Системы Автоматизации Проектных Работ - САПР (CAD / CAE / CAM) стали создаваться в 60-70-х годах для применения в авиастроении - в том числе и в СССР, а в середине девяностых в мире начался настоящий бум и был просто какой-то дурдом по количеству разнообразнейших программ. К концу девяностых начало всё более-менее устаканиваться и начался тренд в системах трёхдименсионального моделирования. На данный момент то что творится в этих системах можно тоже назвать дурдомом.

От Автора: Лично я в своё время начинал чертить на кульмане (эдакая большая чертёжная доска). Даже ещё в Германии слегка зацепил черчение от руки. Да и насколько я понял, во многих фирмах с длинной историей очень большие запасы чертежей от руки и часто подгонка или изменения делаются на кальке. Обычно чертёж копируется (pausen, eine Pause erstellen) потом специальным ножичком подтирается и дочерчивается. Сначала твёрдым грифелем чертятся эскизные линии (aufreissen), а потом тушью вычерчивается (ausziehen). Однако, большей частью, это уже история.

Своё знакомство с CAD я начинал с широко известной тогда двухдименсиональной системой AutoCAD-14 и Genius-14 на базе AutoCAD-14. Но так-как фирма "John Deere" на которой я проходил 6-месячную практику, работала с "ProEngineer", то мне пришлось осваивать эту программу самостоятельно. Когда-то в незапамятные времена я абсолютно зелёный должен был начинать вместе с немецкими инженерами на поприще машиностроения. Знания полученные в СССР были такие же, однако всего остального я не умел (язык, социальные отношения и т.д.) и думал - что мне сделать, чтобы оторваться от толпы? Решение пришло довольно просто - более глубоко освоить проектирование с "ProEngineer" и прочими САПР - системами. Так или иначе я работал с AutoCAD-13/-14, ProEngineer-19/-20/-2000i/-2001/-Wildfire2, CATIA-V4/-V5, Solid Edge.

Основные Системы Автоматизации Проектных Работ:

• САПР высшего уровня - CATIA, ProEngineer, Unigraphics
  В этих системах можно смоделировать любой обьект включающий в себя сложние поверхности. Именно поэтому их применяют в авиа и автомобилестроении, при проектировании пресс-форм и штампов. Из этих программ модели напрямую можно передовать в CAM программы. ProEngineer и Unigraphics так-же включают в себя модуль для написания программ для ЧПУ станков.

  • ProEngineer - является пожалуй самой сложной, но и в то-же время самой всемогущей Системой Автоматизированного Проектирования, так-как совмещает в себе десятки модусов для выполнения конкретных технических задач. Кроме того, ProEngineer является первой САПР с параметрической связью между элементами моделей, узлов и модусами программы, историей создания модели и узла. С другой стороны - неограниченные возможности программы нужно ещё освоить, а это как-раз непросто из-за большого числа функций - даже специалисты-разработчики программы знают её способности в лучшем случае на 20%!

    Поучительна такая история: один предприниматель в Германии хотел поставить у себя конструкцию на ноги ProEngineer и не только - он хотел использовать имеющийся в ProEngineer модус прямого управления шестиосными фрезерными машинами по пластмассе, короче - ему нужен был человек, который разбирается не только в машиностроении, но и в фрезеровании и в ProEngineer. Увы в течении двух лет, ему так и не удалось найти человека, способного работать с этим модусом!

  • Unigraphics - система высокого уровня, предназначенная для решения всего комплекса задач, стоящих перед инженерами на всех этапах создания сложных технических изделий (предварительное проектирование, этап инженерного анализа и оптимизации конструкции, изготовление). По всему миру Unigraphics широко используется в аэрокосмической промышленности, автомобилестроении, общем машиностроении, производстве бытовой техники, игрушек, медицинских инструментов. Рабочее место представляет собой набор модулей, каждый из которых отвечает за определенные функции. Это позволяет составить оптимальный набор для решения задач дизайнера, конструктора, прочниста, технолога.

  • CATIA - в своё время была в общем-то первой стабильной системой, которая предлагала не только само по себе трёхмерное моделирование и заключительное изготовление чертежей, но и много других модулей. Сложность в том - что раньше в ней (как и сейчас в дешёвых программах) небыло истории. То бишь берёшь солид и начинаешь "фигурное вырезание", берёшь другой солид, вырезаешь и присобачиваешь к уже имеющемуся... и т.д. Новые и дорогие программы имеют историю и другие мощные инструменты. К примеру берём параллелелограмм, присобачиваем к нему ещё один квадрат и сверлим отверстие. В истории это всё имеется и мы можем позже всегда изменить параметры как исходной модели, так и всех операций, которые производились.

