Обзор современных систем автоматизированного проектирования. Система автоматизированного проектирования (сапр). кто кого

ГОСТы Союза Советских Социалистических Республик предусматривали деление САПР на девять групп:

8) резерв;

9) резерв.

Фактически такая классификация означала разделение систем «по назначению». Однако, универсальные САПР успешно применяют в различных предметных областях, кроме того, приведенный список не содержит, например, «геодезические» системы, которые, по некоторым данным, сегодня составляют около 13% рынка всех продаваемых в мире САПР.

САПР также разделяют по сложности объекта проектирования:

До 100 составных частей - простых объектов;

От 100 до 1000 - объектов средней сложности;

От 1000 до 10000 - сложных;

От 10000 до 1000000- очень сложных;

Свыше 1000000 - объектов очень высокой сложности.

Для любителей русского языка можно предложить небольшое логическое упражнение: попробуйте “почувствовать разницу” между САПР очень сложных объектов и САПР объектов очень высокой сложности.

Если объектом проектирования является некоторое изделие, то составной частью объекта является деталь. Если проектируется некий технологический процесс, то что является составной частью САПР до сих пор никто так и не определил...

Системы САПР также различаются по уровню автоматизации:

Низкоавтоматизированные САПР (до 25% проектных процедур);

Среднеавтоматизированные(от 25% до 50% проектных процедур);

Высокоавтоматизированные(свыше 50%)

Лет 6-8 назад все машиностроительные предприятия должны были периодически посылать в свои министерства в Москву отчеты об уровне автоматизации.

Есть еще несколько признаков классификации САПР, которые определяются ГОСТом, типа “кол-во выпускаемых документов”, но мы их рассматривать не будем.

“Буржуазные” CAD/CAM/CAE системы классифицируются гораздо проще: полномасштабные полнофункциональные CAD/CAM/CAE системы на рабочих станциях называются “тяжелыми” САПР-ами, а все остальные - “легкими”.

Все выше перечисленные CAD/CAM/CAE системы являются “тяжелыми”, а AUTOCAD и PEPS - “легким”. В России “тяжелых“ САПР в полном смысле этого слова не разработано до сих пор. Следует отметить, что на Западе в смысле классификации САПР тоже нет устойчивой терминологии. Некоторые специалисты относят, например, CIMATRON к “средним” системам по показателю цены за одно рабочее место. Цена CIMATRONа, действительно, значительно меньше цены, скажем, CADDS5 да и требования израильской системы к вычислительным ресурсам компьютера более скромные. В отдельных публикациях “тяжелой” называется САПР, 1 копия программного обеспечения которой стоит больше 15000$.

В последние 2-3 года значительную долю продаж на рынке САПР стали составлять так называемые системы «среднего» класса, функционирующие на платформе WINDOWS 95/NT. Усеченные версии своих «тяжелых» САПР для персональных компьютеров выпустили практически все производители CAD/CAM/CAE систем. Примером могут служить, в частности, системы PT/Product фирмы PTC и Prelude фирмы MATRA DATAVISION. Большая гамма новых «средних» САПР выпущена рядом американских фирм: Solid Works97(Solid Works Corp.), Solid Edge(Intergraph Corp.), Microstation 95(Bentley Systems), Autodesk Mechanical Desktop (Autodesk Ltd.).

Попробуем, теперь, решить одну задачу. Представим себе, что мы должны принять решение о закупке для своего предприятия зарубежной CAD/CAM/CAE системы. Что нам выбрать? Объективный сравнительный анализ систем, естественно, нам не даст ни одна фирма. Дилеры и дистрибьютеры всех мастей хвалят, конечно, только свои системы. Тот же CIMATRON, например, говорит, что по динамике числа продаж он занимает 1 место в мире. Показатель, разумеется, хороший, но система, которою в прошлом году, скажем, купили 2 предприятия, а в этом году - 10, будет иметь рост продаж в 500% , но это не значит,что система, имеющая худший показатель, хуже. В компьютерных журналах сравнительный анализ CAD/CAM/CAE систем также может страдать субъективностью, потому что многие статьи пишутся с определенными целями. Попробуем, однако, высказать некоторые соображения на этот счет.

