Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр

ственных CAE-систем, реализующих МКЭ: «ЛИРА», «ФРОНТ»

«РИПАК», «СПРИНТ» и др.

Начиная с 1969 г. радиоэлектронная промышленность СССР

переключилась на производство преимущественно машин ЕС

и СМ ЭВМ, сделанных по западным аналогам. К сожалению

именно с 1970 годов, когда было принято решение о построении

ЕС ЭВМ по прототипу IBM-360—370, начинается отставание оте­

чественной вычислительной техники. Если БЭСМ-6 находилась

на мировом уровне производительности, практически не уступая

лучшим американским машинам, то ЕС ЭВМ, равноценную по

потребительским качествам компьютерам фирмы IBM, так и не

удалось получить.

О возможностях технических средств САПР первого поколе­

ния красноречиво свидетельствует выдержка из описания исполь­

зовавшихся тогда для автоматизации проектирования новейших

компьютеров: «ЕС ЭВМ имеют единую схему, основными ком­

понентами которой являются процессор (один), внешняя память

(несколько съемных дисков емкостью по 10-20 мегабайт) и вну­

тренняя память (оперативная память размером несколько десятков

килобайт). ... ввод и вывод информации в ЭВМ осуществляется

с помощью алфавитно-цифровых печатающих устройств (АЦПУ

выводят только текстовые документы), перфокарт и перфолент»

[14]. На промышленных предприятиях ЕС-ЭВМ устанавливались

в так называемых кустовых вычислительных центрах (1 —2 штуки на

большой завод или НИИ). Пользователи общались с программно-

техническими средствами САПР не напрямую, а через посредни­

ков - операторов, которые набивали написанные на бумажных

бланках команды на перфокарты и запускали их на выполнение

в порядке очереди. После нескольких часов вычислений резуль­

таты автоматически распечатывались на быстродействующих

АЦПУ, не имевших никаких графических возможностей. Поэтому

для автоматизации проектных процедур приходилось прибегать к

значительным упрощениям в технической документации, которые

воспринимались как неизбежное зло. Например, печатать таблицы

и схемы приходилось с помощью звездочек, тире и восклицатель­

ных знаков, а рисунки и математические формулы вписывать в тех­

нические документы от руки. Конечно, о реализации на такой тех­

нике интерактивных инженерных систем не могло быть и речи.

272

5.4. История автоматизации машиностроения в России

ретроспективный анализ показывает, что совершенствова­

ние различных типов автоматизированных систем происходит

неравномерно. Большинство специалистов по САПР сходят­

ся во мнении, что наибольших успехов добились разработчики

конструкторских приложений и систем инженерного анализа

(CAD/CAE-систем).

Технологическая подготовка производства по ряду объектив­

ных причин поддается автоматизации значительно хуже [27].

В СССР в первой половине 1960 годов Г. К. Горанский создает

программы для расчетов режимов резания. В.Д. Цветков, Н.М.

Капустин, С П . Митрофанов и др. разрабатывают методы коди­

рования и автоматического синтеза технологических процессов

в 70-е годы. На заре автоматизации, когда в САПР ТП практи­

чески совсем отсутствовали возможности компьютерной графи­

ки, для описания структуры и геометрии изделия и связанных

с ними операций и переходов в техпроцессах предусматривалась

единственно возможная тогда система алфавитно-цифровых

кодов. Вариации этого символьного языка проектирования

и сейчас можно встретить в некоторых публикациях и учебниках,

ориентированных на пакетный режим работы и «автоматическое

проектирование».

До начала 90-х гг. прошлого века в отечественном машино­

строении применялись САПР ТП исключительно отечественно­

го происхождения. Многие промышленные предприятия и КБ

создавали и эксплуатировали собственные программные раз­

работки. Наряду с эффективно работающими программами су­

ществовало значительное число систем, не отвечавших требова­

ниям, предъявляемым к САПР, «имевших весьма ограниченные

области применения, малую надежность и т.д. Необходимость

работы с такими системами часто вызывала у технологов-

проектировщиков негативное отношение к самой идее автома­

тизации технологического проектирования ТП» [27].

