннотация
ПРО-07Операционные системы, среды и оболочки Аннотация
ПРО-08Программирование. Аннотация
ПРО-09Программирование(Объектно-ориентированное программирование) Аннотация
ПРО-10Теория алгоритмов Аннотация
ПРО-11Программирование (Программные средства САПР) Аннотация
ПРО-12Программирование(Лингвистические средства САПР) Аннотация
ПРО-13Программирование(Программирование и проектирование МП систем) Аннотация
ПРО-14Сети и телекоммуникации Аннотация
ПРО-15Базы данных Аннотация
ПРО-16Инженерная и компьютерная графика Аннотация
ПРО-17Безопасность жизнедеятельности Аннотация
ПРО-18Метрология, стандартизация и сертификация Аннотация
Вариативная часть
ПРО-19Химия Аннотация
ПРО-20Математика (Численные методы) Аннотация
ПРО-21Теоретическая механика и теория поля Аннотация
ПРО-22Дискретная математика Аннотация
Про-23Разработка САПР Аннотация
ПРО-24Автоматизация конструкторско-технологического проектирования Аннотация
ПРО-25Автоматизация функционально-логического проектирования Аннотация
ПРО-26Модели и методы анализа проектных решений Аннотация
ПРО-27Геометрическое моделирование Аннотация
ПРО-28Методы и средства защиты компьютерной информации Аннотация
ПРО-29Основы теории управления Аннотация
ПРО-30Твердотельная электроника Аннотация
ПРО-30Физика полупроводников и полупроводниковых приборов Аннотация
ПРО-31Технологические маршруты изготовления ИС Аннотация
ПРО-31Технология ИС Аннотация
ПРО-32Автоматизация схемотехнического проектирования Аннотация
ПРО-32Схемотехническое проектирование Аннотация
ПРО-33Топологическое проектирование Аннотация
ПРО-34Автоматизация функционально-логического проектирования Аннотация
ПРО-35Проектирование на ПЛИС Аннотация
ПРО-35Проектирование схем памяти Аннотация
Прочее
Учебная и производственная практики
УППУчебная производственная практики Аннотация
Физическая культура
ФКФизическая культура Аннотация

НАЧАЛЬНИК ОТДЕЛА СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ / КонсультантПлюс

НАЧАЛЬНИК ОТДЕЛА СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Должностные обязанности. Обеспечивает организационно-методическое руководство всеми работами, выполняемыми отделом систем автоматизированного проектирования, по проектированию, созданию и вводу в действие систем автоматизированного проектирования (САПР). Организует проведение исследований систем проектирования с целью определения возможности их формализации и целесообразности перевода на ЭВМ, а также изучение проблем обслуживания САПР в организации. Руководит созданием и развитием подсистем и компонентов САПР в соответствии с утвержденными техническими заданиями, работами по автоматизированному группированию на ЭВМ, разработке классификаторов, конструкторско-технологическому анализу деталей, чертежей, узлов деталей и т.д. Организует работу по созданию справочно-информационного фонда конструкторского и технологического назначения с применением прогрессивных методов информационно-поисковых систем, оптимизации документов, рационализации их содержания и построения, удовлетворяющих требования САПР. Организует совместно с конструкторским и технологическим отделами проведение обследования и анализа автоматизированного проектирования, разработки информационной модели конструкторской и технологической подготовки производства. Осуществляет руководство разработкой инструкций, методических и нормативных документов, связанных с информационным обеспечением подсистем и компонентов САПР, разработкой сетевых графиков, совершенствованием систем конструирования и проектирования технологических процессов. Обеспечивает проведение приемочных испытаний САПР, бесперебойное функционирование системы и принимает оперативные меры по устранению возникающих в процессе работы нарушений. Разрабатывает мероприятия по повышению качества и надежности САПР, расширению сферы ее применения, модернизации применяемых технических средств. Оказывает методическую помощь подразделениям организации в подготовке исходных данных для САПР, расшифровке информации, полученной с ЭВМ. Разрабатывает проекты графиков профилактического обслуживания оборудования, закрепленного за отделом. Руководит работниками отдела.