Прежде всего, следует заметить, что большим заблуждением многих руководителей является мнение о том, что на Западе все предприятия работают с “тяжелыми” САПР-ами. Наибольший эффект от внедрения CAD/CAM/CAE систем получен в авиастроении, автомобилестроении, судостроении и т.п., т.е. в производстве сложных и дорогих изделий. Поэтому, если наше предприятие проектирует и изготовляет болты и гайки, то, может быть, стоит ограничиться покупкой “средней” или “легкой” САПР, а, может быть, надо подумать и о приобретении отечественной разработки. Но об этом позднее.

Все же, CAD/CAM/CAE системы на Западе покупают, “значит это кому-нибудь нужно”. Хорошим показателем качества системы “у них” является показатель объема продаж. Приведем, например, данные за 1994 г.

1. CV- 227 млн. $ - 17% от суммы всех контрактов на поставку CAD/CAM/CAE систем.

(По оценкам некоторых аналитиков в 1995-1996 гг. На первое место по объему продаж вышла фирма РТС).

Как видим, на остальных мало что остается. Во всяком случае, DELCAM и CIMATRON не входят даже в десятку. Здесь, правда, не учитывались системы на “персоналках”.

Теперь о технических характеристиках.

Из источников, заслуживающих доверия, можно сделать вывод, что CAD -подсистема лучше всего реализована в системе CATIA. Речь идет именно о моделировании объектов, а не о сборке изделий и проектировании чертежей.

Подсистема САМ (имеются в виду ЧПУ-шные задачи) предпочтительней у UNIGRAPHICS и Pro/Engineer. Pro/Engineer также обладает наиболее органичными функциями параметризации изделия в САD подсистеме.

Наиболее полная подсистема CAE- во французких системах CATIA и EUCLID.

Наилучшая подсистема управления информацией и наибольшая “интегрированность”- у мирового лидера N 1 , системы CADDS5.

Наилучший показатель “производительность/цена” - у CIMATRON-а. У него же, видимо, ввиду известной демографической “близости”, наилучшая документация на русском языке.

Этот анализ можно продолжить, но, думается, -”не стоит”. Главное, о чем следует помнить - это то, что при выборе системы необходимо аналитически мыслить и, опять же, понимать диалектику. Кажется очевидным, что если нам нужна система для проектирования управляющих программ для 5-ти координатного фрезерного станка, то следует искать CAM - систему, наилучшую по этому показателю. Однако, это делать надо не всегда. Например, плохой постпроцессор может все испортить.

Перейдем теперь к рассмотрению отечественных разработок. Как мы уже отмечали, национальные системы работают, в основном, “на платформе” MS DOS. МS WINDOWS версии систем представляют собой, чаще всего, адаптацию под новую ОС только «головной» части системы, а ядро остается без изменений.

Из наиболее распространенных разработок, имеющих, по крайней мере, несколько сот инсталляций в различных отраслях промышленности, следует назвать системы “КОМПАС” АО “АСКОН”(г.Санкт-Петербург) и “СПРУТ” АО “СПРУТ-Технологии”(г.Набережные Челны). В последнее время в Уральском регионе стала продаваться “московско-ижевская” система ADEM. Ее распространителем является екатеринбургское представительство фирмы BEE PITRON, то самое, которое продает и CAD/CAM/CAE систему CIMATRON.

Каковы особенности отечественных CAD/CAM/CAE систем?

Прежде всего, следует отметить историю создания этих и других САПР. Она характеризуется двумя основными моментами:

1) желанием создать “родную”CAD-cистему, альтернативную “чужому” AUTOCAD-у;

2) попыткой интегрировать давно используемые на машиностроительных предприятиях отечественные средства автоматизации подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ в новую графическую среду, возникающую в результате разработки новой CAD-системы.

Именно поэтому разработчики CAD-подсистем для систем КОМПАС и АDEM, при разработке CAM-овской части просто использовали технологические модули других разработчиков. Так, например, “московский” графический редактор CherryCAD системы ADEM был дополнен старой “ижевской” системой КАТРАН. А графический редактор КОМПАС-ГРАФИК системы КОМПАС используется в качестве средства описания геометрии деталей для разных технологических подсистем, собранных, кажется, со всей страны. Среди них широко известная в России система автоматизации программирования объемной обработки для фрезерных станков с ЧПУ ГЕММА-3D. Эта система первоначально была разработана в одном московском НИИ, специализирующемся на проектировании вертолетов. Есть в системе КОМПАС и родной ЧПУ-модуль, который называется КОМПАС-ЧПУ, но сами разработчики рекомендуют его только для обработки деталей несложной формы. Даже CAD-подсистема, с которой и начинался КОМПАС, и развивающаяся сейчас в направлении приложений, связанных не с моделированием, а с автоматизацией подготовки конструкторской документации (подсистемы КОМПАС-КД, СПЕЦИФИКАЦИЯ и т.д.) , обычно дополняется “неродной” системой трехмерного твердотельного моделирования КИТЕЖ.

