Cad расшифровка. Сапр — это системы автоматизированного проектирования

На многих современных предприятиях используются проектирования, или САПР. Существует большое количество поставщиков подобных решений. Функции и возможности данных систем проектирования, в частности представленных специализированным ПО соответствующего назначения, могут быть самыми разными. В чем заключается сущность САПР? Каковы нюансы разработки данных систем?

Что представляют собой системы автоматизированного проектирования?

САПР — это автоматизированные системы, которые призваны реализовывать ту или иную осуществления проектирования. На практике они представляют собой технические системы, позволяющие, таким образом, автоматизировать, обеспечить независимое от человека функционирование процессов, составляющих разработку проектов. В зависимости от контекста под САПР может пониматься:

Программное обеспечение, используемое в качестве основного элемента соответствующей инфраструктуры;

Совокупность кадровых и технических систем (включая те, что предполагают задействование САПР в виде ПО), применяемых предприятием в целях автоматизации разработки проектов.

Таким образом, можно выделить более широкую и узкую трактовку термина, о котором идет речь. Сложно сказать, какая из них применяется в бизнесе чаще, все зависит от конкретной сферы использования САПР, тех задач, которые призваны решать данные системы. К примеру, в контексте отдельно взятого производственного цеха под САПР, вероятно, будет пониматься конкретная программа для автоматизированного проектирования. Если речь идет о стратегическом планировании развития предприятия, данное понятие будет, вероятно, соответствовать более масштабной инфраструктуре, задействуемой в целях повышения эффективности разработки различных проектов.

Стоит отметить, что САПР — это аббревиатура, которая и расшифровываться может по-разному. В общем случае она соответствует словосочетанию «система автоматизированного проектирования». Вместе с тем есть и другие варианты расшифровки соответствующей аббревиатуры. Например, она может звучать как «система автоматизации проектных работ».

В английском языке российскому термину САПР по смыслу соответствует аббревиатура CAD, в некоторых случаях — CAX. Рассмотрим более подробно, в каких целях могут создаваться системы автоматизированного проектирования в машиностроении и иных сферах.

Цели создания САПР

Главная цель разработки САПР — повышение эффективности труда специалистов предприятия, решающих различные производственные задачи. В частности, связанные с инженерным проектированием. Повышение эффективности в данном случае может осуществляться за счет:

Снижения трудоемкости процесса проектирования на производстве;

Сокращения сроков реализации проектов;

Снижения себестоимости проектных работ, а также издержек, связанных с эксплуатацией;

Обеспечения повышения качества инфраструктуры проектирования;

Снижения издержек на моделирование, а также проведение испытаний.

САПР — это инструмент, позволяющий добиться отмеченных преимуществ за счет:

Автоматизации документации;

Рассмотрим теперь, в какой структуре может быть представлена САПР.

Структура САПР

Система автоматизированного проектирования технологических процессов, к примеру, может включать следующие компоненты:

Комплекс элементов автоматизации;

Программно-техническую инфраструктуру;

Методические инструменты;

Элементы поддержки функциональности САПР.

Распространен подход, в соответствии с которым в структуре САПР следует выделять различные подсистемы. Ключевыми принято считать:

Обслуживающие подсистемы, которые поддерживают функционирование основных проектирующих компонентов САПР, инфраструктуры, отвечающей за обработку данных, поддержание ПО;

Проектирующие подсистемы, которые в зависимости от соотнесения с объектом разработки могут быть представлены с объектными задачами или же инвариантными, то есть связанные с реализацией конкретных проектов или же с совокупностью нескольких.

САПР — это системы, которые включают в себя определенные функциональные компоненты. Рассмотрим их особенности.

Компоненты САПР

Автоматизированное проектирование систем управления и промышленной инфраструктуры, как мы уже знаем, состоит из различных подсистем. В свою очередь, их составляющими являются компоненты, которые обеспечивают функционирование соответствующих элементов САПР. Например, это может быть та или иная программа, файл, аппаратное обеспечение. Компоненты, обладающие общими признаками, формируют средства обеспечения систем проектирования. Таковые могут быть представлены следующими основными разновидностями:

Системы, применяемые в целях разработки различных чертежей;

САПР, созданные для геометрического моделирования;

Системы, предназначенные для автоматизации расчетов в рамках инженерных проектов, а также динамического моделирования;

САПР, предназначенные для осуществления компьютерного анализа различных параметров по проектам;

Средства автоматизации, используемые в целях технологической оптимизации проектов;

САПР, используемые в целях автоматизации планирования.

Стоит отметить, что данную классификацию следует считать условной.

Автоматизированная система технологического проектирования может включать в себя самый широкий спектр функций из числа тех, что перечислены выше, и не только. Конкретный перечень возможностей САПР определяет прежде всего разработчик соответствующей системы. Рассмотрим, какие в принципе 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, — процесс, который характеризуется высоким уровнем сложности и требует от его участников осуществления вложения значительных ресурсов — трудовых, финансовых. Эксперты выделяют несколько основных принципов, в соответствии с которыми может вестись разработка САПР. В числе таковых:

Унификация;

Комплексность;

Открытость;

Интерактивность.

Рассмотрим их подробнее.