Должен знать: законы и иные нормативные правовые акты Российской Федерации, методические и нормативные документы по организации автоматизированных систем проектирования и управления; перспективы развития организации; технологию производства выпускаемой продукции; комплекс средств автоматизированного проектирования, задачи и содержание САПР; технические характеристики, конструктивные особенности, назначение и правила эксплуатации средств обработки и передачи информации; основы проектирования систем механизированной обработки информации; основы программирования и формализованные языки программирования; действующие системы счисления, шифров и кодов; порядок разработки и оформления технической документации; основы экономики, организации производства, труда и управления; основы трудового законодательства; правила по охране окружающей среды; правила по охране труда и пожарной безопасности; правила внутреннего трудового распорядка.

Требования к квалификации. Высшее профессиональное (техническое) образование и стаж работы в области механизации и автоматизации обработки информации не менее 5 лет.

Открыть полный текст документа

Системы автоматизированного проектирования в МГТУ, профиль бакалавриата

Экзамены, минимальные баллы, бюджетные места, проходные баллы, стоимость обучения на программе Системы автоматизированного проектирования, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Сводная информация

2022202120202018

Проходной балл 2021: от 287   arrow_upward 28

Мест: 70  

Комбинация ЕГЭ 1

ЕГЭ – мин. баллы 2022

Математика (профиль) – 45

Русский язык – 45

Предмет по выбору абитуриента (или)

Физика – 45

Информатика – 45


Посмотрите варианты

Сводная информация

2022202120202018

Проходной балл 2021: от 242   arrow_upward 124

Мест: 52   arrow_downward 11

Стоимость: от 302533 ⃏

Комбинация ЕГЭ 1

ЕГЭ – мин. баллы 2022

Математика (профиль) – 45

Русский язык – 45

Предмет по выбору абитуриента (или)

Физика – 45

Информатика – 45


Посмотрите варианты

Параметры программы

Квалификация:  Бакалавриат;

Форма обучения:   Очная;

Язык обучения:  Русский;

На базе:  11 классов;

Срок обучения:  4 года;

Курс:  Полный курс;

Военная кафедра:  есть;

Общежитие:  есть;

По учредителю:  государственный;

Город:  Москва;

Варианты программы

Статистика изменения проходного балла по годам

Проходные баллы на бюджет

2018: 258

2020: 276

2021: 259

2021: 281

Проходные баллы на платное

2018: 157

2020: 148

2021: 118

2021: 214

О программе

Вы получите знания, умения и навыки в области сетевых технологий, современных аппаратных средств и методов хранения данных, искусственного интеллекта, моделирования и разработки ПО.

Дисциплины, изучаемые в рамках профиля:

  • Технологии программирования
  • Операционные системы и среды
  • Интернет-технологии в САПР
  • Компьютерная графика в САПР
  • Спец.главы дискретной математики
  • Базы данных в САПР
  • Численные методы
  • Математическое моделирование в САПР
  • Методы и средства защиты компьютерной информации
  • Электротехника, электроника и схемотехника ЭВМ
  • Корпоративный финансовый учет
  • Компьютерная графика в САПР
  • Системное программное обеспечение САПР
  • Лингвистическое и программное обеспечение САПР
  • PLM системы
  • Интеллектуальные подсистемы САПР
  • Математическое моделирование в САПР
  • Проектирование средств САПР и основы программной инженерии
  • Метрологическое обеспечение и менеджмент качества САПР
  • Сетевые модели в САПР
  • Интеллектуальные подсистемы САПР
  • Геометрическое моделирование в САПР
  • Методы тестирования и отладки программного обеспечения
  • Инструментальные средства проектирования автоматизированных производств

Дополнительные баллы к ЕГЭ от вуза

Золотой значок ГТО — 5

Аттестат с отличием — 10

Диплом СПО с отличием — 10

Портфолио/олимпиады — до 10

Волонтерство — до 4

Системы автоматизированного проектирования. ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Код и наименование направления подготовки:

09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Уровень образования

Высшее образование – Бакалавриат

Квалификация

Бакалавр

Формы и сроки обучения:
Информация по образовательной программе
Описание образовательной программы
Календарный учебный график
Рабочие программы дисциплин
Аннотации к рабочим программам дисциплин
Рабочие программы практик
Аннотации к рабочим программам практик
Методические и иные документы, разработанные ОО для обеспечения образовательного процесса

Автоматизированное проектирование – Энциклопедия Нового Света

«CAD» и «CADD» перенаправляются сюда.
Вид сбоку на четырехцилиндровый рядный коленчатый вал с поршнями.