    CATIA V4 на мой взгляд, изжила себя - нынешние системы много лучше и дешевле при покупке. В своё время для CATIA был необходим Unix Work Station со всеми вытекающими последствиями. А как-то: сложная коммуникация с серверами типа Windows NT, Novell 3.11, ввиду этого нужно было делить на несколько островков, да и на рабочем месте нужно было как минимум два компа. На тот момент рабочее место попадало в приличную копеечку (в районе 10 тыс. марок). Да и сама система была не совсем оптимальной. Насколько я знаю разработка закончилась на CATIA V4.2.4 и следующее поколение V5 сразу же нашло своих поклонников, так как была концепционально много лучше.

    CATIA V5 довольно-таки сильно отличается от предыдущей версии - работает на Windows NT, имеет графический интерфейс по типу AutoCAD-14, история модели и параметрическая связь между модусами как в ProEngineer. Однако, на данный момент, всё-таки мне кажется, что V5 слегка не дотягивает до требуемых параметров. Насколько я знаю, все тогда ринулись на V5 и строили очень краткосрочные и оптимистические планы перехода с V4 на V5, но были сильно разочарованы и сам переход затянулся вплоть до 2003-его года, BMW и Daimler отступились от идеи быстрого перехода с V4 на V5 и оставили пока V5 на пилотпроекты. На данный момент V4 используют только для изменения старых деталей, которые после переноса на V5 становятся "мёртвыми", всё остальное делают на V5...

• САПР Среднего уровеня - Mechanical Desktop, Inventor, Solid Works, Solid Edge.

  • Autodesk Inventor - идеально подходит для обшего машиностроения, где надо делать не сильно сложные детали, делать сборки. При проектировании оборудования для автоматизации на фирмах что-либо "тяжелее" Инвентора применять не выгодно... большинство функций будет просто простаивать... Да еще примечание...в этих системах чертить практически не представляется возможным, чертеж формируется на основе трехмерной модели...

  • Solid Works - больше рассчитан на начинающих конструкторов, которые еще не умеют держать конструкцию в голове. Этот фактор показывает, как трудно старым конструкторам переходить от доски к программам 3Д, конкретно SW. Требуется полностью менять конструкторское мышление. В SolidWorks приходится работать как скульптору: взял нечто, слепил что-то, удалил, растянул-сжал. Всё оперативно и на глазах. Проектирование таким методом, безусловно, ведет к упрощению конструкции, несколько в ущерб материалоемкости, но имеет ряд преимуществ.

• САПР Основного уровеня - AutoCAD, Genius, IGES, InfrasoftCAD.

  • AutoCAD - является идеальным решением для изготовлении чертежей и схем.... т.е. двухмерного моделирования... простые чертежи, планировки, эскизы... все это делают в Автокаде... Для инженера знание Автокада, по моему мнению, это наравне со знанием механики и сопромата - это должен знать каждый! Работа в ACad, по сути своей, то же, что на доска с карандашем и резинкой, но при этом, он является умной доской с умными резинкой и карандашем, при наличии удобно размещенного комплекса справочной информации.

    Тем не менее, и для «акадчиков», и для «досочников», остаётся одна и та же проблема: при коррекциях ошибки серьёзная проблема, связанная с трансформацией чертежа, у обоих групп одинаковая (хотя Акад и обладает некоторыми сильными функциями по модификации). Приходится идти на различные уловки, усложняющими конструкцию. Это в стиле классического конструктора, держащего всё в голове. И, это-же, тормозит качественный переход «досочников» к программам 2Д. Мне приходилось видеть немногочисленных ассов- «автокадчиков», вся сила которых базировалась на скоростной работе с клавиатурой. Для основной массы начинающих работать на компьютере конструкторов более привлекательно работать с мышкой. Акад, изначально был рассчитан на «клавиатурщиков», но тем не менее одним из первых перешёл на систему типа Windows, с графическим интерфейсом, который стал сегодня "стандартом" для всех новых версий САПР.

