Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Дудко Ольга Николаевна, Нелюбина Анастасия Дмитриевна, Кожевникова Наталья Юрьевна, Хасанов Алексей Романович
В данной статье рассматриваются различные современные системы автоматизированного проектирования , раскрываются их главные особенности и черты, отличающие их от других систем проектирования , а также области их применения.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Дудко Ольга Николаевна, Нелюбина Анастасия Дмитриевна, Кожевникова Наталья Юрьевна, Хасанов Алексей Романович
Об эффективности обмена информацией между САПР
Анализ программных систем и формализованная постановка задач интегрированной логистической поддержки трубопроводов нефтехимических предприятий
Исследование возможностей векторных графических платформ для электротехнического проектирования
Проблемы обмена графическими данными между CAD-системами
САПР: зачем нужна система автоматизированного проектирования и как выбирать подходящую?
Системы автоматизированного проектирования (САПР) и системы поддержки жизненного цикла изделия (сап) в специализированной научно- исследовательской лаборатории «CALS-технологии в машиностроении»
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Текст научной работы на тему «Обзор систем автоматизированного проектирования»
ОБЗОР СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
(национальный исследовательский университет), г.Челябинск, Россия
В данной статье рассматриваются различные современные системы автоматизированного проектирования, раскрываются их главные особенности и черты, отличающие их от других систем проектирования, а также области их применения.
Ключевые слова: система автоматизированного проектирования, САПР, проектирование, автоматизация.
В настоящее время под термином «система автоматизированного проектирования» (САПР) понимают процесс проектирования с использованием сложных средств машинной графики, поддерживаемых пакетами прикладных программ для решения на компьютерах аналитических, квалификационных, экономических и эргономических проблем, связанных с проектной деятельностью. САПР применяется в таких областях, как машиностроение, электротехника, авиа-, судо-, автомобилестроение, строительство и другие.
На сегодняшний день существует много компаний, которые занимаются разработкой САПР, такие как Autodesk, Аскон, SolidWorks Corporation, Топ Системы, Нанософт, Zuken и другие.
Рассмотрим некоторые современные системы автоматизированного проектирования: AutoCAD, КОМПАС, SolidWorks, T-FLEX CAD, nanoCAD, E3.series.
Одним из лидеров в этой области является компания Autodesk с её продуктом AutoCad.
AutoCad — это двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения.
Функциональные возможности: использование элементарных графических примитивов в области двумерного проектирования для получения сложных объектов; предоставление обширных возможностей работы со слоями и аннотативными объектами; использование внешних ссылок, которые позволяют разбивать чертеж на составные файлы, а также использование динамических блоков, расширяющих возможности автоматизации 2Б-проектирования обычным пользователем без использования программирования; поддержка двумерного параметрического черчения; включает
Вводный ролик №4. Понятие САПР и их классификация
в себя полный набор инструментов для комплексного трёхмерного моделирования; возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными; управление трёхмерной печатью и многое другое.
На данный момент последней версией является AutoCAD 2016, которая вышла 23 марта 2015 года, имеющая интеллектуальные новые инструменты, такие как смарт-размеры, модели координации и расширенные PDF-файлы.
КОМПАС — система автоматизированного проектирования, разработанная российской компанией «АСКОН».
Функциональные возможности: автоматическая генерация ассоциативных видов трёхмерных моделей (изменения в модели приводят к изменению изображения на чертеже); синхронизация данных в основной надписи чертежа с данными из трёхмерной модели; возможность связи трёхмерных моделей и чертежей со спецификациями (при «надлежащем» проектировании спецификация может быть получена автоматически); изменения в чертеже или модели могут передаваться в спецификацию, и наоборот и многое другое.
Последней на данный момент версией является КОМПАС 3D V16, которая может выполнять зеркальные исполнения сборок и деталей, зеркальные отражения и тексты.
SolidWorks — система автоматизированного проектирования, инженерного анализа и подготовки производства изделий любой сложности и назначения.
Функциональные возможности: использование гибридного параметрического моделирования; создание мультипликации (анимации) на основе 3D моделей; оформление чертежей по ЕСКД; проектирование сборок различной сложности; наличие экспертных систем; проектирование изделий с учетом специфики изготовления; работа с импортированной геометрией; редактирование на основе параметров и истории построения модели; «прямое» редактирование и многое другое.
Последней на данный момент версией является SolidWorks 2016, которая включила в себя такие новшества, как интерфейс, переработанный под мониторы сверхвысокого разрешения, расширенная поддержка внешних ссылок при замене компонент, экспресс-оценка себестоимости сборки, ассоциативность заметок на поле чертежа с пунктами технических требований на чертеже, моделирование трехмерной резьбы.