Что касается САЕ-подсистем, то в КОМПАСЕ имеется ряд пакетов программ для конструкторских расчетов, например, подсистема прочностных расчетов методом конечных элементов ЗЕНИТ. Мы не располагаем достоверной информацией о разработчиках ЗЕНИТа, но убеждены, что они также никакого отношения к разработке КОМПАСа не имели и просто продают свою систему через АО “АСКОН”.

Эта тенденция вообще характерна для всех интегрированных отечественных САПР. Как правило, они представляют собой “солянку” из различных подсистем, написанных разными разработчиками в разное время, связанных между собой наспех созданным интерфейсом(обычно, файловым).

Несколько отличается подход к созданию интегрированных “сквозных” САПР у разработчиков системы СПРУТ. Они предлагают не готовую CAD/CAM - систему, а набор инструментальных средств (включая специализированные языки), для разработки ваших собственных конструкторско-технологических САПР. Поставляют они и готовые АРМы (Автоматизированные Рабочие Места) разработчика программ с ЧПУ или пакет программ для инженерных расчетов холодной листовой штамповки, но предпочитают, чтобы свою систему вы разрабатывали сами. Такой подход заранее предполагает, что программистский уровень пользователей системы достаточно высок, однако, это бывает не всегда, особенно, на небольших предприятиях.

Резюмируя этот короткий обзор, можно сказать, что отечественные САПР относятся к классу “легких” или “средних” CAD/CAM/CAE- систем и уступают западным аналогам по возможностям и в комплексности решения конструкторско-технологических задач, несмотря на то, что отдельные элементы автоматизации проектирования в отечественных подсистемах реализованы лучше. Примером может служить система геометрического трехмерного моделирования GM+, разработанная в свое время преподавателем кафедры “Прикладная геометрия и автоматизация проектирования” УГТУ Е.И.Кацем при участии группы других преподавателей кафедры под руководством проф. Р.А.Вайсбурда. Многие вопросы моделирования в ней решены значительно эффективнее, чем в том же EUCLID-e или CIMATRON-e. В то же время, система до сих пор практически нигде по-настоящему так и не внедрена. Попытки “вставить” ее в западные коммерческие версии 3-х мерных CAD систем, насколько нам известно, ни к чему не привели. Причин здесь много, причем самой главной, на наш взгляд, является та, что Запад не хочет покупать наши САПР-овские разработки и всегда находит множество “объективных” поводов объяснить невозможность использования российского программного продукта в западных CAD/CAM/CAE- системах. Конечно, проблемы с “русским софтвэром” существуют на самом деле. Здесь и неопределенность правовых взаимоотношений между разработчиком и западным дилером, и проблемы коммуникаций, и, наконец, вполне обоснованное сомнение западных партнеров в способности российских разработчиков выполнить свои договорные обязательства в случае обнаружения каких-либо ошибок в программах.

Пожалуй, менее существенной является причина, которую многие наши разработчики по наивности считают главной. Речь идет о несоответствии оформления пользовательской документации и результатах проектирования международным стандартам. Существует иллюзия, что обеспечив в программах соответствие западным “ГОСТам” и переведя “Руководство пользователя” на английский язык, а затем вставив его в цветную картонную “коробку”, как у всех “приличных” западных систем, мы можем добиться больших успехов в продаже наших разработок на западном рынке. Это не так. Гордость разработчиков системы ADEM (фирма Omega Technologies Ltd, г.Москва) за то, что им удалось сделать, как они говорят, “единственный в России САПР-овский программный продукт, удовлетворяющий международным стандартам”, вполне понятна, но их рассказы о том, как хорошо и эффективно используется их CAD/CAM- система на американских или канадских предприятиях содержат много лукавства. Сценарий всех продаж российских САПР на Запад совершенно одинаков (речь идет не только о системе ADEM, но и, например, о CAD-системе T-FLEX CAD) и заключается в следующем. Кто-то из разработчиков или из людей, связанных с разработчиками, уезжает, скажем, в США, “на постоянное место жительства” и устраивается на работу в некую фирму. Как специалиста в области программирования и САПР его привлекают к автоматизации решения каких-либо проектных задач. Он уговаривает руководство фирмы использовать для этих целей знакомый программный продукт. Так в США появляется фирма, использующая российский САПР. Как только наш российский специалист или группа специалистов перестает работать на этой фирме, победное шествие российских разработок по “северо-американским штатам” останавливается. Никому из западных фирм никогда не придет в голову “просто так” предпочесть, к примеру, ADEM AUTOCAD-у. И можно твердо сказать, что в ближайшее время это “статус-кво” кардинально не изменится.