Унификация как принцип разработки САПР

Работа с системами автоматизированного проектирования как на стадии их разработки, так и в период пользования соответствующей инфраструктурой предполагает следование принципу унификации, в соответствии с которым, те или иные решения могут одинаково эффективно и по схожим алгоритмам внедряться в различных отраслях производства. Данный принцип предполагает, что человек, использующий знакомый ему модуль САПР или, к примеру, методику автоматизированного проектирования в одной среде, без труда сможет адаптировать их к специфике применения в иных условиях.

Унификация САПР имеет значение и с точки зрения развития предприятия - разработчика соответствующей системы: чем более универсальными будут модули и подходы, которые данный хозяйствующий субъект предлагает рынку, тем более интенсивным может быть его рост, тем выше конкурентоспособность и готовность новых потребителей к сотрудничеству.

Комплексность как принцип разработки САПР

Следующий принцип, который характеризует процесс проектирования автоматизированных систем, — комплексность. Он предполагает, что производитель САПР сможет наделить свой продукт компонентами, которые позволят его пользователю решать поставленные задачи на самых разных уровнях реализации проекта. Данный аспект, возможно, является ключевым с точки зрения обеспечения конкурентоспособности продукта и освоения им новых рынков. Но при этом следует иметь в виду, что даже самые комплексные решения должны удовлетворять иным ключевым принципам разработки САПР. В числе таковых — открытость.

Открытость как принцип разработки САПР

Открытость в данном контексте может пониматься по-разному, но во всех случаях ее интерпретация будет уместной. Разработка системы автоматизированного проектирования — процесс, который должен прежде всего характеризоваться открытостью с точки зрения формирования обратной связи между производителем САПР и ее пользователями. Человек, задействующий соответствующую систему, должен иметь возможность информировать ее разработчика о выявленных проблемах, особенностях функционирования САПР в различных условиях, передавать бренду-производителю свои пожелания касательно улучшения продукта.

Открытость в разработке САПР также может выражаться в готовности производителя осуществлять активный мониторинг технологических разработок, в том числе от конкурирующих производителей, отслеживать различные тренды. В данном случае ведущую роль в бизнесе могут играть не только технологические подразделения, но, к примеру, маркетологи компании, специалисты по PR, менеджеры, отвечающие за переговоры фирмы с партнерами.

Открытость при разработке САПР — это также готовность разработчика соответствующей системы к прямому диалогу с другими поставщиками, которые опять же могут быть его прямыми конкурентами. Обмен технологиями, позволяющими создавать продукты, посредством которых может быть осуществлено эффективное автоматизированное проектирование систем управления, промышленной инфраструктуры, инженерных разработок, также является значимым фактором повышения конкурентоспособности бренда, поставляющего САПР в тех или иных сегментах рынка.

Интерактивность как принцип разработки САПР

Следующий важнейший принцип создания САПР — интерактивность. Он предполагает прежде всего создание разработчиком соответствующих систем интерфейсов, максимально облегчающих процедуру их задействования человеком, а также осуществления им необходимых коммуникаций с другими пользователями САПР.

Еще один аспект интерактивности — обеспечение в необходимых случаях взаимодействия между различными модулями систем автоматизированного проектирования в рамках формирования производственной инфраструктуры.

Можно отметить, что принцип интерактивности тесно связан с первым — унификацией. Дело в том, что обмен данными в рамках тех или иных интерактивных процедур наиболее эффективным будет при условии необходимой стандартизации взаимодействия между теми или иными субъктами. Это может выражаться в унификации файловых форматов, документов, процедур, языка, инженерных подходов при разработке тех или иных проектов.

Особенно большое значение рассматриваемый принцип играет в САПР, посредством которых осуществляется автоматизированное проектирование информационных систем. Данная сфера применения САПР характеризуется, в частности, высокой степенью потребности пользователей соответствующей инфраструктуры:

В регулярном, динамичном взаимодействии между собой;

Обеспечении связей между большим количеством модулей САПР;

Осуществлении оптимизации различных интерактивных процедур;

Оперативном формировании отчетности.

Только при условии достаточной интерактивности систем автоматизированного проектирования пользователи вправе рассчитывать на эффективное решение подобных производственных задач.

CAD-программы (computer aided design) – системные комплексы для проектирования, с помощью которых автоматизируют задачи на разных стадиях изготовления промышленной продукции (проектной, предпроизводственной). В русскоязычной аббревиатуре – САПР (система автоматизированного проектирования).

Все CAD-системы, независимо от терминологии, предназначены для оптимизации работы инженерного состава предприятия. Если применять их правильно, уместно, они повышают производительность труда отдельных групп сотрудников. А это приводит к повышению общих показателей производительности персонала в целом.

CAD-комплексы, развернутые на предприятии, позволяют решить такие задачи:

снизить трудоемкость отдельных операций и процессов, а значит уменьшить время и затраты на разработку, изготовление продукции;
сократить время на подготовку проектов - с этими системами проектирование выводится на принципиально иной уровень;
увеличить точность изготовления продукции без потерь в скорости (оперативность производства даже возрастает);
снизить расходы, которые необходимы для содержания инженерного состава (что уменьшает себестоимость готового изделия);
повысить качество проектирования - CAD-программы выводят его на новую технико-экономическую ступень;
снизить расходы на моделирование образцов и проведение их испытаний.

CAD – комплексные решения. Они могут быть программными, техническими, иными. С помощью САПР автоматизируют составление проектно-конструкторских, других документов внутри предприятия, унифицируют проектирование, оптимизируют процесс принятия управленческих решений (за счет расширения информационной поддержки), решают другие задачи.