T-FLEX CAD — система автоматизированного проектирования, обладающая всеми современными средствами для разработки проектов любой сложности. Программа объединяет мощные параметрические возможности трехмерного моделирования со средствами создания и оформления конструкторской документации.
Функциональные возможности: использование широких средств для автоматизации проектирования, специальных инструментов для работы с большими сборками, единой документной структуры; возможность вести
коллективную разработку; оформление и управление непараметрическими и сборочными чертежами; наличие системы подготовки спецификаций и многое другое.
Последней на данный момент версией является T-FLEX CAD 14, включающая в себя такие новшества, как оптимизация быстродействия системы, 3D визуализации (фотореалистичное изображение можно получать не только с трёхмерных моделей, но и с импортированных 3D изображений), новый механизм управления материалами и библиотеками материалов (он обеспечивает удобства поиска материалов, решения задач визуализации, инженерных расчётов), новый специализированный механизм для проектирования различного рода коммуникаций — трубопроводов, вентиляций и др. (ведены понятия типов коммуникаций, возможности по описанию стилей трасс, задание условий совместимости элементов, а так же функции по автоматической прокладке трасс), усовершенствованы большинство команд 3D моделирования.
NanoCAD — первая свободно распространяемая базовая САПР-платформа для различных отраслей, разработанная компанией «Нанософт» (Россия).
Функциональные возможности: прямая поддержка DWG (чертежи, разработанные в nanoCAD, можно открыть в среде AutoCAD без дополнительных преобразований, и наоборот, чертежи, разработанные в среде AutoCAD, открываются в среде nanoCAD); включены инструменты, которые позволяют работать с растровыми подложками (редактировать не только общие параметры растра, но и устранять перекосы, выравнивать изображение, стирать часть изображения ластиком, либо наоборот дорабатывать изображение с помощью инструмента Карандаш); обладает уникальной возможностью привязываться к данным на монохромном растровом изображении и многое другое.
Последней на данный момент версией является nanoCAD Plus 7.0, которая вышла в мае 2015 года и имеет такие нововведения, как оптимизация и сглаживание объектов, настройка динамической подсветки объектов, улучшенное управление файлами и предварительный просмотр документа.
E3.series — это программный комплекс, позволяющий решить полный цикл проектных задач в области проектирования систем электротехники и АСУТП — начиная от создания функциональных схем, заканчивая чертежами компоновки шкафов и панелей, а также выпуском конструкторской документации.
Программный комплекс E3.series, разработанный компанией Zuken -это одно из самых современное и мощных решений на рынке электротехнических САПР. Оно позволяет выполнить полный цикл проектных задач, посвященных современным технологиям разработки электротехнических проектов в области авиации, аэрокосмической отрасли, ракетостроения, автомобилестроения, транспортного машиностроения, приборостроения и др. отраслях промышленности, а также проектных задач в области
проектирования систем АСУТП (Автоматизированная система управления технологическим процессом) и РЗА(релейная защита и автоматика) в энергетике, начиная от разработки главной схемы, вплоть до компоновки каждого отдельного шкафа и плана размещения оборудования. Требуемая конструкторская документация в системе выпускается в автоматическом режиме. Встроенные методы проектирования и инновационные технологии объединены в чрезвычайно мощное и эффективное решение.
Прайсовая стоимость различных САПР представлены в таблице 1.
Таблица 1 — Прайсовая стоимость различных САПР
Системы автоматизированного проектирования Фирма-производитель Распространение
AutoCad Autodesk 150 774 руб. (наличие бесплатной версии для обучения).
КОМПАС Аскон 93 000 руб.
SolidWorks SolidWorks Corporation 232 450 руб. (наличие бесплатной версии для обучения).
T-FLEX CAD Топ Системы 98 850 руб.
Nano CAD Нанософт 96.000 руб.
E3.series Zuken 789 786,46 руб
Правильно выбранная САПР позволяет значительно увеличить скорость выполнения работ, сократить стоимость как проектирования, так и реализации объекта благодаря выполнению более точных расчётов и сокращению вероятности допущения ошибок.
1. Норенков И.П. основы автоматизированного проектирования: учебник для вузов Изд. 2-е, перераб., доп.,-2002.-336 с.
2. Малюх В.Н. Введение в современные САПР. Курс лекций.,-2012.-192 с.
3. Кудрявцев Е.М. Основы автоматизированного проектирования., //Академия, -304с., -2011.