В заключении этого подраздела еще несколько слов о выборе САПР.

На большинстве машиностроительных предприятий России на этапе технической подготовки производства реального моделирования новых объектов не происходит. Задача конструкторов и технологов заключается, как правило, в привязке уже существующего проекта, разработанного каким-нибудь институтом, к технологическим особенностям своего предприятия. Поэтому основная часть проектных решений представляет собой рабочие чертежи, необходимые для изготовления отдельных деталей, сборочные чертежи, различного рода конструкторские спецификации, маршрутные и операционные технологические карты и пр. Средства автоматизации чертежных работ при таком подходе к подготовке производства обычно представляют собой простой двухмерный графический редактор типа AUTOCAD-а, а текстовые конструкторские и технологические документы готовятся даже без применения графических средств с помощью специализированных систем типа тех, которые, например, разрабатывает Региональный Инженерный Центр “ИСЕТЬ” при УГТУ. Они представляют собой некоторые специализированные СУБД, написанные на языках типа FoxPro.

Для изготовления обычных машиностроительных деталей на станках с ЧПУ также бывает достаточно 2-х и 2,5 координатной обработки. Трехмерная обработка необходима, в основном, для изготовления различных пресс-форм. Именно поэтому зарубежные СAD/CAM- системы закупаются крупными предприятиями, в основном, для отделов Главного Технолога, а CAD- подсистема используется в этом случае только для описания геометрии трехмерного объекта с целью его последующего изготовления на станке с ЧПУ. Ни о каком “сквозном” САПР, в данном случае, говорить не приходится.

Представленная в данном материале таблица представляет собой упорядоченный список производителей готовых программных решений в области систем проектирования, разработки и промышленного дизайна.

Особенности

Наряду с использованием систем автоматизации инженерных расчетов и анализа CAE в данное время, как правило, используются системы автоматизированного проектирования CAD (Computer-Aided Design). Сведения из CAD -систем поступают в CAM (Computer-aided manufacturing). Следует заметить, что английский термин «CAD» по отношению к промышленным системам имеет более узкое толкование, чем русский термин «САПР», поскольку в понятие «САПР», входит и CAD , и CAM , и CAE . Среди всех информационных технологий автоматизация проектирования занимает особое место. Прежде всего, автоматизация проектирования - это дисциплина синтетическая, так как в ее состав входят различные современные информационные технологии. Так, например, техническое обеспечение САПР базируется на эксплуатации вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий, также САПР практикует использование персональных компьютеров и рабочих станций. Говоря о математическом обеспечении САПР, следует отметить разнообразие используемых методов: вычислительной математики, математического программирования, статистики, дискретной математики, искусственного интеллекта. Программные комплексы САПР можно сравнить с одними из самых сложных современных программных систем, в основе которых лежат такие операционные системы как Windows , Unix , и такие языки программирования как , С++ и Java , а также современные CASE -технологии. Практически каждый инженер-разработчик должен обладать знаниями основ автоматизации проектирования и уметь работать со средствами САПР. Поскольку все проектные подразделения, офисы и конструкторские бюро оснащены компьютерами, работа конструктора таким инструментом как обычный кульман или расчеты с помощью логарифмической линейки стали неактуальны. Следовательно, предприятия, работающие без САПР или использующие ее в малой степени, становятся неконкурентоспособными, поскольку тратят на проектирование значительно больше времени и финансовых средств.

Типы САПР

• Математическое обеспечение САПР (МО) - этот вид подразумевает объединение математических методов, моделей и алгоритмов с целью выполнения проектирования)
• Лингвистическое обеспечение САПР (ЛО) - это обеспечение представляет собой выражение языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками обмена данными и языками программирования между техническими средствами САПР;
• Техническое обеспечение САПР (ТО) - сюда относятся периферийные устройства, ЭВМ , линии связи, обработка и вывод данных и т. д.;
• Информационное обеспечение САПР (ИО) - состоит из баз данных (БД), систем управления базами данных (СУБД) и других данных, которые используются при проектировании;
• Программное обеспечение САПР (ПО) - это, прежде всего компьютерные программы САПР;
• Методическое обеспечение (МетО) - включает в себя различного рода методики проектирования;
• Организационное обеспечение (ОО) - представляется штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, которые определяют работу проектного предприятия.