Универсальность и свободная интеграция с решениями SAP

Благодаря высокой отдаче, гибкости продуктов системы находят применение в разнообразных областях - от стоматологии и медицинского протезирования до машиностроения. Сегодня CAD-программы представляют собой ПО, которое свободно интегрируется в комплексы SAP, они совместимы с любыми их решениями. Используя специальные шины, можно совмещать САПР с PLM или CAM-системами (computer aided manufacturing). Последние, предназначенные для работы с ЧПУ-станками, создают алгоритмы числового программного управления, открывают возможности для изготовления качественной сложнопрофильной продукции за меньший срок.

Программные CAD-решения также поддерживают:

системы верхнего уровня -CAD/CAM Unigraphics;
комплексы на среднем уровне - Solid Edge;
нижнеуровневые системы - AutoCAD и другие.

Программы интегрируются с Pro/Engineer, SolidWorks, TeamCenter, Inventor,другими продуктами. Они простые в освоении, у них «дружественный» пользователю интерфейс, широкая функциональность (можно настроить их так, чтобы они отвечали индивидуальным требованиям заказчика и особенностям бизнеса). САПР поддерживают технологии параллельного проектирования. С ними можно свободно использовать методики вариантной оптимизации, матмоделирования. Еще один важный плюс - цена продукта формируется гибко. Ее определяет функционал, который подбирается под конкретного заказчика, его потребности, задачи, возможности.

Компания ASAP Consulting предлагает услуги разработки оптимизированных решений для проектирования и производства, в которых задействуются прогрессивные инструменты автоматизации. Мы подберем CAM, CAD-решения под конкретную задачу, поможем развернуть продукты на предприятии, будем консультировать по всем возникающим вопросам.

Если попытаться истолковать простым и доступным языком, что собой представляют эти чрезвычайно сложные для людей без высшего технического образования системы, получится следующее — это современный переход инженерных чертежей, от бумажных к электронным. С бурным развитием компьютерных технологий, отпала необходимость создания технической документации в ручном формате. Что позволило, кроме всего прочего, избежать неточностей и просчетов, а также намного ускорило и упростило сам процесс подготовки цифровых проектов.

Что собой представляет САПР

Используя техническую терминологию САПР – это комплекс автоматизированных систем с функцией проектирования, для реализации информационных технологий (чертежей, схем, сложных диаграмм и пр.). Ядро комплекса, представляет собой своеобразное программное обеспечение, заключающееся в разветвленной организационно-технической системе, автоматизирующей процессы проектных решений. Возможности ее, однако, ограничены, без использования всех средств для решения поставленных задач. А это – совокупность обслуживающего персонала, технических наработок проекта, и самой программы (запущенного процесса), для обработки и преобразования полученных данных в полноценный проектный план.

Сложности с расшифровкой аббревиатуры

Для лучшего понимания, что такое на самом деле САПР, в чем состоит назначение и каковы рабочие функции, следует сначала разобраться в толковании сокращенного названия . Может показаться странным, но существует несколько вариантов расшифровки, большинство из которых уводят по ложному пути:

Часто, в технической литературе ее называют – программным средством для создания автоматизированного проектирования. По смыслу такое толкование близко к истине, но слишком растянутое в контексте, и одновременно слишком узкое в определении вопроса. Другими словами – это прикладное специализированное ПО, а единственная роль его, заключается в проектной деятельности, осуществляющейся при помощи автоматизированных процессов. Это слишком сложное для понимания и не совсем верное определение, учитывая, что САПР это не обычная программа, а комплекс средств.
В других источниках расшифровка представляет его системой автоматического проектирования. Коротко, емко, но в корне неверно, с допущением грубейшей ошибки в толковании. Здесь путаются главные понятия , в словосочетании «автоматического», то есть, самостоятельного системного процесса, без всякого подключения человеческого фактора. В общей системе САПР за определенную часть ее работы отвечает именно персонал, без него она не может обойтись, что подчеркнуто понятием «автоматизированный». А автоматическими, является лишь отдельные операции в работе, ложащиеся непосредственно на систему.
Дословная расшифровка – система автоматизации проектных работ или система автоматизированного проектирования. Это наиболее правильное и точное определение, полностью соответствующее и аббревиатуре и смыслу в нее заложенному. Но оно считается излишне тяжеловесным, а потому, редко используется даже в технической литературе, разве только, в виде дословного толкования.
Для определения и расшифровки чаще всего используется словосочетание – система автоматического проектирования. Это не совсем соответствует аббревиатуре, но полностью отражает ее смысл и легко в употреблении, поэтому применимо и в технической, и в прикладной литературе. Используется такое толкование и в ГОСТ.
В англоязычном варианте, CAD — computer-aided design, имеет тот же смысл что и в русскоязычном, но в дословном переводе несколько отличается. Английский вариант подчеркивает применение компьютерных технологий, участвующих в процессе проектирования. Нельзя сказать что это неверно, все так, но тут как и с точным переводом на русском языке – излишняя словоформа, и без того понятно, что без этого не обойтись.

Краткий экскурс в историю

Самое интересное в том, что разработка САПР началась еще в 1945 г., задолго до наступления компьютерной эры, а разные этапы ее создания велись на протяжении 70-ти лет. Как в большинстве подобных случаев, это был исключительно военный проект научно-исследовательских организаций ВПК США. Целью было создание системы аппаратно-программного комплекса, способного в автоматизированном режиме управлять средствами противовоздушной обороны. Первый из таких комплексов поступил на вооружение уже в 1947 г., но как опытный образец, а работы продолжались и дальше.