Автоматизированное проектирование (САПР) – это использование компьютерных технологий для помощи в проектировании и черчении (черчение включает в себя создание технических или инженерных чертежей и представляет собой поддисциплину промышленного искусства, которая лежит в основе технических усилий) практический продукт или художественное творение.Это одновременно и визуальный, и символьный метод коммуникации, полезный инструмент для инженеров, архитекторов, художников и чертежников.

Текущие программные пакеты САПР варьируются от двухмерных (2D) векторных систем черчения до трехмерных (3D) твердотельных моделей и средств моделирования поверхностей. Современные пакеты САПР часто допускают вращение в трех измерениях, так что спроектированный объект можно рассматривать под любым желаемым углом, даже если смотреть изнутри наружу. САПР стала особенно важной технологией в рамках компьютерных технологий с такими преимуществами, как более низкие затраты на разработку продукта и значительно сокращенный цикл проектирования.CAD позволяет дизайнерам планировать и разрабатывать работу на экране, распечатывать ее и сохранять для редактирования в будущем, экономя время на своих чертежах. Некоторое программное обеспечение САПР способно к динамическому математическому моделированию, и в этом случае оно может продаваться как CADD для «автоматизированного проектирования и черчения».

Пример инженерного чертежа САПР. Моделирование обтекания двигателя воздушным потоком.

Обзор возможностей

САПР используется при проектировании инструментов и машин, используемых при производстве компонентов, а также при проектировании и проектировании всех типов зданий, от небольших жилых домов (домов) до крупнейших коммерческих и промышленных сооружений (больниц и заводов).

САПР в основном используется для детального проектирования 3D-моделей и/или 2D-чертежей физических компонентов, но также используется на протяжении всего процесса проектирования, начиная с концептуального проектирования и компоновки изделий, прочностного и динамического анализа сборок и заканчивая определением методов производства. компонентов.

Особенности

Некоторые особенности современных САПР включают в себя:

  • Твердое моделирование
  • Создание инженерных чертежей из твердотельных моделей
  • Моделирование поверхностей произвольной формы
  • Автоматизированное проектирование сборок, представляющих собой наборы деталей и/или других сборок
  • Повторное использование компонентов дизайна
  • Простота изменения конструкции модели и производство нескольких версий
  • Автоматическое создание стандартных компонентов конструкции
  • Валидация/верификация проектов в соответствии со спецификациями и правилами проектирования
  • Моделирование конструкций без создания физического прототипа
  • Производство инженерной документации, такой как производственные чертежи и спецификации, необходимые для создания продукта
  • Подпрограммы импорта/экспорта для обмена данными с другими программными пакетами
  • Вывод проектных данных непосредственно на производственные предприятия
  • Вывод непосредственно на машину быстрого прототипирования или быстрого производства промышленных прототипов
  • Ведение библиотек деталей и сборок
  • Расчет свойств деталей и узлов
  • Улучшение визуализации с помощью затенения, поворота, удаления скрытых линий и т. д.
  • Включение программного кода в модель для управления и связывания желаемых атрибутов модели

Разработка цифровых продуктов

CAD является частью всей деятельности по разработке цифровых продуктов (DPD) в рамках процесса управления жизненным циклом продукта (PLM).Таким образом, он используется вместе с другими инструментами, которые могут быть интегрированными модулями или отдельными продуктами. Примеры:

  • Компьютерное проектирование (CAE) и анализ методом конечных элементов (FEA)
  • Автоматизированное производство (CAM), включая инструкции для станков с ЧПУ с числовым программным управлением
  • Фотореалистичная визуализация
  • Управление документами и контроль версий с использованием Product Data Management (PDM)
  • Сравнение программного обеспечения САПР

Программные технологии

Первоначально программное обеспечение для систем САПР разрабатывалось с помощью компьютерного языка, такого как Фортран, но с развитием методов объектно-ориентированного программирования это радикально изменилось.Типичные современные системы моделирования на основе параметрических признаков и поверхностей произвольной формы построены на основе ряда ключевых модулей языка программирования C с собственными интерфейсами прикладного программирования (API). Систему САПР можно рассматривать как построенную на основе взаимодействия графического пользовательского интерфейса (GUI) с геометрией NURBS и/или данными граничного представления (B-rep) через ядро ​​геометрического моделирования. Механизм ограничений геометрии также может использоваться для управления ассоциативными отношениями между геометрией, например, каркасной геометрией в эскизе или компонентами в сборке.