Конструкторами и технологами, работавшими в те времена на

Машиностроительных предприятиях, под САПР понимались ис­

ключительно предметно-ориентированные и специализирован­

ны расчетные пакеты. В таких «САПР» были жестко запрограм­

мированы традиционные методики расчета стандартных изделий

Или единичных технологических процессов, например, расчет

273

5.4. История автоматизации машиностроения в России

пенно начали применяться первые серийные технические сред-

ства машинной графики, прежде всего для вывода графических

даннных. Векторные графопостроители позволяли выводить на

бумагу результаты расчетов в удобной для анализа форме, а также

визуализировать несложные геометрические модели и схемы.

Отечественная система малых машин (CM-ЭВМ), воспроиз­

водящая архитектуру ЭВМ серии PDP-11 американской компа­

нии DEC, оказалась более подходящей, чем «большие» ЕС-ЭВМ

дня реализации интерактивных систем. В 1980 годы на базе этих

недорогих компьютеров серийно выпускались специализиро­

Стандарты [85-86] особо оговаривают различия между ав­

томатизированным и автоматическим проектированием. Для

типовых и структурно простых изделий автоматическое проек­

тирование даже может быть предпочтительно, поскольку дает

наивысшие показатели производительности. К сожалению, при­

менимость таких систем так же ограничена, как и решенная част­

ная задача. Мировая практика развития автоматизации показала

невозможность сведения бесконечного многообразия машино­

строительных изделий, их форм и параметров к обозримому на­

бору специализированных программ. Заманчивая концепция

автоматического проектирования заняла свою нишу в наборе

методов автоматизации проектных работ, а в программном обе­

спечении САПР прочное лидирующее место заняли универсаль­

ные программные комплексы, реализующие диалоговые (инте­

рактивные) методики автоматизированного проектирования.

В 1980 годы на предприятиях и в КБ стали появляться

устройства компьютерной периферии с интерактивными воз­

можностями. Они присоединялись к процессору с помощью

мультиплексных каналов ввода-вывода со стандартным интер­

фейсом, позволяющим дополнительно подключить электриче­

скую пишущую машинку с обратной связью, графопостроитель,

алфавитно-цифровой или векторный графический дисплей со

световым пером. В это время в СССР динамично развивались ав­

томатизированные системы различного назначения, в том числе

произошло становление САПР второго поколения, которые от­

личались возможностью ведения человеко-машинного диалога.

Конструкторы и технологи впервые получили прямой доступ

к интерактивным устройствам коллективного использования —

по предварительной записи по нескольку часов в день. Посте-

274

ванные программно-аппаратные автоматизированные места

(АРМ-М) для отечественных машиностроительных САПР. В это

время на Западе появились системы геометрического модели­

рования, работающие на специализированных интерактивных

аппаратно-программных комплексах, которые получили назва­

ние «рабочие станции» и стали основными платформами для

дальнейшего развития CAD/CAM-систем.

Если в эпоху больших машин из-за дефицита ресурсов пре­

имущественно развивались автоматизированные системы вы­

числительной направленности, работающие в пакетном режиме,

то с появлением персональных компьютеров началось массовое

внедрение графических интерактивных систем. В 1986 г. компа­

ния Autodesk [101] выпускает свой революционный программ­

ный продукт - систему AutoCAD, доказавшую неопровержимые

преимущества интерактивной разработки машиностроительных

чертежей на персональных ЭВМ. АВТОКАД оказал огромное

влияние на популяризацию автоматизированного конструиро­

вания в нашей стране.

Для малых и персональных компьютеров в СССР, а затем

в России был разработан ряд интерактивных программно-

методических комплексов САПР. Наибольшее распростране­

ние среди них получили КОМПАС [100], T-Flex [161], СПРУТ

[155], ADEM [96], КРЕДО [143] и ряд других систем [150].

Среди универсальных САПР ТП выделяются: КОМПАС-

АВТОПРОЕКТ (теперь ВЕРТИКАЛЬ) [100], TecnologiCS [117],

ТехноПро [159], TECHCARD [130], ADEM-CAPP/CAM, T-Flex-

ЧПУ, в которых используются геометрическо-технологические

модели изделия [27].

275