Поначалу это были примитивные электронные радиотехнические средства, какими они оставались до конца 60-х гг. Примерно к этому времени к созданию собственного проекта приступили и в СССР, первые советские образцы тоже не впечатляли техническими возможностями, и постоянно совершенствовались. Первый прототип по-настоящему автоматизированной графической системы увидел свет в 1963 г., это был знаменитый Sketchpad – детище профессора Сазерленда. А первый полноценный САПР выпустила компания «Autodesk» в 1982 г. представившая свой продукт – AutoCAD, ставший «дедушкой» всех современных систем автоматизированного проектирования.

Цели, возможности и применение

Разработки собственно САПР преследуют исключительно мирные цели, направленные на повышение эффективности труда работников технических отделов (инженеров, конструкторов, проектировщиков). Возможности для этого предоставляет сам человек, взаимодействующий с вычислительной электроникой, и эта связка способна решать поставленные задачи, на разных стадиях проектирования, с последующей подготовкой производства. Способствуют в достижении этого следующие сопутствующие факторы:

многократно облегченный и упрощенный производственный процесс планирования;
снижение конечных сроков готовых к реализации базовых проектов;
улучшение показателей качества проектирования на каждом отдельно взятом этапе;
сокращение статьи затрат на моделирование и тестирование ввиду отсутствия доработок;
существенное сокращение затрат за счет отсутствия эксплуатации большого числа сотрудников.

Подобные преимущества, это результат достоинств и эффективности элементов автоматизированной системы. В частности:

Составляющая часть и структура

По государственным стандартам, структура САПР включает комплекс элементов, считающихся отдельными составляющими, но в работе взаимодействующих между собой:

КСАП (Комплекс Средств Автоматизации Проектирования), состоящий из ряда собственных подсистем, а также некоторых входящих непосредственно в САПР. Но включены они в общий комплекс не на постоянной основе, а на периодической, в момент их эксплуатации, кроме тех, что не вошли в программный комплекс системы и объединяются общей функцией.
ПТК (Программно-Технический Комплекс), назвать его самостоятельным достаточно сложно, все компоненты заключенные в этом комплексе, направлены на обеспечение САПР. Он осуществляет инженерный анализ, и проводит расчет полученных данных. А вот функций работающих самостоятельно как у КСАП не имеет, но может эксплуатироваться им.
ПМК (Программно-Методический Комплекс), так же как и предыдущий, включает в себя только компоненты, обеспечивающие общую систему. Имеет встроенный модуль с управленческими функциями, контролирующими деятельность и ПТК, и КСАП, точнее их результат. Также может эксплуатироваться последним, но при этом и сам использует подсистемы.

Важной составляющей частью структуры САПР, являются включенные в нее подсистемы, наделенные системными свойствами, выделенные при создании как самостоятельные элементы. В этом САПР можно сравнить с пчелиными сотами, состоящими и ячеек-подсистем – неотъемлемых от общего тела и взаимозависимых между собой. Каждая ячейка отвечает за выполнение и обеспечение определенных функций и задач, обладая набором собственных проектных решений и документацией, для этого предназначенной. Все подсистемы распределены на 2 основных вида назначений:

Обслуживающие компоненты

Компоненты, являются частью общей структуры и составляющими подсистем, выполняя собственные задачи в их функциональности. Они замыкают иерархическую цепочку и не делятся на элементы, оставаясь однородными, при этом полностью автономными и независимыми от других структурных составляющих. Компоненты во многом похожи на приложения и расширения, их так же можно устанавливать самостоятельно. Они разнообразны по назначению, но объединяются в группы по конкретному типу, образуя расширенные средства обеспечения и обслуживания САПР:

Классификация и виды

Государственный стандарт определяет классификацию САПР по таким признакам:

по определенным типам или разновидностям, с учетом сложности представляющей объектами проектирования;
по их уровню, включительно с комплексностью, направленными на все без исключения элементы автоматизации;
по характеру, содержанию и количественным объемам выпускаемой документации, и проделанной работе в целом;
по количеству достигнутых уровней в структурной части технического и системного обеспечения.

Параллельно с этим, классификация происходит по видам CAD-программ:

Разновидности программ

В большинстве, программное обеспечение для САПР мало чем отличается между собой, сохраняя то же наполнение и те же принципы. Основные отличия, проявляются в зависимости от применимой отрасли производства:

MCAD – объединяет машиностроительную отрасль в целом, независимо от уровня сложности разработок. От схемы простейшего кухонного комбайна, до платформ для запуска межгалактических зондов.
ECAD – поддерживает сферу радиоэлектроники на всех этапах разработок. Начиная отдельными элементами, в виде плат и микросхем, заканчивая проектами, состоящими из тысяч таких деталей.
CAAD – охватывает задачи архитектурно-строительного направления любой сложности, в чем бы они не выражались. Как, например, возведение отдельных зданий и целых комплексов, или прокладка путей сообщения.

Для них существует собственная классификация, определяющаяся по целям использования, повторяющая состав и структуру англоязычного САПР:

CAD – включает создание проектов, чертежей и схем;
CAE – отвечает за процессы расчетов и аналитики;
CAM – осуществляет управленческие функции.