Неожиданные возможности этих ассоциативных отношений привели к новой форме прототипирования, называемой цифровым прототипированием. В отличие от физических прототипов, которые влекут за собой затраты времени и материалов на изготовление, цифровые прототипы позволяют проверять дизайн и тестировать его на экране, ускоряя время выхода на рынок и снижая затраты. По мере развития технологий CAD перешел от инструмента документирования (представляющего проекты в графическом формате) к более надежному инструменту проектирования, помогающему в процессе проектирования.

Оборудование и технологии ОС

Сегодня большинство CAD-компьютеров работают под управлением Windows. Некоторые CAD-системы также работают на одной из операционных систем Unix и на Linux. Некоторые CAD-системы, такие как QCad или NX, обеспечивают многоплатформенную поддержку, включая Windows, Linux, UNIX и Mac OS X.

Как правило, никакой специальной базовой памяти не требуется, за исключением высокопроизводительной видеокарты на базе OpenGL. Однако для разработки сложных продуктов рекомендуются машины с высокоскоростными (и, возможно, несколькими) процессорами и большим объемом оперативной памяти.САПР была приложением, которое выиграло от установки числового сопроцессора, особенно в первых персональных компьютерах. Человеко-машинный интерфейс обычно осуществляется с помощью компьютерной мыши, но также может осуществляться с помощью пера и графического планшета. Манипулирование видом модели на экране также иногда осуществляется с помощью мыши-космоса/SpaceBall. Некоторые системы также поддерживают стереоскопические очки для просмотра 3D-модели.

Использование САПР

CAD — это важный инструмент, который по-разному используется инженерами и дизайнерами.Его использование зависит от профессии пользователя и типа рассматриваемого программного обеспечения. Каждый из различных типов CAD-систем требует, чтобы оператор по-разному думал о том, как он или она будет их использовать, и он или она должен проектировать свои виртуальные компоненты по-разному для каждого из них.

Существует много производителей недорогих 2D-систем, включая ряд бесплатных программ с открытым исходным кодом. Они обеспечивают подход к процессу рисования без всей суеты по поводу масштаба и размещения на чертежном листе, которые сопровождали ручное черчение, поскольку их можно настроить по мере необходимости во время создания окончательного проекта.

3D-каркас в основном представляет собой расширение 2D-черчения. Каждая линия должна быть вручную вставлена ​​в чертеж. Конечный продукт не имеет связанных с ним массовых характеристик и не может иметь непосредственно добавленных к нему элементов, таких как отверстия. Оператор подходит к ним аналогично 2D-системам, хотя многие 3D-системы позволяют использовать каркасную модель для создания окончательных видов инженерного чертежа.

Трехмерные «тупые» тела (программы, использующие эту технологию, включают AutoCAD и Cadkey 19) создаются способом, аналогичным манипуляциям с реальными объектами.К базовым трехмерным геометрическим формам (призмам, цилиндрам, сферам и т. д.) добавляются или вычитаются твердые объемы, как если бы они собирали или вырезали объекты реального мира. Двухмерные проекции могут быть легко созданы из моделей. Базовые 3D-тела обычно не содержат инструментов, позволяющих легко разрешать движение компонентов, устанавливать ограничения на их движение или определять пересечения между компонентами.

Трехмерное параметрическое твердотельное моделирование (программы, использующие эту технологию, включают NX, комбинацию UniGraphics и IDeas, Autodesk Inventor, Alibre Design, TopSolid, T-FLEX CAD, SolidWorks и Solid Edge) требуют, чтобы оператор использовал то, что называется «Конструкторский замысел.” Создаваемые объекты и элементы можно настраивать. Любые будущие модификации будут простыми, сложными или почти невозможными, в зависимости от того, как была создана исходная деталь. Это следует рассматривать как представление компонента в “идеальном мире”. элемент должен был быть расположен из центра детали, оператору необходимо располагать его из центра модели, а не, возможно, из более удобного края или произвольной точки, как он мог бы при использовании «тупых» тел. Параметрические тела требуют от оператора тщательного рассмотрения последствий своих действий.То, что может быть самым простым сегодня, может оказаться худшим завтра.

