CAD, CAM, CAE-системы

Фактически во всех сферах человеческой деятельности на этот день просматривается жёсткая конкуренция. Преимущества имеют те рыночные участники, кто быстрее и точнее сумеет спроектировать продукт, точно спрогнозировать его качества и определить идеальную технологию изготовления. Достигать удачной реализации идей разной сложности призвана система автоматического проектирования (САПР). Под данным понятием предполагают ПО, позволяющее создавать модель объекта с самой большой точностью и предъявить изготовителю весь пакет конструкторской документации по западным стандартам.

Фактически решают задачу эту, применяя комплекс продуктивных технологий по анализу, разработке, подготовке процесса производства при помощи CAD/CAM/CAE систем. Только таким образом можно достичь должного качества, снижения себестоимости продукции. Весомую часть работы для создания проекта делают компьютерные программы, скорость и точность которых неоднократно превосходит возможности классических технологий, например как создание чертежей, расчет возможных нагрузок, моделирование поведения материалов.

Возможности и сфере использования

Автоматизировать производство человечество стремилось всегда. Но до середины 20-го столетия это были попытки улучшения механизмов и технологий. Первые опыты применения автоматизированных систем начались после Второй мировой. Назвать прорывом использование устройств электроники для нужд ВПК в Америке в конце 40-х, начале 50-х нельзя. Мощности вычислительных машин было тогда недостаточно. Серьезные успехи пришли только в 70-е годы, когда возникли электронные устройства, которые способны работать с большим массивом информации. Данный этап называют начальным этапом развития автоматических систем проектирования. Была доказана результативность применения ЭВМ в решении задач производства.

В 80-е начался второй этап электронной революции. К данному времени размер вычислительных устройств ощутимо сократился, а скорость работы значительно увеличилась. Важной причиной взрывного роста стал выпуск ПК, благодаря которым возрос круг пользователей.

Среди большинства путей развития и нескольких больших изготовителей стал нарисовываться лидер — компания IBM. Архитектура устройств с процессором Intel х86 оказалась самой удачной для применения в автоматизации проектирования. Тогда же начали зарождаться CAD и CAM системы в автомобилестроении, наукоемких производствах.

Методы пространственного моделирования дали возможность учитывать тяжелые процессы, создавать основу технологии программирования для станков с числовым программным управлением. К середине 80-х наметился регресс в развитии популярности продуктов Apple, Motorola. Впрочем графические станции под управлением ОС Unix удерживали позиции лидера. Однако уже в начале 90-х программы на площадке Windows обогнали соперников. Предлагаемые системы для станков, оборудования были удобнее, производительнее и основное доступнее. Методы пространственного проектирования оказались популярны в энергетике, производстве техники для дома, машиностроении, космонавтике.

Энергичнее начала применяться технология в автомобилестроении. Программы для токарных станков, обрабатывающих центров увеличили качество продукции, сократили время производства. Появилась необходимость образования некоторых направленностей в цифровые графике. Целиком оформились термины CAD, CAM, CAE, их назначение и характерности.

Классификация САПР

Принятое в отечественной инженерной практике понятие САПР носит характер. Оно в себя включает все возможности программного проектирования. Впрочем удобнее пользоваться английскими версиями, описывающими виды и технологии проводимых работ намного подробнее. Одни из самых популярных термины означают:

1. CAD системы — значит компьютерную поддержку проектирования (сomputer-aided design). Программы с пакетом модулей для создания трехмерных объектов с детализацией их свойств и возможностью получения полного комплекта конструкторско-проектной документации.
2. CAM системы — в переводе значит компьютерная поддержка производства (computer-aided manufacturing). Прикладные программы для реализации проектов. При их помощи прописывают алгоритм работы станков с числовым программным управлением. В виде основы применяется трехмерная модель, выполненная по нормам CAD.
3. CAE системы — класс продуктов для компьютерной поддержки расчетов и инженерного анализа (computer-aided engineering). Возникновение возможности создавать твердотельную модель требовала подробного ее описания, моделирование нагрузок во время эксплуатации, включая влияние температуры, сопротивления среды.