Принципы разработки

Работа на базе средств автоматизированного проектирования, чрезвычайно сложна, несмотря на относительно небольшую энергозатратность и ресурсоемкость. Она требует не только знаний и высокой квалификации, это сам по себе сложный процесс, требующий трудовых и финансовых затрат на реализацию проекта. Его окупаемость зависит от множества факторов, как внешних, так и внутренних, оказывающих непосредственное влияние на эффективность разработки. Она объединяет основные принципы, утвержденные государственным стандартом, выраженные:

в унификации;
в комплексности;
в открытости;
и интерактивности.

Что представляют собой эти принципы, следует рассмотреть детально.

Унификация

Принципы унификации широко используются в разработках, независимо от их направления и отрасли, начиная от начальных стадий и до пользования инфраструктурой, причем, внедряются и на определенных этапах. Если неуклонно следовать им, различные решения одинаковой эффективности и близким по определению алгоритмам применимы в любых производственных отраслях.

Заключается принцип унификации в осведомленности обслуживающего персонала, располагающего широкими познаниями в узкоспециализированной сфере производства, но способного применить его и в совершенно чуждых условиях. Это не подразумевает насильственной эксплуатации, все процессы имеют одинаковые принципы и свою специфику, а умение приспособить знания и адаптировать их в однотипной среде – это и есть основной принцип унификации. Это касается не только человеческого фактора, поскольку процесс автоматизированный, соответственно, данный принцип распространяется и на саму CAD-систему.

Комплексность

Комплексный подход как принцип разработки, важен во многих аспектах автоматизированного процесса. Во-первых, он в немалой степени обеспечивает конкурентоспособность конечного продукта. А во-вторых, оказывает непосредственное влияние на объемы его реализации, путем продвижения на новые рынки сбыта. С экономической точки зрения , этот принцип можно было бы считать основным, он отвечает всем требованиям достижения быстрой окупаемости затратной части, используемой на производство.

Но с точки зрения самой структуры САПР, он не может быть автономным, и как следствие, нельзя делать на него весь упор – он во многом зависит от других принципов, и не всегда отвечает их требованиям, а иногда действует в ущерб открытости. Как и предыдущий, комплексность характеризуется приспособленностью, но в этом случае, она касается больше системы, чем персонала, способного принимать только установленные управленческие решения. Выражен принцип в наделении продукта компонентами, позволяющими решать задачи на независимых друг от друга стадиях производства, то есть, сделать состоятельным еще до реализации проекта.

Открытость

Принцип открытости можно воспринимать по-разному, да и возможностей для интерпретации в нем предостаточно. Но характерная его черта, в любой из представленных форм – взаимосвязь всех сторон структуры , формирующаяся в основном между производителем и пользователем, в процессе привлекая другие элементы их окружающие, осуществляя обратную связь. На наглядном примере, можно выразить основы этого принципа так: персонал, использующий в разработке автоматизированную систему, имеет с ней прямую взаимосвязь, потому что работает с ней в связке.

В случае сбоев или неполадок в рабочем процессе, информация об этом поступает к разработчикам, анализирующим стадии производства для поиска комплексного решения, а это прямой путь не только к устранению проблемы, но и к совершенствованию механизма, а как следствие и конечного продукта. Разработчики, в свою очередь, передают техническую документацию с результатами проделанной работы бренду-производителю, добавляющему ее в схемы новых версий системы. Таким образом, одна, казалось бы, незначительная деталь, задействует всех участников и имеет позитивные последствия.

Принцип интерактивности, относится к важнейшим элементам общей цепи в разработке, на него возложены ответственные задачи и функции. Он создает условия для максимально упрощенной коммуникации между всеми пользователями, посредством интерфейсов, и обеспечивает взаимодействие различных системных модулей, при формировании производственной инфраструктуры, фактически не вмешиваясь непосредственно в процесс разработки.

С технической стороны он имеет тесную взаимосвязь с принципом унификации, что в равной степени повышает их эффективность в общей связке. Хотя они и независимы друг от друга, но в моменты проведения интерактивных процедур, имеет большое значение обмен данными между различными субъектами, для взаимодействия в их работе. Собственно, только за счёт принципа интерактивности налаживается эффективное решение почти всех задач производства, применимых в системе автоматизированного проектирования.

Критерии выбора САПР

Критериев такого выбора можно назвать немало, получится внушительный список, однако этого делать нет смысла, учитывая, что они кардинально меняются в зависимости от назначения такого софта. Прежде всего, нужно принять во внимание уровень сложности решаемых задач и их объема, то, каким должен быть конечный продукт, сроков, отведенных на выполнение работ и всего, что с этим связано. Ну и, конечно же, выбор зависит от самого пользователя, не его предпочтений или чутья, а квалификации, насколько хорошо он знаком с работой и особенностями системы автоматического проектирования. А в остальном, следует обращать внимание только на следующие показатели:

Требования к компьютеру

Новые компьютеры совместимы с любыми периферийными устройствами, и обладают большим объемом оперативной памяти. А последнее, единственное, что имеет значение для установки программ САПР, никаких других требований у них нет. Что касается стареньких устройств, то и с ними не будет сложностей, если только и без того скудная память не перегружена ворохом папок и файлов. Следует учитывать только это, и то, что подобный софт достаточно тяжеловесен, объем свободного места на диске должен быть не меньше 6 Гб.