Dudko Olga Nikolaevna, student
South Ural State University(national research university), Chelyabinsk, Russia
Nelubina Anastasia Dmitrievna, student
South Ural State University(national research university), Chelyabinsk, Russia THE REVIEW OF SYSTEMS OF THE AUTOMATED DESIGN Abstract. This article consider various modern systems of the automated design, opens their main features and lines and areas of their application.
Keywords: system of the automated design, design, automation.
Источник: cyberleninka.ru
САПР — это системы автоматизированного проектирования
Сегодня на многих предприятиях применяются системы автоматизированного проектирования, или проще говоря САПР. Существует довольно большое количество поставщиков подобных решений. Возможности и функции таких систем проектирования, представленных специализированным программным обеспечением соответствующего назначения, могут быть самыми различными. В чем же состоит главная сущность систем автоматизированного проектирования? Какие особенности разработки таких систем можно отметить?
САПР – что это?
Итак, что же собой представляют системы автоматизированного проектирования? Под САПР подразумеваются автоматизированные системы, которые призваны реализовывать ту или иную информационную технологию путем проектирования. На практике САПР представляют собой технические системы, которые позволяют таким образом автоматизировать, обеспечить функционирование процессов, которые составляют разработку проектов. Под САПР в зависимости от контекста может иметься в виду:
— программное обеспечение, применяемое в качестве основного элемента соответствующей инфраструктуры;
— совокупность технических и кадровых систем (в том числе и тех, что предполагают использование САПР в виде программного обеспечения), применяемых на предприятии с целью автоматизации процесса разработки проектов;
Таким образом, можно выделить широкую и более узкую трактовку термина, о котором идет речь. Тяжело сказать, какая из этих трактовок чаще применяется в бизнесе. Все зависит от конкретной сферы использования систем автоматизированного проектирования, а также от тех задач, для решения которых предполагается применять данные системы.
Так, например, в контексте отдельно взятого цеха на производстве, под САПР предполагается конкретная программа для автоматизированного проектирования. Если речь идет о стратегическом планировании развития организации, то такое понятие как САПР скорее всего будет соответствовать масштабной инфраструктуре, которая задействуется с целью повышения эффективности разработки различных проектов.
Необходимо отметить, что сам термин САПР представляет собой аббревиатуру, которая может расшифровываться по-разному. В общем случае данная аббревиатура соответствует сочетанию слов «система автоматизированного проектирования». Также существуют и другие варианты расшифровки данной аббревиатуры. Например, довольно распространен вариант «система автоматизации проектных работ». По смыслу английским аналогом термина САПР является аббревиатура CAD, в некоторых случаях также используется CAX.Давайте более подробно рассмотрим следующий вопрос: в каких целях могут создаваться системы автоматизированного проектирования в машиностроении и других сферах?
САПР: цели создания
Основной целью разработки САПР является повышение эффективности труда специалистов предприятия, которые решают различные производственные задачи, в том числе и те, которые связаны с инженерным проектированием. В данном случае повышение эффективности может осуществляться за счет следующих факторов:
— снижения трудоемкости процесса проектирования;
— сокращения сроков реализации проектов;
— снижения себестоимости проектных работ, и издержек, связанных с эксплуатацией;
— обеспечение повышения качества инфраструктуры проектирования.
— снижение издержек на проведение испытаний и моделирование.
САПР – это инструмент, который позволяет добиться отмеченных преимуществ за счет следующих факторов:
— эффективная информационная поддержка специалистов, участвующих в разработке проектов;
— применение концепций параллельного проектирования;
— унификация различных решений;
— применение математического моделирования, как альтернативы дорогостоящим испытаниям;
— оптимизация методов проектирования;
— повышение качества процессов управления бизнесом.
Теперь давайте рассмотрим, в какой структуре может быть представлена система автоматического проектирования.
Структура САПР
В систему автоматизированного проектирования технологических процессов могут входить следующие компоненты:
— комплекс элементов автоматизации;
— элементы поддержки функциональности САПР.
Большое распространение получил подход, в соответствии с которым в структуре САПР следует выделять подсистемы. Ключевыми считаются:
— обслуживающие подсистемы, поддерживающие функционирование основных проектирующих компонентов САПР, инфраструктуры, поддержание программного обеспечения;
— проектирующие подсистемы, которые в зависимости от соотнесения с объектом разработки, могут быть представлены с объектными задачами или инвариантными, т.е. связанными с реализацией конкретных проектов или совокупностью нескольких.