Некоторые программные пакеты позволяют редактировать параметрическую и непараметрическую геометрию без необходимости понимать или отменять историю проектных замыслов геометрии с помощью функций прямого моделирования. Эта возможность может также включать в себя дополнительную возможность определения правильных взаимосвязей между выбранной геометрией (например, касание, концентричность), что делает процесс редактирования менее трудоемким и трудоемким, освобождая инженера от бремени понимания истории замысла модели. .Такие системы, не основанные на истории, называются Explicit Modellers. Первая система явного моделирования была представлена ​​в конце 1980-х годов компанией Hewlett-Packard и называлась SolidDesigner. За ним последовало множество более поздних версий.

Эскизные виды можно легко создать из моделей. Сборки обычно включают в себя инструменты для представления движений компонентов, установки их пределов и выявления помех. Наборы инструментов, доступные для этих систем, постоянно расширяются; включая пакеты для проектирования 3D трубопроводов и пресс-форм для литья под давлением.

Программное обеспечение среднего уровня облегчало интеграцию параметрических твердых тел для конечного пользователя: интеграция более интуитивно понятных функций (SketchUp), использование лучшего из обоих миров с трехмерными простыми телами с параметрическими характеристиками (VectorWorks) или создание очень реалистичных сцен в относительно несколько шагов (Cinema4D).

Топовые системы позволяют включать в дизайн более органичные, эстетичные и эргономические функции (Catia, GenerativeComponents). Моделирование поверхностей произвольной формы часто сочетается с твердыми телами, что позволяет дизайнеру создавать продукты, которые соответствуют форме человека и визуальным требованиям, а также взаимодействуют с машиной.

Эффекты САПР

Начиная с конца 1980-х годов, разработка легкодоступных программ САПР, которые можно было запускать на персональных компьютерах, положила начало тенденции к массовому сокращению отделов чертежей во многих малых и средних компаниях. Как правило, один оператор САПР может легко заменить от трех до пяти чертежников, использующих традиционные методы. Кроме того, многие инженеры начали выполнять свои собственные чертежные работы, что еще больше устранило необходимость в традиционных отделах чертежей.Эта тенденция отражала тенденцию к устранению многих офисных работ, традиционно выполняемых секретарем, поскольку текстовые процессоры, электронные таблицы, базы данных и т. д. стали стандартными программными пакетами, которые должен был изучить «каждый».

Другим последствием было то, что, поскольку последние достижения часто были довольно дорогими, малые и даже средние фирмы часто не могли конкурировать с крупными фирмами, которые могли использовать свои вычислительные преимущества в конкурентных целях. Однако сегодня стоимость аппаратного и программного обеспечения снизилась.Даже высококачественные пакеты работают на менее дорогих платформах, а некоторые даже поддерживают несколько платформ. Затраты, связанные с внедрением CAD, теперь в большей степени зависят от затрат на обучение использованию этих высокоуровневых инструментов, затрат на интеграцию CAD/CAM/CAE PLM с использованием корпоративных сред с несколькими CAD и многоплатформенными средами, а также затрат изменения рабочих процессов проектирования, чтобы использовать все преимущества инструментов САПР.

Поставщики САПР эффективно предоставляют инструменты для снижения затрат на обучение.Эти инструменты работали в трех областях САПР:

  1. Улучшенный и упрощенный пользовательский интерфейс. Это включает в себя наличие настраиваемых пользовательских интерфейсов для конкретных «ролей», через которые команды представляются пользователям в форме, соответствующей их функциям и опыту.
  2. Усовершенствования прикладного программного обеспечения. Одним из таких примеров является улучшенное проектирование в контексте благодаря возможности моделировать/редактировать компонент проекта в контексте большого, даже мульти-CAD, активного цифрового макета.
  3. Параметры моделирования, ориентированные на пользователя. Это включает в себя возможность освободить пользователя от необходимости понимать историю замысла разработки сложной интеллектуальной модели.