Лучшие САПР-программы для проектирования

Если еще лет 20 назад подобные программы были большой редкостью, за исключением доминирующей продукции компании Autodesk и некоторых других, не отличающихся функциональными возможностями, то сейчас рынок ими буквально переполнен. Такое положение только на руку пользователей, конкуренция позволила существенно снизить заоблачные цены, существовавшие в недавнем прошлом. Из-за чего приобретать их могли себе позволить только крупные корпорации. Теперь, программы САПР доступны и простым пользователям, что предоставляет для них большие возможности, особенно когда есть из чего выбирать. Но нужно все же признать, что большинство из них, это низкопробный продукт , не отвечающий ни ГОСТу, ни заявленным качествам, однако всегда остается старый, добрый софт для проектирования в лице неизменных лидеров в этой сфере.

Автокад

До недавнего времени, был гегемоном среди себе подобных, успевшим пройти 22 стадии обновлений и усовершенствований, а потому, хоть и утратил первую строчку в рейтинге, но остается одним из лучших и самым распространенным из всех. AutoCAD относится к легкому уровню, но в отличие от других базовых, способен выполнять проектирование в двумерной и трехмерной среде. Продукт отвечает всем мировым стандартам, имеет 18 вариантов интерфейса, включительно с русскоязычным и несколько тысяч всевозможных надстроек, компонентов и модулей.

С его помощью легко создавать и оформлять чертежи любой сложности, трехмерные модели, к тому же он является платформенным, то есть не привязанным к определенной ориентации, благодарю чему, работает со всеми проектными решениями. В равной степени Автокад подходит и для архитектурных расчетов, и создания проектов в сфере машиностроения.

NanoCAD

Продукт молодой, но успевшей найти множество почитателей. Отечественная компания «Нанософт», совершила технологический прорыв всего за 10 лет, выйдя в рейтинг лучших мировых производителей. Представлен двумя базовыми версиями – nanoCAD (распространяющейся бесплатно) и nanoCAD Plus (распространяется на коммерческой основе). Возможно бесплатный вариант, это ловкий ход, благодаря которому за столь короткий промежуток времени он и добился такой популярности, но продукт действительно заслуживает внимания и без всяких уловок.

Основное направление деятельности – разработка и выпуск технической документации, с этим он справляется на отлично. Имеет удобный интерфейс с поддержкой формата DWG и прямое соотношение с многими себе подобными программами, благодаря чему ему открыт доступ в библиотеку Teigha с заготовленными схемами.

ZWCAD

Последнее время все чаще называемый «полноценной заменой Автокада» продукт компании ZWSOFT обращает внимание рядом достоинств. В частности, это кардинально новая разработка ПО, быстро завоевывающая новые рынки и новых потребителей. В последней версии остался только старый удобный интерфейс, и почти до не узнавания изменилось меню, ставшее более расширенным.

Укомплектован базовым набором инструментов, всем необходимым для инженеров-проектировщиков, с множеством дополнительных модулей и рядом новых функций. Возможность интеграции с многим программным обеспечением, включая и главного конкурента, с поддержкой наиболее популярных форматов для сохранения технической документации. Среди прочих достоинств можно выделить и невысокую цену ZWCAD , и возможность скачать тестовую версию на официальном сайте компании.

Компас

Является самым старым и заслуженным отечественным продуктом, с почти 30-ти летней историей. Сейчас выпускается компанией «Аскон» одновременно в 6-ти разных редакциях, отличающихся функциональными возможностями и направлениями в проектировании, но поддерживающими одни базовые принципы. Основное назначение – создание трехмерных моделей, с ассоциативным рядом для отдельно взятых элементов конструктивного образца.

Благодаря включенной в структуру параметрической технологии, есть возможность в течение короткого времени создавать типовые модели, с применением образцов и прототипов спроектированных раньше. Программа включает многочисленные функции, призванные облегчить решение задач, связанных с обслуживанием в момент производства. Осуществляется поддержка 3-D моделирования, с модулем формирующим спецификации, а главное достоинство Компаса представлено собственным математическим ядром.

Сейчас на рынке можно встретить самый разнообразный софт подобного рода, современный и многофункциональный. Такие программы, кардинально отличаются между собой, по качеству, по стоимости, и по другим критериям, они похожи лишь общим назначением, но по-настоящему похожих, между ними нет. Выбрать что-то подходящее для себя достаточно непросто, единственное, что поможет принять правильное решение, это потребности предприятия, поставленные задачи и быть может, острая необходимость в собственной системе автоматизированного проектирования.

Система автоматизированного проектирования . Наиболее популярная расшифровка. В современной технической, учебной литературе и государственных стандартах аббревиатура САПР раскрывается именно так.
Система автоматизации проектных работ . Такая расшифровка точнее соответствует аббревиатуре, однако более тяжеловесна и используется реже.
Система автоматического проектирования . Это неверное толкование. Понятие «автоматический» подразумевает самостоятельную работу системы, без участия человека. А в САПР часть функций выполняет человек, а автоматическими являются только отдельные проектные операции и процедуры. Слово «автоматизированный», по сравнению со словом «автоматический», подчёркивает участие человека в процессе.
Программное средство для автоматизации проектирования . Это излишне узкое толкование. В настоящее время часто понимают САПР лишь как прикладное программное обеспечение для осуществления проектной деятельности. Однако в отечественной литературе и государственных стандартах САПР определяется как более ёмкое понятие, включающее не только программные средства.

