Системы автоматизированного проектирования Под термином САПР для машиностроения в нашей стране обычно подразумеваются пакеты, выполняющие функции CAD/CAM/CAE/PDM. CAD системы в буквальном переводе аббревиатуры "компьютерная поддержка проектирования". Предназначаются для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации. Как правило современные CAD системы включают в себя два модуля: моделирование трехмерной объемной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификации, ведомости и т.д.). Трехмерные CAD системы дают возможность реализовать идею сквозного цикла подготовки и производства CAM системы - "компьютерная поддержка изготовления". Предназначаются для проектирования обработки на станках с ЧПУ и выдачи программ для этих станков (фрезерных, сверлильных, эрозионных, пробивных, токарных, шлифовальных ). Пока это единственный путь для изготовления сложнопрофильных деталей и сокращения цикла изготовления детали. CAM системы используют непосредственно трехмерную модель созданную в CAD. САЕ системы - "Поддержка инженерных расчетов". Очень обширный класс систем, каждая из которых позволяет решать определенную расчетную задачу (группу задач). Сюда относятся - расчеты на прочность, анализ и моделирование тепловых процессов, расчет гидравлических систем и машин, расчет процессов литья. Как правило это очень дорогие системы и требуют высокой квалификации специалиста (пользователя). CAЕ системы так же используют непосредственно трехмерную модель созданную в CAD. PDM системы - "Управление данными о продукте(изделии)" или управление проектами, то есть автоматизированная система управления конструкторским проектированием и технологической подготовкой производства. Позволяют планировать, управлять разработкой любых проектов, создавать и хранить архив технической документации. PDM системы - это системы для руководителей различного ранга. Позволяют интегрировать конструкторские, технологические и расчетные системы и создавать информационную базу данных предприятия.

История создания и развития САПР Традиционно продукты САПР для машиностроения разделены на три класса: тяжелый; средний; легкий. В результате сейчас в этой области имеется несколько мощных систем, олигархов мира САПР, стабильно развивающиеся продукты среднего класса и получившие массовое распространение недорогие легкие программы. Первые CAD-системы появились еще на заре вычислительной техники в 60-х годах. Именно тогда в компании General Motors была разработана интерактивная графическая система подготовки производства. В начале 80-х, когда вычислительная мощность компьютеров значительно выросла, на сцену вышли первые CAM-пакеты, позволяющие частично автоматизировать процесс производства с помощью программ для станков с ЧПУ, и CAE-продукты, предназначенные для анализа сложных конструкций. Таким образом, к середине 80-х системы САПР для машиностроения обрели форму, которая существует и сейчас. Но наиболее бурное развитие происходило в течение 90-х годов к тому времени на поле вышли новые САПР средней весовой категории. В результате спрос на САПР рос как на дрожжах на протяжении почти всего десятилетия. Но в последнее время, в связи со снижением производственной активности в США и Европе и насыщением рынка продуктами САПР, этот рост постепенно замедлился: по оценке аналитической компании Daratech, в 1999 г. объем продаж систем CAD/CAM за год увеличился на 11,1%, в 2000-м на 4,7%, в 2001-м на 3,5%, а в 2002 г. на 1,3% (предварительная оценка ).

Обзор тяжелых систем САПР В этой области имеется несколько мощных систем, своего рода олигархов мира САПР Unigraphics NX Pro/Engineer CATIA Тяжелый класс Компания (EDS) РТС (Parametric Technology Corp.) Фирма Dassault Systemes Несмотря на то что тяжелые системы значительно дороже своих более легких собратьев (свыше 10 тыс. долл. на одно рабочее место), затраты на их приобретение окупаются, особенно когда речь идет о сложном производстве, например машиностроении, двигателестроении, авиационной и аэрокосмической промышленности. По мнению аналитиков, этот сегмент рынка уже практически насыщен и поделен между китами индустрии. Unigraphics Система Unigraphics является CAD/CAM/CAE - системой высокого уровня. Unigraphics позволяет осуществлять полностью проектирование изделий, механообработку деталей сложных форм. EDS одна из самых быстроразвивающихся компаний, производящих системы автоматизированного проектирования, занимается разработкой, продажей и технической поддержкой программного обеспечения для автоматизации проектирования, производства, инженерного анализа и управления проектами для всех областей промышленности, включая автомобилестроение, авиационную и космическую промышленности, станкостроение, производство товаров народного потребления и т.п.

Pro/ENGINEER Система высокого уровня, САПР для единого цикла проектирование- производство. Программный комплекс Pro/ENGINEER охватывает весь цикл "конструирование - производство" в машиностроении. Во всем мире более компаний используют программные продукты фирмы РТС для сокращения длительности сквозных проектно-производственных циклов, оптимизации инженерных процессов и улучшения качества продукции. Разработчик - Parametric Technology Corporation, США.