  • Genius - является машиностроительным приложением к Автокаду. Выполняет автоматизированное создание спецификационных и Координатных таблиц. Автоматизированное вычерчивание и рассчёт валов на статические, кинематические и динамические нагрузки, в том числе с подбором соответствующих подшипников качения и скольжения. Формирование Эпюр нагрузок. Автоматизированное вычерчивание и ременных и цепных передач с учётом кинематических нагрузок, в том числе с подбором соответствующих размерностей шкивов и ремней, цепей и звёздочек. Имеется встроенная "Библиотека" Стандартизированных деталей и узлов для сборочных черчежей, в том числе и крепёжных элементов. Дополнительная планшетка специальных символов и пульт управления. После ввода в 14-й версии Графического интерфейса типа Windows, появилась возможность работать с обычной мышкой.

  • InfrasoftCAD - решение, разработанное российской компанией ИНФРАСОФТ, предоставляющее высокое качество работы с чертежами и обладающее конкурентоспособной ценой. Компания предлагает отечественный вариант AutoCAD с полной поддержкой русского языка. Все основные элементы программной среды InfrasoftCAD используются по аналогии с AutoCAD, поэтому у профессиональных проектировщиков не возникнет никаких проблем в работе. Для начинающих пользователей предусмотрен интуитивно понятный интерфейс.

    Популярный тип файлов (.dwg) программы для проектирования AutoCAD можно без проблем использовать в InfrasoftCAD. А если учесть, что программный продукт от ИНФРАСОФТ намного дешевле аналогичной разработки Autodesk, и при этом может также успешно использоваться для проектирования домов и зданий, то становится понятно, почему в России многие проектировщики уже сменили программную среду. Широкое распространение программы от InfrasoftCAD получили среди строителей, архитекторов, инженеров и производителей оборудования, которые с успехом применяют данное программное обеспечение при проектировании домов.

Конечно есть еше САПР продукты которые я не назвал... но они применяются для специфический решений и я не рассматриваю их как стандарты в проектировании....

• 3х-мерные параметрические САПР предназначены для трёхмерного моделирования, а потом уже непосредственно в драфте делаются чертежи. Причём большую часть работы перенимает система.

• Возможны иммитации движения подвижных систем для проверки возможных столкновений элементов конструкции.

• Возможно создание фото-реалистичных изображений деталей и узлов для всевозможных презентаций.

• Модели изначально пригодны для обработки в станках, «понимающих» твердотельные файлы.

• Ошибки, значительно сокращаются, так как программы обладают функциями следить за недопустимыми действиями с объектом и контролем, позволяет выявить недопустимые взаимопроникновения, к примеру, если объект расположен в кармане другой детали и в ней отсутствует правильная геометрия этого кармана, функция поможет увидеть перекрытие.

• Но самое главное. Работая в локальной сети, внутри фирмы, легко организовать и внедрить бригадный принцип работы, когда каждый конструктор может работать над каким-то отдельным узлом общей модели, параллельно с коллегами. (Однако это требует большого опыта, координации и внимательная работа с файлами - лучше всего, если кто-то из команды возмёт на себя функции координатора).

Всем известно, какое значение имеет в мире Автоиндустрия. По традиции они имели все эти системы уже давно, а теперь требуют от всех поставщиков (а это пол-мира) единых и одинаковых CAD-файлов. Давление неимоверное, так что будущее определенно: если хочешь получить договор, имей единую с нами систему. Вполне понятно. Дурдом начинает беременить направлениями в сторону сильных систем. У 2D нет будущего, так же как нет будущего у профессии чертёжник. Нет, чертёжник не уходит в прошлое, но требования к чертёжнику повышаются - он выполняет задачи конструктора деталей. Узел разбивается на модули, чертёжник моделирует всё и после того, как все модули собираются в узел, он начинает делать чертежи. Нынче чертёжник без знаний трёхмерных программ просто не сможет найти работу. На данный момент это является стандартом.

От Автора: Главная проблема освоения различных 3х-мерных параметрических САПР - в каждой системе своя манера "думать". Большую часть рабочего времени САПР-конструктор не думает над продуктом, а думает как обслуживать систему разработки продукта. И чем сложнее продукт, тем сложнее приходиться создавать для него модель, тем больше времени уходит на работу с моделью - модели 3х-мерных параметрических САПР изначально имеют большой "вес" и требуют применение мощных многоядерных процессоров для их рассчётов!

Внимание!!! --- Предлагаем вам обсудить и дополнить данную статью. --- Внимание!!!

Ссылки:

• Об аторе статьи