САПР представляют собой системы, включающие в себя определенные функциональные компоненты. Давайте рассмотрим их основные особенности.
САПР: компоненты
Как мы уже знаем, автоматизированное проектирование систем управления и промышленной инфраструктуры, состоит из различных подсистем. Их составляющими в свою очередь являются компоненты, которые обеспечивают функционирование соответствующих элементов САПР. К примеру, это может быть аппаратное обеспечение, файл или программа. Компоненты, которые обладают общими признаками, формируют средства обеспечения систем проектирования. Они могут быть представлены следующими типами:
— техническое обеспечение, которое представляет собой совокупность различных технических средств, типа сетевых компонентов, компьютеров, измерительных приборов;
— математические модели, которые объединяют в себе те или иные алгоритмы, используемые с целью решения различных задач;
— программное обеспечение – системное и прикладное;
— информационное обеспечение, которое представляет собой совокупность различной информации, необходимой для внедрения проектирования;
— лингвистические модели, представляющие собой совокупность различных языков, применяемых в САПР с целью отражения сведений о проектировании;
— методическое обеспечение, представляющее собой совокупность различных методов подбора технологических концепций, подходов к обеспечению функционирования САПР для достижения максимальных результатов при реализации определенных проектов;
— организационное обеспечение, представленное в основном источниками, определяющими структуру проектной документации, а также характеристики системы автоматизации и то, как должны отображаться результаты реализации тех или иных проектов.
Можно классифицировать автоматизированные системы проектирования, обработки информации по различным критериям. Давайте рассмотрим несколько основных классификаций.
САПР: классификации
К наиболее распространенным критериям классификации САПР относится отраслевое назначение. Выделяют следующие типы:
- Автоматизированное проектирование инфраструктуры машиностроения;
- САПР для электронного оборудования;
- САПР в сфере строительства.
Первый тип систем САПР может быть использован в широком спектре отраслей: авиастроении, автомобилестроении, судостроении, производстве товаров народного потребления. Также соответствующая инфраструктура может быть использована с целью разработки как отдельных деталей, так и различных механизмов при использовании всевозможных подходов в рамках моделирования и проектирования.
Системы САПР второго типа используются для проектирования готового электронного оборудования и его отдельных элементов, например, интегральных микросхем, процессоров, и других типов аппаратного обеспечения.
САПР третьего типа могут быть задействованы с целью проектирования различных сооружений, зданий, элементов инфраструктуры.
Еще одним критерием, по которому можно классифицировать системы автоматизированного проектирования, является целевое назначение. Здесь выделяют:
— средства проектирования, используемые с целью автоматизации двумерных или трехмерных геометрических моделей, для формирования конструкторской документации;
— системы, используемые с целью разработки различных чертежей;
— системы, разработанные для геометрического моделирования;
— системы, предназначенные для автоматизации расчетов в рамках инженерных проектов и динамического моделирования;
— средства автоматизации, применяемые с целью технологической оптимизации проектов;
— системы, предназначенные для компьютерного анализа различных параметров по проектам.
Данная классификация считается условной.
В автоматизированную систему технологического проектирования может входить широкий спектр функций из числа перечисленных выше. Конкретный перечень возможностей САПР прежде всего определяет разработчик данной системы. Давайте рассмотрим, какие задачи он может решать.
Разработка САПР
Проектирование автоматизированных систем обработки информации, управления, программирования и реализации иных функций, направленных на повышение эффективности разработки проектов в тех или иных отраслях. Данный процесс характеризуется высоким уровнем сложности. Он требует от всех участников вложения значительных ресурсов – финансовых и трудовых.
Эксперты выделяют несколько основных принципов, в соответствии с которыми ведется разработка САПР. К ним относятся:
Давайте рассмотрим эти принципы более подробно.
Основные принципы разработки САПР: унификация
Работа с системами автоматизированного проектирования на стадии разработки и в период использования соответствующей инфраструктуры предполагает следование принципу унификации. В соответствии с этим принципом, те или иные решения могут по схожим алгоритмам могут одинаково эффективно внедряться в различные отрасли производства. Этот принцип предполагает, что пользователь, который использует знакомый ему модуль САПР, или, например, методику автоматизированного проектирования в определенной среде, сможет без труда приспособить их к специфике использования в других условиях.
Большое значение унификация САПР имеет и с точки зрения развития предприятия, которое занимается разработкой соответствующей системы. Чем более универсальными будут подходы и модули, которые хозяйствующий субъект предлагает рынку, тем более интенсивным будет его рост. Возрастает и конкурентоспособность, и готовность новых потребителей к сотрудничеству.