Английский эквивалент

Для перевода САПР на английский язык зачастую используется аббревиатура CAD (англ. computer-aided design ), подразумевающая использование компьютерных технологий в проектировании. Однако в ГОСТ 15971-90 это словосочетание приводится как стандартизированный англоязычный эквивалент термина «автоматизированное проектирование». Понятие CAD не является полным эквивалентом САПР, как организационно-технической системы . Термин САПР на английский язык может также переводится как CAD system, automated design system, CAE system.

В ряде зарубежных источников устанавливается определенная соподчиненность понятий CAD, CAE, CAM. Термин CAE определяется как наиболее общее понятие, включающее любое использование компьютерных технологий в инженерной деятельности, включая CAD и CAM.

Для обозначений всего спектра различных технологий автоматизации с помощью компьютера, в том числе средств САПР, используется термин CAx (англ. computer- aided technologies ).

Цели создания и задачи

В рамках жизненного цикла промышленных изделий САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства.

Основная цель создания САПР - повышение эффективности труда инженеров, включая:

сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;
сокращения сроков проектирования;
сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;
повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;
сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение этих целей обеспечивается путем:

автоматизации оформления документации;
информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;
использования технологий параллельного проектирования;
унификации проектных решений и процессов проектирования;
повторного использования проектных решений, данных и наработок;
стратегического проектирования;
замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;
повышения качества управления проектированием;
применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

По ГОСТ

Структура САПР

В соответствии с ГОСТ, в структуре САПР выделяют следующие элементы:

КСАП САПР - комплекс средств автоматизации проектирования САПР

подсистемы САПР, как элемент структуры САПР, возникают при эксплуатации пользователями КСАП подсистем САПР.
КСАП подсистемы САПР - совокупность ПМК, ПТК и отдельных компонентов обеспечения САПР, не вошедших в программные комплексы, объединенная общей для подсистемы функцией.
ПТК - программно-технические комплексы

компоненты обеспечения ПТК САПР
ПМК - программно-методические комплексы

компоненты обеспечения ПМК САПР

компоненты обеспечения САПР, не вошедшие в ПМК и ПТК

Совокупность КСАП различных подсистем формируют КСАП всей САПР в целом.

Подсистемы САПР

По ГОСТ 23501.101-87, составными структурными частями САПР являются подсистемы , обладающие всеми свойствами систем и создаваемые как самостоятельные системы. Каждая подсистема - это выделенная по некоторым признакам часть САПР, обеспечивающая выполнение некоторых функционально-законченных последовательностей проектных задач с получением соответствующих проектных решений и проектных документов. По назначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие и обслуживающие .

Обслуживающие подсистемы - объектно-независимые подсистемы, реализующие функции, общие для подсистем или САПР в целом: обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, оформление, передачу и вывод данных, сопровождение программного обеспечения и т. п., их совокупность называют системной средой (или оболочкой) САПР.
Проектирующие подсистемы - объектно-ориентированные подсистемы, реализующие определенный этап проектирования или группу связанных проектных задач. В зависимости от отношения к объекту проектирования, делятся на:

Объектные - выполняющие проектные процедуры и операции, непосредственно связанные с конкретным типом объектов проектирования.
Инвариантные - выполняющие унифицированные проектные процедуры и операции, имеющие смысл для многих типов объектов проектирования.

Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов, схемотехнического анализа, трассировки соединений в печатных платах.

Типичными обслуживающими подсистемами являются:

подсистемы управления проектными данными
обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР
подсистемы графического ввода-вывода
Система управления базами данных (СУБД).

Можно разделять все виды программ согласно следующим критериям:

по отраслевому назначению;
по цели использования;
по масштабам;
по форме основной подсистемы.

Разновидности ПО в зависимости от отрасли

MCAD – mechanical CAD – это сфера машиностроения любой сложности: от ракетных установок и автомобилей до примитивного тостера;
EDA или electronic CAD – это группа радиоэлектронных разработок, необходимая для разработки как целого проекта, так и его элементов: микросхем, плат и других деталей.
AEC СAD или CAAD – программное обеспечение для архитекторов и строителей. Используется для возведения зданий, строительства дорог и элементов инфраструктуры любой сложности.

Классификация по цели использования

Она повторяет три составляющих классического САПРа:

CAD – отвечает за проектирование и создание чертежей;
CAE – модуль для автоматических подсчетов и аналитических процессов;
CAM – подготовка производства и управление всей системой.

Они могут быть как воплощены в раздельных платформах, так и объединены в одной – это комбинированные программы. Также возможны надстройки с соответствующими функциями на базовой комплектации.

Отличия платформы по масштабу комплектации

Есть три типа, они характеризуются расположением от простого к сложному:

Нижний уровень отвечает за конструкторскую документацию. Используется в различных сферах деятельности, когда нужно подготовить отчетную смету.
Средний уровень отличается повышенным контролем за отчетность и возможностью построения 3D-моделей.
Высший уровень обеспечивает наиболее широкий спектр возможностей, сопровождая процесс создания изделия любой сложности от расчетных манипуляций до момента тестирования.