Автоматическая система проектирования в процессе эволюции разделилась на некоторые направления, в рамках которых решались узкоспециализированные задачи. Расширялся и арсенал инструментов чтобы добиться цели. Можно на каждом шаге производства подобрать систему, самую лучшую в определенном случае. Технология разработки модели 3d в САПР существенно ускорило пуск новых изделий, которые проектируется с заданными свойствами. Твердотельный прообраз исследуется и испытывается с достаточной точностью виртуально, минимизируя затраты на реальном тестировании.

Методы электронного проектирования попадают в некоторые области жизнедеятельности, взяв во внимание характер производства. Подчиняясь единым правилам и нормативам делаются новые направления развития. Так в 2012 государственная корпорация «Росатом» перешла на Единую отраслевую систему документооборота (ЕОСДО). Программа позволила систематизировать документацию проекта. Легче стал доступ к электронному архиву. В результате увеличилась продуктивность труда, сохранность информации, надежность ее защиты.

Варианты программ системы автоматического проектирования

Специальность современного разработчика просит серьезного обучения. Преподают САПР в профильных ВУЗах. Впрочем базовое образование не считается гарантией успеха. Раздел хорошо развивается. Постоянно возникают новые продукты на рынке, просящие изучения и опытов работы. Становится нормой прохождение курсов увеличения квалификации для инженера. Разработчики ПО идут на встречу пользователям их продуктов. Платные программы в себя включают существенную опцию — возможность пользоваться поддержкой и обучаться приемам работы.

Для того, чтобы выяснить все графические возможности ПО нужно время. Многие разработчики рекомендуют воспользоваться бонусом для обучающихся. Так лидер рынка компания Autodesk даёт лицензию для студентов на три года при использовании 3ds Max. По принципу работы программа конструирования практически аналогичная, как дорогая профессиональная версия. Стоимость базового пакета Autodesk 3ds Max на нынешний временной период составляет более 60 000 рублей для одного пользователя. Сумма большая даже для действующего инженера. В большинстве случаев эту продукцию закупает предприятие.

Потребности в 3d моделировании испытуют не только большие предприятия. Сегодня популярно трехмерное проектирование у индивидуальных бизнесменов и просто поклонников. Для исполнение задуманных идей им нет надобности покупать продукцию с набором функций, нужных в очень технологичных ветвях. Можно найти программы для проектирования за более умеренные деньги, либо воспользоваться бесплатными версиями с небольшими возможностями.

Проектировщикам, работающим в системе САПР прекрасно известен пакет AutoCAD. Уже на протяжении многих лет он пользуется заслуженным уважением за возможность выполнять идеи достаточно обычными, инстинктивно понятными инструментами. Поддерживается возможность работать как в двухмерном, так и в трехмерном пространстве. Будут сохранены проекты в типовой форме САПР. Цена продукта позволяет покупать его средним и малым компаниям. В качестве опробования изготовитель позволяет 30 дней пользоваться программой бесплатно. По прошествии этого времени мастер с базовым образованием научится пользоваться важными функциями и решить, нужно ли ее приобретать либо нет.

К профессиональным продуктам относят и Pro/ENGINEER от американского разработчика Parametric Technology Corp. Необычный движок программы выделяется большой производительностью и качеством. Имеется возможность вывести проект в фотореалистичном изображении в хорошем разрешении. Известен мастерам в области инноваций французский бренд CATIA. Продукт полностью интегрирован с системами CAD/CAM/CAE и может применяться в самых разных областях деятельности производства, от автомобилестроения до строительства.

Активно продвигается на рынке наша разработка компании «Аскон» программа трехмерного проектирования «Компас». Вариант в классическом стиле опций для разработки CAD проектов. Интерфейс, описание, помощь на русском, что оказывается основой увеличивающейся востребованности. Поддерживается функция разработки текстовых и графических документов стандартно ЕСКД. Программа проста в обучении и использовании.

Необходимо упомянуть ПО SolidWorks. Программа приспособлена для большого применения на средних по мощности компьютерах. Не самый роскошный функционал, но имеющихся возможностей абсолютно достаточно для реализации достаточно трудных проектов. Программой пользуются и большие предприятия. Изготовитель предлагает линейку продуктов различного назначения с целью решения всех задач в системах CAD, CAM, CAE. Ядром графического проектирования считается своя разработка Parasolid, которая имеет как достоинства, так и недостатки.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.