1.3. История развития сапр

Историю развития САПР в машиностроении принято делить на несколько этапов [27]. Термин «САПР для машиностроения» в России обычно используют в тех случаях, когда речь идет о пакетах программ, которые в англоязычной терминологии называются CAD/CAM/CAE.

Первый этап (50-70-е годы XX века) характеризуется автоматизацией вычислений и развитием основ геометрического моделирования. В 1946 г. И. Шоенбергом была представлена теория B-сплайнов, позднее приведшая к широкому использованию в геометрическом моделировании неравномерных рациональных B-сплайнов (NURBS), предложенных К. Весприллом (1975 г.). Моделированию кривых и поверхностей сложной формы были посвящены работы П. Безье (P.E.Bezier), выполненные на рубеже 60-70-х годов прошлого века. В начале 60-х появляются системы с выводом информации на электронно-лучевую трубку. В 1960-е годы началось широкое внедрение систем автоматизации программирования обработки на станках с ЧПУ, в которых использовались языки описания геометрии деталей. Однако, геометрические задачи в подобных системах решались в пакетном режиме. В 1961 г. был создан язык программирования APT (Automatic Programming Tools). Впоследствии этот язык стал основой многих других языков программирования применительно к оборудованию с числовым программным управлением. Разработанный к 1950 г. метод конечных элементов послужил толчком к развитию систем инженерного анализа CAE. В 1963 г. был предложен способ применения метода конечных элементов для анализа прочности конструкции путем минимизации потенциальной энергии.

На втором этапе (80-е годы) стали активно развиваться системы компьютерной графики. Появились интерактивные конструкторские САПР. К 1982 г. твердотельное моделирование начинают применять в своих продуктах компании Computervision, IBM, Prime. Однако, методы получения моделей тел сложной формы еще не развиты, отсутствует поверхностное моделирование. В том же году появляется первая версия программы CATIA с возможностями 3D-моделирования и разработки программ для ЧПУ. Джоном Уокером создается компания Autodesk. В следующем году разработана техника создания 3D-моделей с показом или удалением скрытых линий. На рынок вышла система Unigraphics, а компания Autodesk выпускает свой первый продукт Autocad. В 1988 г. компания PTC впервые реализует параметризацию моделей. К концу 80-х годов стоимость CAD-лицензии существенно снизилась. Таким образом, были созданы предпосылки для создания CAD/CAM/CAE-систем более широкого применения. В этот период большое внимание уделяется вопросам стандартизации графических программ.

На третьем этапе (90-е годы) развитие вычислительной техники привело к возможности использования рабочих станций на распространенных персональных ЭВМ, что заметно снизило стоимость внедрения САПР на предприятиях. На этом этапе продолжается совершенствование систем и расширение их функциональности.

Четвертый этап (начиная с конца 90-х годов) характеризуется интеграцией CAD/CAM/CAE-систем с системами управления проектными данными PDM и с другими средствами информационной поддержки изделий.