Структура САПР

Будучи одной из сложных систем, САПР состоит из двух подсистем: проектирующей и обслуживающей. Проектные процедуры выполняют проектирующие подсистемы. Подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов являются ярким примером проектирующих подсистем. С помощью обслуживающих подсистем осуществляется функционирование проектирующих подсистем, их единство, как правило, называют системной средой или оболочкой САПР. Характерными обслуживающими подсистемами считаются подсистемы управления процессом проектирования (DesPM - Design Process Management), управления проектными данными (PDM - Product Data Management). Диалоговая подсистема (ДП); СУБД ; инструментальная подсистема; монитор - обеспечивающий взаимодействие всех подсистем и управление их выполнением - это обслуживающие подсистемы ПО. Диалоговая подсистема ПО дает возможность интерактивного взаимодействия пользователя САПР с управляющей и проектирующими подсистемами ПО, а также подготовку и корректирование первоначальных данных, ознакомление с результатами проектирующих подсистем, функционирующих в пакетном режиме.

Структура ПО САПР определяется следующими факторами:

• аспектами и уровнем создаваемых с помощью ПО описаний, проектируемых объектов и предметной областью;
• степенью автоматизации конкретных проектных операций и процедур;
• ресурсами, предоставленными для разработки ПО;
• архитектурой и составом технических средств, режимом функционирования.

Классификация САПР

САПР классифицируют по следующим принципам: целевому назначению, по приложению, масштабам и характеру базовой подсистемы. По целевому назначению выделяют САПР или подсистемы САПР, которые предоставляют различные аспекты проектирования. Таким образом, CAE /CAD /CAM системы появляются в составе MCAD:

• САПР-Ф или CAE (Computer Aided Engineering) системы. Здесь имеются в виду САПР функционального проектирования
• САПР-К - конструкторские САПР общего машиностроения, чаще всего их называют просто CAD -системами;
• САПР-Т - технологические САПР общего машиностроения - АСТПП (автоматизированные системы технологической подготовки производства) или системы CAМ (Computer Aided Manufacturing).

По приложениям самыми важными и широко используемыми считаются такие группы САПР как:

• Машиностроительные САПР или MCAD (Mechanical CAD) системы - это САПР для применения в отраслях общего машиностроения.
• ECAD (Electronic CAD) или EDA (Electronic Design Automation) системы - САПР для радиоэлектроники.
• САПР в области архитектуры и строительства.

Помимо этого, существует большое количество более специализированных САПР, или выделяемых в определенных группах, или являющихся самостоятельной ветвью в классификации. Это такие системы как: БИС -САПР (больших интегральных схем); САПР летательных аппаратов и САПР электрических машин. По масштабу определяют самостоятельные программно-методические комплексы (ПМК) САПР:

• Комплекс анализа прочности механических изделий в соответствии с методом конечных элементов (МКЭ)
• Комплекс анализа электронных схем;
• Системы ПМК;
• Системы с уникальными архитектурами программного (software) и технического (hardware) обеспечений.

Классификация по характеру базовой подсистемы

• САПР, которые направлены на приложения, где главной процедурой проектирования является конструирование, то есть определение пространственных форм и взаимного расположения объектов. Это САПР на базе машинной графики и математического моделирования. К данной группе систем относится большая часть графических ядер САПР в сфере машиностроения.
• САПР, ориентированные на приложения, в которых при достаточно простых математических расчетах перерабатывается большое количество данных. Это САПР на базе СУБД . Данные САПР главным образом встречаются в технико-экономических приложениях, например, В процессе проектирования бизнес-планов, объектов, подобных щитам управления в системах автоматики.
• Комплексные (интегрированные) САПР, которые включают в себя совокупность предыдущих видов подсистем. Типичными примерами комплексных САПР могут быть CAE /CAD /CAM -системы в машиностроении или САПР БИС. Таким образом, СУБД и подсистемы проектирования компонентов, принципиальных, логических и функциональных схем, топологии кристаллов, тестов для проверки годности изделий является составной частью САПР БИС. Для того, чтобы управлять такими сложными системами используют специализированные системные среды.
• САПР на базе определенного прикладного пакета. По сути это свободно используемые программно-методические комплексы, такие как, комплекс имитационного моделирования производственных процессов, комплекс синтеза и анализа систем автоматического управления, комплекс расчета прочности по методу конечных элементов и т. п. Как правило, данные САПР относятся к системам CAE . Например, программы логического проектирования на базе языка VHDL , математические пакеты типа MathCAD .

