Системы автоматизированного проектирования и автоматизированные системы научных исследований.

Система автоматизации проектных работ (САПР) или CAD (англ. Computer Aided Design) — организационно-техническая система, предназначенная для выполнения проектной деятельности с применением вычислительной техники, позволяющая создавать конструкторскую и/или технологическую документацию. В мировой практике соответствует составная аббревиатура «CAD/CAM/CAE», часто дополняемая еще «PDM/PLM». Каждая из ее частей обозначает определенную систему моделирования, анализа и расчета характеристик, а также производства готового изделия:

• CAD (Computer Aided Design, система автоматизированного черчения) — программное обеспечение для трехмерного моделирования и визуализации, а также создания чертежей изделий и деталей;

• CAM (Computer Aided Manufacturing, система технологической подготовки производства) — программы для автоматического и полуавтоматического создания и редактирования управляющих программ для станков с числовым программным управлением в соответствии с созданной моделью детали или изделия;

• CAE (Computer Aided Engineering, системы инженерного анализа) — самостоятельные и интегрированные программы для инженерных расчетов в области машиностроения. Такие системы для общих и специализированных расчетов позволяют анализировать механические, температурные, магнитные и иные физические свойства разрабатываемых изделий, осуществлять симуляцию различных динамических нагрузок на детали и условий работы изделия, а также рассчитывать его стоимостные характеристики и планировать производственный цикл;

• PDM (Product Data Management, системы управления инженерными данными) — программное обеспечение для ведения документооборота, создания и управления архивами чертежей, а также для работы со сканированными документами технического назначения. Обеспечивают хранение и управление проектно-конструкторской документацией на разрабатываемые изделия, внесение в документацию изменений, сохранение истории этих изменений и т.п.

• PLM (Product Lifecycle Management, технология управления жизненным циклом изделий) — организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолеты и ракеты, компьютерные сети и др.).

Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия (твердотельных, трехмерных, составных), а также генерацию чертежей изделия и их сопровождение. Следует отметить, что русский термин «САПР» по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем «CAD» — он включает в себя как CAD, так и элементы CAM (Computer-aided manufacturing), а иногда и элементы CAE (Computer-aided engineering).

Компоненты САПР:

• Математическое обеспечение САПР — математические модели, методики и способы их получения

• Лингвистическое обеспечение САПР

• Техническое обеспечение САПР — устройства ввода, обработки и вывода данных, средства поддержки архива проектных решений, устройства передачи данных

• Информационное обеспечение САПР — информационная база САПР, автоматизированные банки данных, системы управления базами данных (СУБД)

• Программное обеспечение САПР

• Программные компоненты САПР (примером может служить Геометрический решатель САПР)

• Методическое обеспечение

• Организационное обеспечение

В зависимости от области применения требования к САПР сильно отличаются, но можно выделить основные:

1. Система должна быть открытой, т. е. пользователь должен иметь возможность настраивать и надстраивать систему в зависимости от своих нужд. Например, пользователь может подключать свои программные модули, написанные на языках программирования высокого уровня.

2. Система должна работать со стандартными протоколами обмена и хранения информации. Обязательна поддержка ГОСТ и ЕСКД (для конструкторских САПР). Крайне желательно наличие функций моделирования и параметрического проектирования.

3. Желательно, чтобы система функционировала на различных аппаратных и программных платформах.

4. Системой должна поддерживаться работа над проектом в многопользовательском режиме.

5. Необходима интеграция САПР в единую систему электронного документооборота и архива предприятия.

Выбор рабочей системы автоматизированного проектирования САПР, а тем более САПР трехмерного моделирования твердотельных объектов не является тривиальной задачей. Критериев выбора достаточно много и они могут сильно меняться в зависимости от конкретного пользователя и выполняемой работы — вида и сложности решаемой задачи, ее объема и конечного вида, срока выполнения работ, квалификации и количества специалистов.