4. Деловая графика и системы автоматизированного проектирования

Техническая деятельность является одной из первых областей приложения визуальных компьютерных технологий. Продукты технических визуальных технологий принято называть деловой графикой, а программы, используемые для создания этих продуктов, – системами автоматизированного проектирования (САПР). САПР – это компьютерные программы, предназначенные для сокращения и облегчения процесса разработки изделий. Ни одно конструкторское бюро или промышленное предприятие не обходится без систем автоматизированного проектирования, которые помогают создавать товары для повседневной жизни, продукцию машиностроительного профиля, строительные объекты и многое другое.

Программы САПР, предназначенные для графического представления объектов, имеют широкие графические возможности, в том числе:

• компьютерное конструирование деталей и изделий;

• трехмерное моделирование, позволяющее поворачивать, вращать, добавлять цветовые и теневые эффекты;

• каркасное моделирование для отражения контуров деталей;

• формирование технологии обработки деталей;

• проектирование процессов разработки и подготовки изделия к производству.

Процесс разработки изделия охватывает промежуток времени от момента выработки общей концепции до запуска изделия в серийное производство. Соответственно программные продукты САПР делятся на программы, предназначенные для разных промышленных отраслей и разных стадий процесса разработки. Традиционно компьютерное проектирование наиболее востребовано в машиностроении и строительстве. При этом принято различать системы:

• автоматизированного проектирования - (CAD);

• подготовки производства - (CAM)

• инженерного анализа - (CAE).

Разделения САПР по отраслям и стадиям проектирования сложилось в процессе исторического развития технологий автоматизированного проектирования. История развития САПР началась в 60-е годы прошлого века в американской компании General Motors, где была разработана первая интерактивная графическая система подготовки производства. В 90-е годы в результате бурного развития во всем мире сложилось деление САПР на три класса: тяжелый, средний и легкий.

Тяжелый класс САПР объединяет программы, которые отличаются обширными функциональными возможностями, высокой производительностью и значительной стоимостью. Продукты тяжелых САПР предназначены для крупных корпораций и промышленных отраслей.

Средний класс САПР сочетает высокие функциональные возможности и сравнительно невысокую цену программного обеспечения. Аппаратной основой средних систем является персональный компьютер, использование которого позволило снизить цену и сохранить при этом основные возможности тяжелых систем.

Легкий класс САПР ориентирован преимущественно на двумерное конструирование, отличается невысокой ценой и имеет самое широкое распространение среди разработчиков изделий. Начало развитию легким системам положила компания Autodesk, разработавшая в 1983 году программу AutoCAD, которая стала самым распространенным продуктом автоматизированного проектирования.

Программа AutoCAD имеет почти 30-летнюю историю развития и во всем мире признана стандартом в области промышленного двумерного проектирования. Фирма Autodesk выпускает две основных линейки продуктов: 1) для машиностроения, 2) для строителей и архитекторов. В нашей стране программа AutoCAD распространяется с начала 90-х, основным недостатком программы является привязка к западной технологической базе. Особенности отечественной технологической базы ориентируют проектировщиков на отечественные программные продукты. Отечественным лидером разработки программного обеспечения в области автоматизированного проектирования является фирма Аскон, которая представляет на рынок систему автоматизированного проектирования КОМПАС.

Система КОМПАС предназначена для комплексной автоматизации проектно-конструкторских и технологических работ на промышленных предприятиях, в конструкторских бюро и институтах. Программа ориентирована на отечественную технологию машиностроения и строительства. На отечественном рынке представлены основные программные компоненты системы КОМПАС²²:

• система трехмерного моделирования КОМПАС-3D – для конструирования в машиностроении и проектирования в строительстве;

• универсальная система автоматизированного проектирования КОМПАС-график – редактор конструкторской документации;

• система автоматизированного проектирования в строительстве КОМПАС-СПДС;

• система автоматизации технологической подготовки производства ВЕРТИКАЛЬ;

• система управления инженерными данными и жизненным циклом изделия ЛОЦМАН:PLM;

• система управления проектными данными ЛОЦМАН:ПГС;

Программные продукты автоматизированного проектирования находятся в процессе постоянного развития, ориентируясь на все более сложные объекты и используя возрастающие возможности аппаратных средств.