Развитие САПР

Одна из ключевых тем развития САПР - "облачные " вычисления: удаленная работа с данными, размещенными на удаленных серверах, с различных устройств, имеющих выход в интернет. На сегодняшний день облака очень существенно продвинулись в сегменте легких приложений и сервисов - преимущественно в потребительском секторе. Возможны два варианта интеграции. В первом случае в облако переносится вся инфраструктура инженерных служб, и соответственно необходимость в инженерном ПО, установленном на рабочем месте, исчезает вовсе. Во втором случае у конструктора по-прежнему остается графическая рабочая станция с установленной САПР, но при этом он получает из нее доступ к различным облачным сервисам, благодаря которым можно решать задачи, требующие весьма существенных ресурсов (например, проводить прочностной анализ). Осуществлять облачное взаимодействие возможно двумя способами: публично, когда доступ к серверу, расположенному у провайдера, открыт через интернет, и в частном порядке, когда сервер находится на предприятии и обращения к нему происходят по закрытой локальной сети. В России развитие облаков в области САПР сдерживается необходимостью соблюдать в очень многих проектах излишнюю секретность. Поэтому скорее всего именно частные облака станут в ближайшее время основным драйвером рынка. Облака - это не только новые технологии, но еще и возможность экспериментировать с новыми бизнес-моделями.

Следующая важная тенденция - альтернативные ОС. Еще лет пять назад, когда заводились разговоры об альтернативе Microsoft Windows , речь, как правило, шла о Linux . Данная тема актуальна и сегодня: отечественная национальная программная платформа, по всей видимости, будет сделана на базе ядра Linux; к этой ОС растет интерес в области образования и в госструктурах (есть примеры успешного перехода). Однако теперь уже можно говорить о существенном потенциале операционной системы Google Chrome OS . И здесь упомянутый тренд смыкается с облачным трендом - ОС Google, как известно, не подразумевает установку приложений на локальном компьютере.

Немаловажную роль в продвижении этой ОС играет тенденция к уменьшению рыночной доли ПК. Очевидно, что если в облака перенести большинство громоздких и сложных вычислений, снижаются требования к аппаратному обеспечению и появляется возможность работать на любых устройствах. Например, на планшетах. В итоге разработчикам САПР-решений придется либо разрабатывать платформонезависимые решения (облачный вариант), либо делать их мультиплатформенными.

Следующая тема - `железо`. Здесь все опять же определяется неудовлетворенностью рынка решением монополиста - классической архитектурой Intel (темпами ее развития). В этой связи явно отмечается тренд на развитие архитектуры ARM . Ее сейчас поддерживает несколько производителей, среди которых одним из самых активных является компания Nvidia (Нвидиа) . Пока данная архитектура активно применяется только в мобильных устройствах, но в ближайшее время, судя по всему, она перейдет и на стационарные ПК. Косвенно об этом свидетельствует тот факт, что будущая ОС Microsoft Windows 8 сможет работать и на ARM-архитектуре тоже (впервые не только на Intel).

Вторая тенденция - перенос существенной части вычислений с центрального процессора на графическое ядро. Данная тема относится скорее к области параллельных вычислений.

Еще один тренд - это рост рынка мобильных устройств. Наибольшее ускорение он получил в прошлом году с появлением iPad . Вначале, правда, казалось, что это устройство сугубо потребительское и в корпоративном секторе оно не будет применимо. Однако выяснилось, что оно вполне подходит для решения многих задач.

В секторе САПР сегодня многие сотрудники являются мобильными - работают на выезде, на удаленных строительных объектах, перемещаются по стране, трудятся дома. (Все это требует удобного мобильного устройства.)

Так или иначе за рубежом о том, что планшет скоро будет у каждого сотрудника инженерной службы, сегодня говорят как о свершившемся факте. Уже появились привлекательные для разработчиков мобильные платформы IOS Apple и Android Google, а также существенное количество САПР-приложений под них.