Основные принципы разработки САПР: комплексность
Следующим принципом, характеризующим процесс проектирования САПР, является комплексность. Данный принцип предполагает, что производитель сможет наделить свою продукцию теми компонентами, которые позволят решать поставленные задачи на различных уровнях реализации проекта. Возможно, данный аспект является ключевым с точки зрения обеспечения конкурентоспособности продукта и освоения новых рынков. При этом необходимо учитывать, что комплексные решения должны удовлетворять остальным принципам разработки САПР, к которым относятся открытость.
Основные принципы разработки САПР: открытость
В данном контексте открытость может пониматься по-разному. Ее интерпретация во всех случаях будет уместна. Разработка системы автоматизированного проектирования представляет собой процесс, который, прежде всего, должен характеризоваться большой открытостью с точки зрения формирования обратной связи между разработчиком системы и ее пользователями.
Человек, которые задействует такую систему, всегда должен иметь возможность информировать разработчика о возникающих проблемах, особенностях функционирования САПР при различных внешних условиях, а также передавать производителю свои пожелания относительно улучшения качества продукта. Также открытость при разработке САПР может выражаться в готовности производителя осуществлять активный мониторинг технических разработок, в том числе и от конкурирующих производителей, следить за новыми трендами.
Ведущую роль в бизнесе в данном случае могут сыграть не только технологические подразделения, но и маркетологи компании, менеджеры, специалисты по PR. Открытость при разработке САПР также свидетельствует о том, что разработчик готов к прямому диалогу с другими поставщиками. Обмен технологиями позволяет создавать продукты, при помощи которых может быть осуществлено эффективное автоматизированное проектирование систем управления. Это также является значимым фактором повышения конкурентоспособности бренда, который поставляет САПР в тех или иных сегментах рынка.
Основные принципы разработки САПР: интерактивность
Еще одним важным принципом разработки САПР является интерактивность. Данный принцип предполагает создание разработчиком соответствующих систем интерфейсов, которые максимально облегчают процедуру их использования человеком, а также осуществления им необходимых коммуникаций с другими пользователями САПР.
Еще одним аспектом интерактивности является обеспечение в необходимых случаях взаимодействия между различными моделями САПР в рамках формирования производственной инфраструктуры. Принцип интерактивности тесно связан с принципом унификации.
Все дело в том, что обмен данными в рамках тех или иных интерактивных процедур будет наиболее эффективным только при условии необходимой стандартизации взаимодействии между субъектами. Это может быть выражено в унификации документов, файловых форматов, процедур, инженерных подходов при разработке проектов.
Большое значение данный принцип играет в САПР, при помощи которых осуществляется проектирование информационных систем. В частности данная сфера применения САПР характеризуется высокой степенью потребности пользователей соответствующей инфраструктуры. Им как правило, требуется связь между большим количеством модулей САПР, регулярное, динамическое взаимодействие, осуществление оптимизации различных процедур, оперативное формирование отчетности. Только при условии достаточной интерактивности систем автоматизированного проектирования пользователь может рассчитывать на эффективное решение любых задач на производстве.
Похожие статьи:
- Что такое маршрутизатор Wi-Fi, подробное описание
- Нетбук — это что такое?
- Что такое файл подкачки
- Что такое дефрагментация жесткого диска?
- TCP-порты. Список портов TCP и UDP
Источник: computerologia.ru
ППП автоматизированного проектирования
· сформировать представление о назначении и видах прикладного программного обеспечения информационных систем и технологий.
Требования к знаниям и умениям
Студент должен знать:
· понятие пакета прикладных программ;
· классификацию и характеристику отдельных типов ППП.
Студент должен уметь:
· различать типы пакетов прикладных программ.
План изложения материала
1. Понятие пакета прикладных программ.
2. Характеристика пакетов прикладных программ.
Ключевой термин
Пакет прикладных программ – это комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области.
Понятие пакета прикладных программ
Программное обеспечение является очень широким понятием, включающим:
· системное программное обеспечение компьютеров;
· прикладное программное обеспечение, используемое для решения задач любой предметной области (в виде пакетов прикладных программ);
· инструментарий технологии программирования (программное обеспечение сферы производства программ).
Пакеты прикладных программ (ППП) служат программным инструментарием решения функциональных задач и являются самым многочисленным классом программных продуктов. В данный класс входят программные продукты, выполняющие обработку информации различных предметных областей.
Пакет прикладных программ (application program package) – это комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области.
Характеристика пакетов прикладных программ