См. также

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Амируш, Фарид М. 2004. Принципы автоматизированного проектирования и производства, 2-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Пирсон/Прентис Холл. ISBN 0130646318.
  • Фарин, Джеральд Э., Йозеф Хошек и Мён Су Ким. 2002. Справочник по автоматизированному геометрическому проектированию. Амстердам: Эльзевир. ISBN 0444511040.
  • Калай, Иегуда Э. 2004. Новые медиа архитектуры: принципы, теории и методы автоматизированного проектирования. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 0262112841.
  • Люптов, Ричард М. 2008. Графические концепции для автоматизированного проектирования, 2-е изд. ESource — инженерный источник Prentice Hall. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл.ISBN 978-0132229876.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 16 марта 2017 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа.Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Преимущества автоматизированного проектирования | Дрексель CCI

Инженер начинает амбициозный проект по разработке нового оборудования.Менеджер строительной площадки начинает мозговой штурм, чтобы найти лучший способ построить новую электростанцию. Архитектор садится за эскиз следующего большого небоскреба своего города. Все эти специалисты, вероятно, используют системы автоматизированного проектирования (САПР) для выполнения своих задач.

Что такое автоматизированное проектирование (САПР)?

Созданная в 1960-х годах, САПР представляет собой метод создания макетов проектов в 2D- и 3D-симуляциях. В 1990-е годы появились такие инструменты, как CATIA и AutoCAD, сделавшие автоматизированное проектирование доступным для самых разных секторов.Наиболее распространенными профессионалами, использующими САПР, являются инженеры, архитекторы и строители.

САПР позволяет специалистам создавать более точные представления проекта. САПР заменили ручное проектирование, позволив разрабатывать, изменять и оптимизировать дизайн. САПР позволяет инженерам создавать более точные конструкции и виртуально управлять ими. Программное обеспечение САПР рассчитывает взаимосвязь нескольких материалов. Эта функция особенно важна, поскольку подрядчики добавляют больше спецификаций.

Программы САПР обладают множеством функций и стали основой в строительстве, архитектуре и машиностроении.Развитие САПР изменило эти отрасли и все процессы, связанные с реализацией сложных этапов проекта.

Как реализована САПР?

CAD часто принимает электронные формы для печати, механической обработки и производства. САПР используется в нескольких процессах на протяжении всего жизненного цикла проекта. Вот несколько способов интеграции САПР в различные профессии:

  • Архитектура . Архитектура является одной из самых сложных дисциплин, когда речь идет о САПР.Многие этапы проектирования архитектурных проектов требуют поддержки программного обеспечения. Более авторитетные фирмы обычно используют программное обеспечение для информационного моделирования зданий (BIM), такое как Revit, для повышения производительности. Небольшие компании могут объединять различные инструменты для достижения аналогичной цели.
  • Дизайн продукта — Промышленные дизайнеры используют программы САПР, такие как Fusion 360, Inventor или SolidWorks, для визуализации компонентов, прогнозирования и подтверждения их функциональности.
  • Графический дизайн — Графические дизайнеры также используют программы 2D или 3D CAD для визуализации макетов.Графическое программное обеспечение САПР позволяет пользователям переключать эффекты, типографику, формы и фоны для облегчения художественного оформления.
  • Инжиниринг — программы САПР, используемые инженерами, служат широкому кругу целей. Многие общие элементы, разработанные с использованием САПР, включают здания, компоненты инфраструктуры, схемы, телекоммуникационные сети, механические элементы, медицинские устройства, коммунальные услуги и производственные детали.

В целом профессионалы используют САПР для проектирования продуктов, эскизов чертежей, разработки графики и создания новых механизмов.

Повышает производительность

Программное обеспечение САПР

позволяет разработчикам работать быстрее, сокращать производственные затраты и, в конечном счете, быстрее выполнять проекты. Раньше все эскизы и проекты разработчиков выполнялись вручную. Этот процесс может легко занять несколько дней. Компьютерное программное обеспечение позволяет дизайнерам беспрепятственно экспериментировать с концепциями и сохранять черновики в цифровом виде.

Поскольку CAD позволяет более эффективно проектировать, компании могут содержать небольшие команды. Это преимущество позволяет организациям создавать доступные по цене продукты премиум-класса и ускорять производство, делая усовершенствование продукта более гибким.

Уменьшает количество ошибок

При ручном проектировании обычно возникают ошибки при составлении спецификаций. Одним из преимуществ САПР является то, что этот риск почти исключен, поскольку после создания чертежа не требуется никакого ручного ввода. Повторяющиеся задачи, такие как размещение символов и хранение чертежей, автоматизированы с помощью программного обеспечения САПР. Кроме того, эти программы обычно предназначены для прогнозирования и предотвращения распространенных ошибок проектирования.