Сейчас весьма сложно сказать, уйдут ли через десять лет из нашего арсенала клавиатура и мышь. Но факт в том, что интерфейсы, ориентированные на работу с мультитач-экранами (пальцеориентированные), явно набирают популярность. В мобильных устройствах они уже практически стали стандартом. На сегодняшний день вполне понятно, что этот интерфейс более чем подходит для потребления информации. Так же ли он хорош для ее создания, для работы с САПР, сказать пока сложно. Для массового перехода к подобным интерфейсам до сих пор не хватает технологической базы. Сейчас на рынке просто не существует достаточно больших мультитач-панелей с необходимым для САПР разрешением.

Рынок САПР весьма консервативен. Даже замена одной такой системы на другую в рамках работы над одним проектом - задача довольно сложная. Что уж говорить о серьезной смене парадигмы, интерфейсов, поколений САПР. Поэтому данный рынок явно не входит в число лидеров технологической гонки - развитие есть, но очевидно не такое быстрое, как хотелось бы. Впрочем, в ближайшее десятилетие на предприятия придут инженеры, выросшие уже в эпоху интернета, новых технологий и мобильных устройств, и так или иначе они станут активно привносить на рынок элементы своей культуры.

САПР в строительстве

Цифровизация бизнеса затронула все его отрасли. В последнее десятилетие бум переживают решения для проектирования, инжиниринга и конструирования промышленных объектов. От советских кульманов проектировщики пришли к 3D-моделированию. Что цифровизация означает для этого сегмента, как помочь команде работать в едином пространстве и почему пока не удается окончательно избавиться от бумажных носителей, помогал разбираться генеральный директор компании AVEVA Алексей Лебедев.

Мировой рынок САПР (ПО для автоматизации проектирования) постоянно развивается. Современные программные пакеты позволяют не только быстро создавать выверенные до мелочей чертежи, но и 3D модели, а также техническую документацию к ним. Подобные утилиты чаще всего применяются в совокупности с автоматизированными системами анализа и расчетов, называемыми CAE.

Рынок САПР в мире и СНГ

С каждым годом объемы продажи софта САПР увеличиваются, на данный момент таким ПО пользуется не менее 6 млн человек. Рынок начал особенно активно развиваться после глобального экономического кризиса 2009 года. По прогнозам на конец 2017 года продажи САПР должны достичь $8,7 млрд.

Популярность САПР зависит от региона, в котором внедряются эти решения. Наиболее динамично софт продается в государствах, экономика которых находится на подъеме. Рейтинг наиболее популярных производителей утилит для автоматизации проектирования представлен в диаграмме 1.

Диаграмма 1. Наиболее крупные производители САПР по исследованиям JPR в 2014 году

В отличие от других секторов, занимающихся производством ПО, рынок САПР отличается большой открытостью для новых игроков, которые могут пользоваться предоставляемыми возможностями и предлагать новые технологии. Среди компаний, предлагающих большое количество инновационных решений, следует упомянуть GrabCAD, SpaceClaim и Hexagon.
По географическому распределению первое место на рынке занимают Европейские государства, что связано с присутствием на континенте предприятий, работающих в сферах, считающихся главными потребителями продуктов CAD:

• Электроники и электротехники,
• Машино- и самолетостроения.

Развитие рынка САПР в странах бывшего СССР проанализировать трудно, поскольку из всех отечественных производителей только компания АСКОН предоставляет открытый доступ к информации о своих доходах. Однако, можно говорить о том, что в странах СНГ системы проектирования 2D постепенно вытесняются программами 3D, позволяющими не только создавать объемные модели и документацию к ним, но и осуществлять менеджмент жизненного цикла проекта или состава изделия.

Большинство предприятий на постсоветском пространстве отказались от нелицензионного программного обеспечения, хотя число нелегальных пользователей остается достаточно высоким. При этом в финансовом отношении ежегодный рост рынка САПР составляет в последние 10 лет не менее 20%. Эти показатели обеспечиваются высокими мировыми ценами на нефть и большой заинтересованностью в автоматизации добывающих и перерабатывающих предприятий. Широко внедряют позволяющий автоматизировать работу софт и предприятия, работающие в области машиностроения. Основной рынок САПР в России сегодня контролирует 5 ключевых компаний.

В связи с появлением в последние годы большого количества платных услуг в области технической поддержки, предоставляемой вендором, а также усложнением функционала утилит, планируется, что в ближайшие годы рост рынка услуг как минимум на 5% опередит продажи новых лицензий.