Виды программного обеспечения САПР по характеру базовой комплектации

На основе технической графической методики, двумерного и объемного моделирования. Они настроены на использование с целью проектирования объектов и взаимного расположения элементов схемы. Применяются в большинстве случаев в машиностроении.
На Системе Управления Базой Данных. Такие платформы ориентированы на математические расчеты, использование формул и алгоритмов, оперирование большим количеством информации. Чаще всего используются для создания бизнес-проектов и экономических выкладок.
На базе узкопрофильных модулей, необходимых для специализированных действий в той или иной сфере деятельности.
Интегрированные программные обеспечения, включающие в себя все предыдущие виды. Они сложнее в управлении, но обеспечивают широкий охват возможностей.

Примеры САПР-программ: системы автоматизированного проектирования в действии

Расскажем о наиболее популярных платформах, их плюсах и минусах.

Автокад

Еще недавно он занимал первую позицию на рынке систем конструирования. Софт был разработан еще в 1982 году американскими учеными, он сразу стал популярным, тем более, что на тот момент был уникальным средством компьютерного моделирования. AutoCAD предлагает возможности для инженеров всех сфер, в ее комплектации есть как широкий спектр инструментов, так и специальные модули для узкой профилизации, чтобы не загромождать интерфейс. Таким образом, можно купить наиболее удобную для работы версию. Другой вопрос – в какую сумму это обойдется.
Являясь самой популярной программой во всем мире, Автокад переведен на 18 языков, в частности, на русский. Нашим специалистам понятно все, кроме необходимой инструкции по применению. В своем арсенале продукт имеет десятки разновидностей и тысячи надстроек и модулей. Почему же сейчас все чаще ищут аналог этой системы САПР?

У платформы есть как верные защитники, так и противники. Для первых все приписываемые минусы – это лишь результат недостаточного освоения программы. Вторая группа видит следующие минусы:

Неудобная работа с таблицами. Привычные текстовые редакторы дают больше возможностей использовать этот примитивный способ передачи информации.
Трудность в освоении софта: большой функционал не всегда пригождается каждому пользователю, однако, загромождает интерфейс и приводит к путанице.
Невозможность корректного импортирования чертежей, выполненных в Автокаде, в другие ПО. Это не дает пользователем возможность продолжить работу с другого компьютера, на котором установлена другая система.
Производители уделяют много времени и сил на создание новых надстроек, однако, интерфейс побочных модулей зачастую не проработан.
Основным недостатком является завышенная ценовая политика. Для многих инженеров стоимость Автокада остается запредельной. Тем более редко его устанавливают студенты и начинающие проектировщики. Крупным компаниям тоже становится выгоднее покупать лицензии у производителей с хорошей системой корпоративных скидок.

Таким образом, появляется необходимость в поиске лучшего САПРа, который должен отвечать ряду требований:

оптимальный расширенный функционал, не уступающий возможностям популярного продукта;
приятный и удобный внешний вид, понятный интерфейс, удачное расположение инструментария;
нетрудная система обретения лицензии и последующего продления;
возможность обновлений и добавления профильных надстроек с расширенным специализированным комплектом функций;
легкое импортирование из одной программы в другую, совместимость форматов редактирования;
невысокая цена и система корпоративных скидок.

Какие платформы пришли на замену?

NanoCAD

Распространенный продукт российской компании NanoSoft. Большим плюсом является его родина, в связи с ней, Нанокад ориентирован на правила ГОСТа. Интерфейс остается полной имитацией работы в брендовом модуляторе. Соотносится с другими системами автоматического проектирования и легко импортируется за счет поддержания различных форматов. Имеет возможность доступа в библиотеку заготовленных схем и поддерживает обмен данными с системой NormaCS.

Из минусов выделяют нестабильную работу и частые сбои, долгую загрузку софта. И трудности при редактировании геометрии – затруднена работа со сплайнами и штриховками.

ZWCAD – лучший аналог Автокада

Компания ZWSOFT разработала программное обеспечение, которое обещает быть самым популярным на рынке систем автоматизированного проектирования. Продукт имеет следующие достоинства:

Привычный интерфейс и удобное меню с грамотным переводом на русский язык сделает работу в ЗВКАДе удобной.
Базовая комплектация имеет стандартный набор инструментов, необходимый для продуктивной деятельности инженера. Для узких специальностей компанией представлен ряд дополнительных модулей с расширенным функционалом.
Полная совместимость с другими ПО, в том числе, с Автокадом. Популярные форматы сохранения чертежей и, как правило, отсутствие проблем с результатами разработок в других софтах.
Поддержка как двумерных, так и трехмерных моделей.
Низкая цена и возможность покупки пакета лицензий для локального пользования.
Возможность протестировать демо-версию САПРа.
Консультация специалистов при покупке программы.

Подойдет для работ разного уровня сложности как специалистами, так и новичками, студентами.

Выбор хорошей системы автоматического проектирования зависит от личных пожеланий инженера. Эта программа, с которой он будет проводить каждый свой рабочий день. Поэтому необходимо внимательно разобраться с возможностями, которые предлагает платформа.

Компас

Отечественный продукт компании АСКОН изначально планировался как программа для 3D-моделирования. Со временем появились дополнения, позволяющие вести в нем и всю сопутствующую документацию. Он также выигрывает в том, что запрограммирован на соблюдение стандартов ГОСТ. Но софт имеет ряд минусов. Формат чертежей, выполненных в Компасе, не поддерживается прочими схожими платформами. А также имеет скудные возможности в оформлении текста.