CATIA CATIА - это полностью интегрированная универсальная CAD/CAM/CAE система высокого уровня. Являясь универсальной системой автоматизированного проектирования, испытания и изготовления, широко применяется на крупных машиностроительных предприятиях во всем мире для автоматизированного проектирования, подготовки производства. Число фирм-пользователей CATIA превышает 8 тысяч. Компании DASSAULT SYSTEMES (Франция) и IBM (США) являются совместными разработчиками и распространителями системы автоматизированного проектирования

Средний класс появился относительно недавно в середине 90-х. До этого существовало только два полюса на одном мощные системы, работающие на Unix, а на другом простые программы двумерного черчения для ПК. Но к 1995 г. вычислительная мощность ПК выросла, а Windows стала более стабильной и начала поддерживать многозадачность. Это позволило разработчикам создать системы автоматизированного проектирования, которые заняли промежуточное положение между тяжелым и легким классами. От первых они унаследовали возможности трехмерного твердотельного моделирования, а от вторых невысокую цену и ориентацию на платформу Windows. Они произвели настоящий переворот в мире САПР, позволив многим конструкторским и проектным организациям перейти с двумерного на трехмерное моделирование. Обзор САПР среднего класса SolidEdge SolidWorks Inventor и Mechanical Desktop think3 CadKey PowerSolutions КОМПАС(CAD/CAM/CAE/PDM) T-Flex (CAD/CAM/CAE/PDM) КРЕДО (CAE) Зарубежные продукты Отечественные продукты

SolidEdge SolidEdge является принципиально новой системой автоматизированного конструирования, которая предназначена для разработки сборочных узлов и геометрического моделирования отдельных деталей. Solid Edge разработан специально для конструирования изделий машиностроения. Является системой среднего уровня, которая параметрическое моделирование в среде Windows. Разработчик - Unigraphics Solutions, США. SolidWorks Мощный машиностроительный CAD пакет для твёpдотельного пapaметpического моделиpовaния сложных деталей и сборок. Создaна специально для использования на пеpсональных компьютеpaх под упpaвлением опеpaционных систем Windows 95 и Windows NT. Разработчик - SolidWorks Corporation, США

think3 Система автоматизированного проектирования для машиностроения среднего уровня. Обеспечивает двумерное проектирование, трёхмерное поверхностное и твердотельное моделирование, проектирование изделий из листовых материалов. Разработчик - think3, Inc., США CADkey 3D графический пакет для проектирования, твёрдотельного, поверхностного и каркасного моделирования, визуализации и документирования простых и сложных деталей и сборочных единиц. Разработчик - Baystate Technologies, США.

Power Solutions Семейство продуктов Power Solutions охватывает все этапы производственного цикла: - PowerShape - Система трёхмерного моделирования. - PowerMILL - Мощная и пpостaя в использовании aвтономная система aвтомaтической подготовки упpaвляющих пpогpaмм для 3/4 кооpдинатной фpезеpной обpaботки на любом станке с ЧПУ изделий, спpоектиpовaнных в любой CAD-системе. - CopyCAD - система преобразования данных, полученных с координатно- измерительной машины, в компьютерную поверхностную модель. - PowerINSERT - пакет для контроля точности с помощью 3-координатных измерительных машин. - ArtCAM Pro - пакет для создания объёмного рельефа на базе плоского рисунка и создания управляющих программ для его мехобработки. - DUCT 5 - CAD/CAM - система, позволяет проводить моделирование, черчение и подготовку управляющих программ для станков с ЧПУ. Разработчик - DELCAM Plc., Великобpитaния

T-FLEX CAD Система параметрического проектирования и черчения T-FLEX CAD является разработкой российской фирмы "Топ Системы". Система обладает следующими основными возможностями: параметрическое проектирование и моделировании; проектирование сборок и выполнение сборочных чертежей; полный набор функций создания и редактирования чертежей; пространственное моделирование, параметрическое трёхмерное твёрдотельное моделирование; управление чертежами; подготовка данных для систем с ЧПУ; имитация движения конструкции. Система T-FLEX CAD попала в обзор за 1997 год лучших САПР.

КОМПАС Один из лидирующих российских продуктов. Семейство продуктов Компас охватывает все этапы производственного цикла. Позволяет проводить 3-х мерное моделирование, черчение, подготовку технологической документации, осуществляет поддержку инженерных расчетов и подготовку управляющих программ для станков с ЧПУ. Разработчик - Аскон, Россия Это далеко не полный перечень средних САПР. В данном сегменте работает множество компаний, в том числе и российских, предлагающих относительно недорогие системы. Их популярность среди пользователей постоянно растет, и благодаря этому данная область очень динамично развивается.

Программы легкой категории служат для простого двумерного черчения, поэтому их обычно называют электронной чертежной доской. И хотя к настоящему времени легковесы обрели и некоторые трехмерные возможности, у них нет средств параметрического моделирования, имеющихся в более мощных системах. Первые системы двумерного моделирования появились еще в 70-х годах, когда были разработаны средства для изображения линий, окружностей и кривых на экране монитора с помощью макрокоманд и интерфейсов прикладного программирования. Однако подлинный расцвет в этой области наступил лишь в 80-х, когда на сцену вышел персональный компьютер. События развивались быстро: в 1982 г. была основана компания Autodesk, которая занялась разработкой САПР для ПК под названием AutoCAD, а уже к 1987-му было продано 100 тыс. копий AutoCAD Примеру Autodesk последовали и другие компании, и сейчас существует множество разнообразных "легких" САПР, включая DataCAD одноименной компании, IntelliCAD фирмы CADopia, SurfCAM 2D от Surfware и др. Эти продукты проще в использовании и дешевле ( долл.) своих более мощных собратьев, поэтому спрос на них растет даже при нынешнем экономическом спаде. В результате "легкие" системы стали самым распространенным продуктом автоматизации проектирования, заняв в мире САПР такое же положение, какое в сообществе людей отводится "простому рабочему народу". Обзор САПР легкого класса