Несомненно, в связи с кризисом объемы продаж продуктов САПР снизились, особенно если речь идет о популярных универсальных системах, однако марки, предлагающие софт более дорогой ценовой категории не ощутили значимого сокращения продаж.

Обзор программы Inventor

Данная программа – одна из самых старых систем трехмерного проектирования. Первые ее версии появились еще в 1999 году, с тех пор компанией Autodesk было выпущено не менее сотни обновлений, что превратило Inventor в своеобразный эталон на рынке отечественных САПР.
Основными преимуществами этого софта выступают:

• Наличие функции параметрического моделирования, позволяющей задавать характеристики каждому из элементов модели;
• Гибкость, под которой понимается возможность использования разных методов проектирования при достаточно низких требованиях к ПО компьютера;
• Возможность создания моделей по отдельности и включения их в сборки;
• Функция, при помощи которой можно создавать двухмерные чертежи для созданных трехмерных моделей.

Хороший обзор интерфейса и возможностей этой программы провел наш подписчик и добрый друг Михаил Азанов:

Тем, кто хочет быстро освоить функционал Inventor Autodesk также можно порекомендовать или скачать бесплатную . Либо же посетить наш .

Обзор программы SolidWorks

В данной программе используется одновременно два принципа проектирования – поверхностное параметрическое и трехмерное твердотельное, что позволяет конструктором работать над созданием трехмерных деталей и составлять сборки трехмерных электронных моделей.
С помощью программы, можно увидеть будущее изделие с разных сторон и оценить не только его технические характеристики, но и качество дизайна.

Принцип работы ПО имеет много общего со сбором конструктора «Лего»: пользователь собирает модель из шаблонных блоков, которые можно легко добавлять и удалять, а также изменять их характеристики. Полученные трехмерные модели, размещаемые в объемном виртуальном пространстве, помогают составить максимально точное представление о свойствах объекта и приблизить компьютерную модель к облику будущего изделия без необходимости макетирования.

Небольшой обзор базовых принципов моделирования в SolidWorks:

Обзор программы КОМПАС 3D

КОМПАС 3D – уникальный софт, позволяющий реализовывать идеи в 3D и создавать их документацию. При мощных функциональных возможностях программа обеспечивает простоту и удобство работы. Эталонная система хорошо известна в странах Восточной Европы, поскольку располагает обширной базой типовых параметрических библиотек, в которых содержится большое количество шаблонных моделей, позволяющих проектировать детали механизмов, машин, архитектурных форм и деталей. Разработчики предложили гибкий развитый инструментарий, отлично соответствующий целям профессионалов, решающих сложные задачи по построению поверхностей.

Программа создавалась как модульный продукт, позволяющий оптимизировать бюджетные затраты и сократить время на воплощение конструкторских и архитектурных замыслов. Пользователь имеет возможность создавать технологическую и конструкторскую документацию в виде текстовых документов и электронных таблиц. Кроме того, программа способна создавать инструкции для производственных роботов, что выгодно отличает ее от конкурентов.

Обзор интерфейса КОМПАС 3D от Студии Vertex:

Получить представление о правилах работы с софтом можно на нашем сайте в разделе .

Лучшие САПР в СНГ

Какой софт лучше всего соответствует интересам отечественных конструкторов? Все больше положительных отзывов получает КОМПАС 3D , главными преимуществами которого выступают:

• Относительно не высокая стоимость;
• Новые программные блоки;
• Модернизированный пользовательский интерфейс;
• Систематическое обновление ПО;
• Мощный модуль проектирования разнообразных спецификаций.

Стоимость лицензии КОМПАС 3D составляет от 1490 до 200 000 рублей в зависимости от типа универсальной автоматизированной системы и сферы, в которой ее планируется применять, покупатель может выбрать электронную или коробочную версию. Приобрести лицензию можно, например, здесь: http://store.ascon.ru/.

Узнать точную стоимость продуктов SolidWorks можно только связавшись с разработчиками (форма запроса – http://www.solidworks.ru/buy-solidworks/), но по слухам она составляет не менее 350000 рублей, цена Inventor столь же высока.

Итак, популярность КОМПАС 3D легко объяснить: ПО имеет доступную стоимость, правила работы с ним просто освоить, а богатая коллекция шаблонов удовлетворит нужды даже крупного конструкторского центра.

А что Вы думаете на счет КОМПАС 3D? Напишите в комментариях.

Кстати , мы закончили работу над созданием нового бестселлера – !