Вот несколько способов, которыми САПР помогает предотвратить ошибки:

  • Предотвращение человеческих ошибок . Когда профессионалы используют САПР, вероятность человеческой ошибки значительно снижается.Если кто-то вводит неверные параметры, программа предупреждает об этих ошибках.
  • Прямая передача проекта — После проектирования продукта с использованием программного обеспечения САПР пользователь может перенести компьютерную модель непосредственно на производственное оборудование. Так как ошибки при разработке компонента были предотвращены, оборудование может создавать предмет беспрепятственно, избегая траты ресурсов.
  • Быстрое прототипирование — До изобретения САПР ручное проектирование было медленным процессом.После того, как дизайн был нарисован вручную, нужно было протестировать демонстрационный продукт. Тем не менее, САПР избавляет от необходимости физического прототипирования, вместо этого позволяя разработчику моделировать все необходимые испытания виртуально в программе.
  • Простые модификации – В процессе производства часто требуются корректировки. Внесение изменений вручную обычно приводит к некоторым человеческим ошибкам, поскольку переменная продукта требует независимого ввода. С помощью САПР инженеры могут одновременно изменять различные виды в соответствии с первым изменением.

Улучшает качество

Программное обеспечение CAD

позволяет дизайнерам вернуться к чертежной доске в случае ошибок. Сохраненные черновики и дизайны можно легко использовать для устранения возможных ошибок. Проектировщики могут предсказывать ошибки до начала строительства, что позволяет командам предотвращать дорогостоящие ошибки до того, как они произойдут. Этот фактор улучшает качество дизайна.

Кроме того, программы САПР предлагают профессионалам множество инструментов проектирования, позволяющих выполнять различные расчеты.Виртуальные исследования с низким уровнем риска позволяют организациям повысить скорость производства и сократить потери ресурсов из-за дефектов конструкции.

Включает обмен информацией

Каталог программ САПР изменения и истории проектирования. Файлами САПР можно делиться с партнерами и просматривать с командами для перепроверки деталей. Облачные CAD-системы позволяют удаленным работникам совместно работать над проектами и быстрее завершать проекты.

В целом, САПР способствует лучшему общению, улучшая:

  • Внутренний обмен информацией – 3D-проекты предоставляют улучшенную информацию о функциях руководителям или менеджерам компании, позволяя лучше понять внутреннее видение и работу, требуемую инженерами.Эта переменная помогает руководителям устанавливать достижимые цели, поскольку они могут точно оценить время и производительность, необходимые для выполнения проекта.
  • Интерфейс B2B — САПР позволяет поставщикам цепочки поставок лучше сообщать о своих требованиях, поскольку 3D-проекты можно легко визуализировать, уменьшая проблемы с посадкой и допусками.
  • Взаимодействие со сборочной линией . Поскольку конструкции можно визуализировать и тестировать перед производством, члены рабочей группы получают информацию о жизненно важных элементах конструкции, таких как скругления, камеры или отверстия.3D-моделирование ускоряет разработку и снижает количество ошибок при сборке.
  • Отзывы клиентов – 3D-модели и визуализации также улучшают качество обслуживания клиентов, более эффективно демонстрируя дизайн продукта.
  • Маркетинг – Виртуальный дизайн может облегчить маркетинг продукта, поскольку рекламная команда может визуализировать дизайн и полезные функции, что позволяет рекламным отделам лучше демонстрировать покупателям характеристики продукта.

CAD навсегда изменил дизайн

Независимо от того, применяется ли САПР в архитектуре, проектировании или строительстве, он навсегда изменил процессы проектирования.Виртуальные эксперименты с ситуационными данными могут помочь профессионалам прогнозировать ошибки и повышать качество. Улучшенное качество помогает сократить количество отходов и повысить производительность систем.


Автоматизированное проектирование: обзор

Перспектива – (2021) Том 10, Выпуск 9

Компьютерное проектирование: обзор
Стефан Уилсон *

 

Частный университет в Лос-Анджелесе, Калифорния, США

 

* Корреспонденция: Стефан Уилсон, частный университет в Лос-Анджелесе, Калифорния, США, Электронная почта: