Що таке CAD та САМ? Програми CAD: огляд для різних платформ Нова програма cad cam для інженерів

CAD-система(Сomputer-aided design комп'ютерна підтримка проектування) – це система автоматизованого проектування, призначена для виконання проектних робіт із застосуванням комп'ютерної техніки, а також дозволяє створювати конструкторську та технологічну документацію на окремі вироби, будівлі та споруди.

Зазвичай, абревіатура CADвважається стандартизованим англомовним еквівалентом терміна САПР. Однак поняття CAD не є повним еквівалентом САПР як організаційно-технічної системи: так у ГОСТ 15971-90 це словосполучення наводиться як стандартизований англомовний еквівалент терміна «автоматизоване проектування». Термін САПР англійською може також перекладатися як CAD system, automated design system, CAE system.
У зарубіжних джерел встановлюється певна соподчиненность понять CAD, CAE, CAM. Термін CAE визначається як найбільш загальне поняття, що включає використання комп'ютерних технологій в інженерній діяльності, включаючи CAD і CAM. Для позначень всього спектра різних технологій автоматизації з допомогою комп'ютера, зокрема засобів САПР, використовується термін CAx (computer-aided technologies).

Основна мета створення САПР- Підвищення ефективності праці інженерів, за рахунок автоматизації робіт на стадіях проектування та підготовки виробництва. Так, завдяки САПР, вдається досягти:

Скорочення трудомісткості проектування та планування;
- скорочення термінів проектування;
- скорочення собівартості проектування та виготовлення, зменшення витрат на експлуатацію;
- підвищення якості та техніко-економічного рівня результатів проектування;
- скорочення витрат на натурне моделювання та випробування.

Як вхідна інформація САПР використовує технічні знання фахівців, які вводять проектні вимоги, уточнюють результати, перевіряють отриману конструкцію, змінюють її тощо.
Система автоматизованого проектування реалізується як комплексу прикладних програм, які забезпечують проектування, креслення, тривимірне моделювання конструкцій, плоских чи об'ємних деталей.
Як правило, до сучасних CAD-систем входять модулі моделювання тривимірної об'ємної конструкції (деталі) та оформлення креслень та текстової конструкторської документації (специфікацій, відомостей тощо).

Класифікація САПР за ГОСТ 23501.108-85:

Тип / різновид об'єкта проектування
- складність об'єкта проектування
- рівень автоматизації проектування
- Комплексність автоматизації проектування
- характер документів, що випускаються
- кількість документів, що випускаються
- кількість рівнів у структурі технічного забезпечення

Класифікація САПР (або підсистеми САПР) за цільовим призначенням:

CAD (англ. computer-aided design/drafting) - засоби автоматизованого проектування, у контексті зазначеної класифікації термін позначає засоби САПР, призначені для автоматизації двовимірного та/або тривимірного геометричного проектування, створення конструкторської та/або технологічної документації, та САПР загального призначення.
- CADD (англ. computer-aided design and drafting) - проектування та створення креслень.
- CAGD (англ. computer-aided geometric design) – геометричне моделювання.
- CAE (англ. computer-aided engineering) - засоби автоматизації інженерних розрахунків, аналізу та симуляції фізичних процесів, здійснюють динамічне моделювання, перевірку та оптимізацію виробів.
- CAA (англ. computer-aided analysis) – підклас засобів CAE, що використовуються для комп'ютерного аналізу.
- CAM (англ. computer-aided manufacturing) – засоби технологічної підготовки виробництва виробів, що забезпечують автоматизацію програмування та управління обладнання з ЧПУ або ГАПС (Гнучких автоматизованих виробничих систем)). Російським аналогом терміна є АСТПП – автоматизована система технологічної підготовки виробництва.
- CAPP (англ. computer-aided process planning) - засоби автоматизації планування технологічних процесів, що застосовуються на стику систем CAD і CAM.
Багато систем автоматизованого проектування поєднують у собі вирішення завдань, що відносяться до різних аспектів проектування CAD/CAM, CAD/CAE, CAD/CAE/CAM. Такі системи називають комплексними чи інтегрованими.

Загальноприйнята міжнародна класифікація CAD/CAM/CAE-систем:

Креслення орієнтовані системи, які з'явилися першими в 70-ті рр.. (і успішно застосовуються в деяких випадках досі).

Системи, дозволяють створювати тривимірну електронну модель об'єкта, що дозволяє вирішення завдань його моделювання до моменту виготовлення.

Системи, що підтримують концепцію повного електронного опису об'єкта (EPD Electronic Product Definition). EPD це технологія, яка забезпечує розробку та підтримку електронної інформаційної моделі протягом усього життєвого циклу виробу, включаючи маркетинг, концептуальне та робоче проектування, технологічну підготовку, виробництво, експлуатацію, ремонт та утилізацію.

Абревіатура САПРу сучасній технічній, навчальній літературі та державних стандартах розшифровується як "Система автоматизованого проектування", хоча більш точно відповідає абревіатурі САПР розшифровка "Система автоматизації проектних робіт", але вона більш важка для сприйняття і використовується набагато рідше. Часто можна почути неправильне тлумачення. "Система автоматичного проектування", Що помилково за своєю сутністю, так як поняття «автоматичний» передбачає самостійну роботу системи, без участі людини, а в САПР частину функцій виконує людина, а автоматичними є лише окремі проектні операції та процедури. Не зовсім вірно і тлумачення "Програмний засіб для автоматизації проектування"оскільки воно є надто «вузьким»: безумовно, нині часто розуміють САПР лише як прикладне програмне забезпечення для здійснення проектної діяльності. Однак, у вітчизняній літературі та державних стандартах САПР визначається як більш ємне поняття, що включає не лише програмні засоби.

В даний час найбільшими розробниками CAD/CAM-системє компанії:

Parametric Technology Corporation (PMTC) - ПЗ Pro/Engineer, Windchill;
- Dassault Systemes (DASTY) - ПЗ CATIA, SolidWorks, ENOVIA CATIA, DELMIA;
- Autodesk (ADSK);
- Unigraphics Solutions (UGS) - ПЗ Unigraphics, Solid Edge, iMAN, Parasolid;
- Structural Dynamics Research Corporation (SDRC) - I-DEAS.

Світовий ринок САПР (ПЗ для автоматизації проектування) постійно розвивається. Сучасні програмні пакети дозволяють не лише швидко створювати вивірені до дрібниць креслення, а й 3D моделі, а також технічну документацію до них. Подібні утиліти найчастіше застосовуються в сукупності з автоматизованими системами аналізу та розрахунків, які називаються CAE.

Ринок САПР у світі та СНД

З кожним роком обсяги продажу софту САПР збільшуються, на даний момент таким програмним забезпеченням користується не менше 6 млн осіб. Ринок почав особливо активно розвиватись після глобальної економічної кризи 2009 року. За прогнозами на кінець 2017 року продажі САПР мають досягти $8,7 млрд.

Популярність САПР залежить від регіону, де впроваджуються ці рішення. Найбільш динамічно софт продається у державах, економіка яких перебуває на підйомі. Рейтинг найпопулярніших виробників утиліт для автоматизації проектування представлено у діаграмі 1.

Діаграма 1. Найбільші виробники САПР з досліджень JPR у 2014 році

На відміну від інших секторів, що займаються виробництвом ПЗ, ринок САПР відрізняється великою відкритістю для нових гравців, які можуть користуватися можливостями та пропонувати нові технології. Серед компаній, що пропонують велику кількість інноваційних рішень, слід згадати GrabCAD, SpaceClaim та Hexagon.
За географічним розподілом перше місце на ринку займають Європейські держави, що пов'язано з присутністю на континенті підприємств, що працюють у сферах, які вважаються головними споживачами продуктів CAD:

Електроніки та електротехніки,
Машино- та літакобудування.

Розвиток ринку САПР у країнах колишнього СРСР важко проаналізувати, оскільки з усіх вітчизняних виробників тільки компанія АСКОН надає відкритий доступ до інформації про свої доходи. Однак, можна говорити про те, що в країнах СНД системи проектування 2D поступово витісняються програмами 3D, що дозволяють не лише створювати об'ємні моделі та документацію до них, а й здійснювати менеджмент життєвого циклу проекту чи складу виробу.

Більшість підприємств на пострадянському просторі відмовилися від неліцензійного програмного забезпечення, хоча кількість нелегальних користувачів залишається досить високою. При цьому у фінансовому відношенні щорічне зростання ринку САПР становить останні 10 років не менше 20%. Ці показники забезпечуються високими світовими цінами на нафту та великою зацікавленістю в автоматизації добувних та переробних підприємств. Широко впроваджують що дозволяє автоматизувати роботу софт та підприємства, що працюють у галузі машинобудування. Основний ринок САПР у Росії сьогодні контролює 5 ключових компаній.

У зв'язку з появою останніми роками великої кількості платних послуг у галузі технічної підтримки, що надається вендором, а також ускладненням функціоналу утиліт, планується, що найближчими роками зростання ринку послуг як мінімум на 5% випередить продаж нових ліцензій.

Безсумнівно, у зв'язку з кризою обсяги продажів продуктів САПР знизилися, особливо якщо йдеться про популярні універсальні системи, проте марки, що пропонують софт дорожчої цінової категорії, не відчули значного скорочення продажів.

Огляд програми Inventor

Ця програма – одна з найстаріших систем тривимірного проектування. Перші її версії з'явилися ще в 1999 році, з того часу компанією Autodesk було випущено не менше сотні оновлень, що перетворило Inventor на своєрідний еталон на ринку вітчизняних САПР.
Основними перевагами цього софту є:

наявність функції параметричного моделювання, що дозволяє задавати характеристики кожному з елементів моделі;
Гнучкість, під якою розуміється можливість використання різних методів проектування за досить низьких вимог до ПЗ комп'ютера;
Можливість створення моделей окремо та включення їх у складання;
Функція за допомогою якої можна створювати двомірні креслення для створених тривимірних моделей.

Хороший огляд інтерфейсу та можливостей цієї програми провів наш передплатник та добрий друг Михайло Азанов:

Тим, хто хоче швидко освоїти функціонал Inventor Autodesk, також можна порекомендувати або скачати безкоштовну . Або ж відвідати наш.

Огляд програми SolidWorks

У цій програмі використовується одночасно два принципи проектування – поверхневе параметричне та тривимірне твердотільне, що дозволяє конструкторам працювати над створенням тривимірних деталей та складати складання тривимірних електронних моделей.
За допомогою програми можна побачити майбутній виріб з різних сторін і оцінити не тільки його технічні характеристики, але і якість дизайну.

Принцип роботи ПЗ має багато спільного зі збором конструктора «Лего»: користувач збирає модель із шаблонних блоків, які можна легко додавати та видаляти, а також змінювати їх характеристики. Отримані тривимірні моделі, що розміщуються в об'ємному віртуальному просторі, допомагають скласти якнайточніше уявлення про властивості об'єкта і наблизити комп'ютерну модель до вигляду майбутнього виробу без необхідності макетування.

Невеликий огляд базових принципів моделювання у SolidWorks:

Огляд програми КОМПАС 3D

КОМПАС 3D – унікальний софт, що дозволяє реалізовувати ідеї на 3D та створювати їх документацію. При потужних функціональних можливостях програма забезпечує простоту та зручність роботи. Еталонна система добре відома в країнах Східної Європи, оскільки має велику базу типових параметричних бібліотек, в яких міститься велика кількість шаблонних моделей, що дозволяють проектувати деталі механізмів, машин, архітектурних форм і деталей. Розробники запропонували гнучкий розвинений інструментарій, що відмінно відповідає цілям професіоналів, що вирішують складні завдання щодо побудови поверхонь.

Програма створювалася як модульний продукт, що дозволяє оптимізувати бюджетні витрати та скоротити час на втілення конструкторських та архітектурних задумів. Користувач має можливість створювати технологічну та конструкторську документацію у вигляді текстових документів та електронних таблиць. Крім того, програма здатна створювати інструкції для виробничих роботів, що вигідно відрізняє її від конкурентів.

Огляд інтерфейсу КОМПАС 3D від Студії Vertex:

Отримати уявлення про правила роботи з програмним забезпеченням можна на нашому сайті в розділі .

Найкращі САПР у СНД

Який софт найкраще відповідає інтересам вітчизняних конструкторів? Все більше позитивних відгуків отримує КОМПАС 3D, головними перевагами якого є:

Щодо висока вартість;
Нові програмні блоки;
Модернізований інтерфейс користувача;
Систематичне оновлення;
Потужний модуль проектування різноманітних специфікацій.

Вартість ліцензії КОМПАС 3D становить від 1490 до 200 000 рублів залежно від типу універсальної автоматизованої системи та сфери, в якій її планується застосовувати, покупець може вибрати електронну або коробкову версію. Придбати ліцензію можна, наприклад: http://store.ascon.ru/.

Дізнатися точну вартість продуктів SolidWorks можна тільки зв'язавшись з розробниками (форма запиту - http://www.solidworks.ru/buy-solidworks/), але з чуток вона становить не менше 350 000 рублів, ціна Inventor настільки ж висока.

Отже, популярність КОМПАС 3D легко пояснити: програмне забезпечення має доступну вартість, правила роботи з ним просто освоїти, а багата колекція шаблонів задовольнить потреби навіть великого конструкторського центру.

А що Ви думаєте щодо КОМПАС 3D? Напишіть у коментарях.

До речі, ми закінчили роботу над створенням нового бестселера – !

Можна розділяти всі види програм відповідно до таких критеріїв:

за галузевим призначенням;
за метою використання;
за масштабами;
формою основної підсистеми.

Різновиди ПЗ залежно від галузі

MCAD – mechanical CAD – це сфера машинобудування будь-якої складності: від ракетних установок та автомобілів до примітивного тостера;
EDA або electronic CAD – це група радіоелектронних розробок, необхідна розробки як цілого проекту, і його елементів: мікросхем, плат та інших деталей.
AEC СAD або CAAD – програмне забезпечення для архітекторів та будівельників. Використовується для будівництва будівель, будівництва доріг і елементів інфраструктури будь-якої складності.

Класифікація за метою використання

Вона повторює три складові класичного САПРу:

CAD – відповідає за проектування та створення креслень;
CAE – модуль для автоматичних підрахунків та аналітичних процесів;
CAM – підготовка виробництва та управління всією системою.

Вони можуть бути як втілені в окремих платформах, так і об'єднані в одній – це комбіновані програми. Також можливі надбудови з відповідними функціями на базовій комплектації.

Відмінності платформи за масштабом комплектації

Є три типи, вони характеризуються розташуванням від простого до складного:

Нижній рівень відповідає за конструкторську документацію. Використовується у різних сферах діяльності, коли потрібно підготувати звітний кошторис.
Середній рівень відрізняється підвищеним контролем за звітністю та можливістю побудови 3D-моделей.
Вищий рівень забезпечує найбільш широкий спектр можливостей, супроводжуючи процес створення виробу будь-якої складності від розрахункових маніпуляцій до тестування.

Види програмного забезпечення САПР за характером базової комплектації

На основі технічної графічної методики, двовимірного та об'ємного моделювання. Вони налаштовані використання з метою проектування об'єктів і взаємного розташування елементів схеми. Застосовуються здебільшого у машинобудуванні.
На системі управління базою даних. Такі платформи орієнтовані на математичні розрахунки, використання формул та алгоритмів, оперування великою кількістю інформації. Найчастіше використовуються для створення бізнес-проектів та економічних викладок.
На базі вузькопрофільних модулів, необхідних для спеціалізованих дій у тій чи іншій сфері діяльності.
Інтегровані програмні забезпечення, що включають всі попередні види. Вони складніші в управлінні, але забезпечують широке охоплення можливостей.

Приклади САПР-програм: системи автоматизованого проектування діє

Розповімо про найбільш популярні платформи, їх плюси і мінуси.

Автокад

Ще недавно він посідав першу позицію на ринку систем конструювання. Софт був розроблений ще 1982 року американськими вченими, він одразу став популярним, тим більше, що на той момент був унікальним засобом комп'ютерного моделювання. AutoCAD пропонує можливості для інженерів усіх сфер, у її комплектації є як широкий спектр інструментів, так і спеціальні модулі для вузької профілізації, щоб не захаращувати інтерфейс. Таким чином, можна купити найзручнішу для роботи версію. Інше питання – яку суму це обійдеться.
Як найпопулярніша програма у всьому світі, Автокад перекладено 18 мовами, зокрема, російською. Нашим спеціалістам зрозуміло все, крім необхідної інструкції із застосування. У своєму арсеналі продукт має десятки різновидів та тисячі надбудов та модулів. Чому ж зараз дедалі частіше шукають аналог цієї системи САПР?

У платформи є як вірні захисники, і противники. Для перших всі мінуси, що приписуються, - це лише результат недостатнього освоєння програми. Друга група бачить такі мінуси:

Незручна робота із таблицями. Звичні текстові редактори дають більше можливостей використовувати цей примітивний спосіб передачі.
Труднощі в освоєнні софту: великий функціонал не завжди знадобиться кожному користувачеві, однак, захаращує інтерфейс і призводить до плутанини.
Неможливість коректного імпортування креслень, виконаних в Автокаді, інші ПЗ. Це не дозволяє користувачеві продовжити роботу з іншого комп'ютера, на якому інстальовано іншу систему.
Виробники приділяють багато часу та сил на створення нових надбудов, однак інтерфейс побічних модулів часто не опрацьований.
Основним недоліком є підвищена цінова політика. Для багатьох інженерів вартість Автокада залишається надзвичайною. Тим більше рідко його встановлюють студенти і проектувальники-початківці. Великим компаніям теж стає вигідніше купувати ліцензії у виробників із гарною системою корпоративних знижок.

Таким чином, з'являється необхідність пошуку кращого САПРу, який повинен відповідати ряду вимог:

оптимальний розширений функціонал, який не поступається можливостям популярного продукту;
приємний та зручний зовнішній вигляд, зрозумілий інтерфейс, вдале розташування інструментарію;
неважка система набуття ліцензії та подальшого продовження;
можливість оновлень та додавання профільних надбудов із розширеним спеціалізованим комплектом функцій;
легке імпортування з однієї програми до іншої, сумісність форматів редагування;
невисока ціна та система корпоративних знижок.

Які платформи замінили?

NanoCAD

Поширений продукт вітчизняної компанії NanoSoft. Великим плюсом є його батьківщина, у зв'язку з нею Нанокад орієнтований на правила ГОСТу. Інтерфейс залишається повною імітацією роботи у брендовому модуляторі. Співвідноситься з іншими системами автоматичного проектування і легко імпортується завдяки підтримці різних форматів. Має можливість доступу до бібліотеки заготовлених схем та підтримує обмін даними із системою NormaCS.

З мінусів виділяють нестабільну роботу та часті збої, тривале завантаження софту. І труднощі при редагуванні геометрії – утруднена робота зі сплайнами та штрихуваннями.

ZWCAD – найкращий аналог Автокада

Компанія ZWSOFT розробила програмне забезпечення, яке обіцяє бути найпопулярнішим на ринку систем автоматизованого проектування. Продукт має такі переваги:

Звичний інтерфейс та зручне меню з грамотним перекладом на російську мову зробить роботу в ЗВКАД зручною.
Базова комплектація має стандартний набір інструментів, необхідний продуктивної діяльності інженера. Для вузьких спеціальностей компанією представлено низку додаткових модулів із розширеним функціоналом.
Повна сумісність із іншими ПЗ, зокрема, з Автокадом. Популярні формати збереження креслень та, як правило, відсутність проблем із результатами розробок в інших софтах.
Підтримка як двовимірних, і тривимірних моделей.
Низька ціна та можливість купівлі пакета ліцензій для локального користування.
Можливість протестувати демо-версію САПР.
Консультація спеціалістів при покупці програми.

Підійде для роботи різного рівня складності як фахівцями, так і новачками, студентами.

Вибір оптимальної системи автоматичного проектування залежить від особистих побажань інженера. Ця програма, з якою він проводитиме кожен свій робочий день. Тому необхідно уважно розібратися із можливостями, які пропонує платформа.

Компас

Вітчизняний продукт компанії АСКОН спочатку планувався як програма для 3D-моделювання. Згодом з'явилися доповнення, що дозволяють вести в ньому і всю супутню документацію. Він також виграє у цьому, що запрограмований на дотримання стандартів ГОСТ. Але софт має низку мінусів. Формат креслень, виконаних у Компасі, не підтримується іншими подібними платформами. А також має мізерні можливості в оформленні тексту.

CAD-системи(Сomputer-aided design - комп'ютерна підтримка проектування) призначені для вирішення конструкторських завдань та оформлення конструкторської документації (звичніше вони називаються системами автоматизованого проектування САПР). Як правило, до сучасних CAD-систем входять модулі моделювання тривимірної об'ємної конструкції (деталі) та оформлення креслень та текстової конструкторської документації (специфікацій, відомостей тощо). Провідні тривимірні CAD-системи дозволяють реалізувати ідею наскрізного циклу підготовки та виробництва складних промислових виробів.

CAM-системи(computer-aided manufacturing – комп'ютерна підтримка виготовлення) призначені для проектування обробки виробів на верстатах з числовим програмним управлінням (ЧПУ) та видачі програм для цих верстатів (фрезерних, свердлильних, ерозійних, пробивних, токарних, шліфувальних та ін.). CAM-системи називають системами технологічної підготовки виробництва. В даний час вони є практично єдиним способом виготовлення складнопрофільних деталей і скорочення циклу їх виробництва. У CAM-системах використається тривимірна модель деталі, створена в CAD-системі.

САЄ-системи(computer-aided engineering – підтримка інженерних розрахунків) являють собою великий клас систем, кожна з яких дозволяє вирішувати певне розрахункове завдання (групу задач), починаючи від розрахунків на міцність, аналізу та моделювання теплових процесів до розрахунків гідравлічних систем та машин, розрахунків процесів лиття . CAE-системи також використовують тривимірну модель виробу, створену в CAD-системі. CAE-системи ще називають системами інженерного аналізу.

Загальна класифікація CAD/CAM/CAE-систем

За майже 30-річний період існування CAD/CAM/CAE-систем склалася їхня загальноприйнята міжнародна класифікація:

– креслярсько-орієнтовані системи, які з'явилися першими у 70-ті роки. (і успішно застосовуються в деяких випадках досі);

- Системи, що дозволяють створювати тривимірну електронну модель об'єкта, яка дає можливість вирішення завдань його моделювання аж до моменту виготовлення;

– системи, що підтримують концепцію повного електронного опису об'єкта (EPD, Electronic Product Definition). EPD – це технологія, яка забезпечує розробку та підтримку електронної інформаційної моделі протягом усього життєвого циклу виробу, включаючи маркетинг, концептуальне та робоче проектування, технологічну підготовку, виробництво, експлуатацію, ремонт та утилізацію. Внаслідок розробки EPD-концепції і з'явилися підстави для перетворення автономних CAD-, CAM- та CAE-систем на інтегровані CAD/CAM/CAE-системи.

Традиційно існує також розподіл CAD/CAM/CAE-систем на системи верхнього, середнього та нижнього рівнів. Слід зазначити, що це розподіл є досить умовним, т.к. Сьогодні спостерігається тенденція наближення систем середнього рівня (за різними параметрами) до систем верхнього рівня, а системи нижнього рівня все частіше перестають бути просто двовимірними креслярсько-орієнтованими і стають тривимірними.

Нині ринку широко використовуються два типу твердотільного геометричних ядра – Parasolid від фірми Unigraphics Solutions і ACIS від Spatial Technology.

Російські САПР

КОМПАС 3D(АСКОН)

T-FLEX CAD 3D(Топ Системи) – Parasolid

САПР «Сударушка»- CAD/CAM/CAE система. p align="justify"> Є розвитком системи ГЕМОС (геометричне моделювання обводів літака), розробленої фахівцями Російської авіаційної промисловості в ОКБ ім. А. С. Яковлєва в 1989-1994 роках.

ADEM(Росія, Ізраїль, Геоманія) - САПР для конструкторсько-технологічної підготовки та верстатів з ЧПУ. Основним продуктом є інтегрована CAD/CAM/CAPP система ADEM VX. Назва розшифровується як "автоматизоване проектування, розрахунок та виготовлення" (Automated Design, Engineering, Manufacturing); adem.ru. - ACIS

WinELSO 7 –призначена для автоматизації робіт при проектуванні електропостачання об'єктів на всю напругу 3-фазного, 1-фазного змінного та постійного струмів (Російська Промислова Компанія – авторизований розробник додатків під продукти Autodesk (Autodesk Developer Network)); winelso.ru.

Експерт-СКС(Експерт-Софт, Москва) - САПР для автоматизації на всіх етапах проектування структурованих кабельних систем, ВОЛЗ, ЛОМ, лінійних та магістральних мереж; expertsoft.ru.

Також є безкоштовні САПР з відкритими вихідним кодом.

САПР не російських виробників

Dassault Systèmes, Франція:

– CATIA- САПР для аерокосмічної промисловості;

– SolidWorks –універсальна САПР для машинобудування, Parasolid.

MathCAD(Mathsoft, зараз – Parametric Technology Corp.) – математичне моделювання.

P-CAD(Altium, Сідней, Австралія) – САПР для проектування електронних пристроїв.

Pro/Engineer(Parametric Technology Corp.) – універсальна САПР для машинобудування. Parasolid

SolidEdge(UGS – Siemens PLM Software) – 2D/3D CAD-система.

Autodesk Inc.:

– AutoCAD- Найпоширеніша САПР не російського виробництва. – – Autodesk Inventor- система тривимірного твердотільного проектування для розробки складних машинобудівних виробів – ACIS

Орієнтовна вартість систем, руб

Поділ на рівні умовно, в основному, залежить від функціональних можливостей і, отже, визначається ціною за робоче місце.

Системи низького рівня до САПР жодного стосунку не мають. Це графічні редактори, призначені для автоматизації інженерно-графічних робіт, спільно з комп'ютером і монітором є "електронний кульман", тобто хороший інструмент для виконання конструкторської документації. Ці системи називають двовимірними.

Загальна назва систем першого та другого рівнів – тривимірні системи. Проектування відбувається на рівні твердотільних моделей із залученням потужних конструкторсько-технологічних бібліотек, з використанням сучасного математичного апарату для проведення необхідних розрахунків. Ці системи дозволяють за допомогою засобів анімації імітувати переміщення у просторі робочих органів виробу (наприклад, маніпуляторів роботів). Вони відстежують траєкторію руху інструменту при розробці та контролі технологічного процесу виготовлення спроектованого виробу. Такі системи називаються САПР/АСТПП (Системи Автоматизованого Проектування/ Автоматизовані Системи Технологічної Підготовки Виробництва), інакше кажучи, наскрізні САПР (CAD/CAM/CAE).

Системи CAD/CAM/CAE дозволяють у масштабі цілого підприємства логічно пов'язувати всю інформацію про виріб, забезпечувати швидку обробку та доступ до неї користувачів, що працюють у різнорідних системах.

Створювана системою модель заснована на інтеграції даних і є повним електронним описом виробу, де присутні конструкторська, технологічна, виробнича та ін. бази даних по виробу. Це забезпечує значне покращення якості, зниження собівартості та скорочення термінів випуску виробу на ринок.

p align="justify"> Для проектування систем електропостачання (СЕ) можливе застосування САПР з інших галузей виробництва, але специфічні особливості систем електропостачання як складних технічних систем вимагають дещо іншого підходу в проектуванні.

Існуючі системи проектування СЕ, використовують обчислювальну техніку, орієнтовані переважно автоматизацію окремих процедур чи етапів процесу проектування. Досвід показує, що простіше та ефективніше навчити фахівців з електропостачання однієї нової дисципліни – апаратних та програмних засобів обчислювальної техніки та САПР, ніж спеціалістів-розробників САПР та програмного забезпечення опанувати багатьма електротехнічними дисциплінами, які даються інженерам-електромеханікам. Під час вивчення дисципліни " САПР електропостачання " мається на увазі знання курсів електротехнічних дисциплін, і навіть вміння працювати з ЕОМ лише на рівні пользователя.

Практично у всіх сферах діяльності сьогодні спостерігається жорстка конкуренція. Переваги мають ті учасники ринку, хто швидше і точніше зможе спроектувати продукт, точно спрогнозувати його якості та визначити оптимальну технологію виробництва. Добиватися успішної реалізації ідей будь-якої складності покликана система автоматизованого проектування (САПР). Під цим поняттям мають на увазі програмне забезпечення, що дозволяє створювати модель об'єкта з максимальною точністю та надати виробнику повний пакет конструкторської документації за міжнародними стандартами.

Практично вирішують це завдання, використовуючи комплекс ефективних технологій з аналізу, розробки, підготовки виробничого процесу за допомогою CAD/CAM/CAE систем. Тільки так можна досягти необхідної якості, зниження собівартості продукції. Основну частину роботи зі створення проекту роблять комп'ютерні програми, швидкість і точність яких у багато разів перевищує можливості традиційних технологій, таких як створення креслень, розрахунок передбачуваних навантажень, прогнозування поведінки матеріалів.

Можливості та галузі застосування

Автоматизувати виробництво людство прагнуло завжди. Але до середини 20 століття це були спроби вдосконалення механізмів і технологій. Перші досліди використання систем автоматизації розпочалися після Другої світової війни. Назвати проривом застосування електронних пристроїв для потреб ВПК у США наприкінці 40-х, на початку 50-х не можна. Потужності обчислювальних машин тоді було недостатньо. Серйозні успіхи прийшли лише у 70-ті роки, коли з'явилися електронні пристрої, здатні працювати з величезним масивом інформації. Цей період прийнято називати першим етапом розвитку автоматизованих систем проектування. Було доведено ефективність використання ЕОМ у вирішенні виробничих завдань.

У 80-ті розпочався другий етап електронної революції. На той час обсяг обчислювальних пристроїв помітно зменшився, а швидкість роботи значно зросла. Серйозною причиною вибухового зростання став випуск персональних комп'ютерів за допомогою яких збільшилося коло користувачів.

Серед безлічі шляхів розвитку та кількох великих виробників став вимальовуватися лідер – компанія IBM. Архітектура пристроїв з мікропроцесором Intel Х86 виявилася найбільш вдалою для використання в автоматизації проектування. Тоді ж почали зароджуватися CAD та CAM системи у машинобудуванні, наукомістких виробництвах.

Методи просторового моделювання дозволили прораховувати складні процеси, створювати основу технології програмування для верстатів із ЧПУ. До середини 80-х намітився спад розвитку популярності продуктів Apple, Motorola. Проте графічні станції під керівництвом ОС Unix утримували лідерські позиції. Але вже на початку 90-х програми на платформі Windows випередили конкурентів. Пропоновані системи для верстатів, обладнання були зручнішими, продуктивнішими і головне дешевшими. Методи просторового проектування виявилися потрібними в енергетиці, виробництві побутової техніки, автомобілебудуванні, космонавтиці.

Активніше стала використовуватися технологія у машинобудуванні. Програми для токарних верстатів, що обробляють центри підвищили якість продукції, скоротили час виробництва. Виникла необхідність утворення окремих напрямів у цифровій графіці. Остаточно оформилися терміни CAD, CAM, CAE, їх призначення та особливості.

Прийняте у вітчизняній інженерній практиці поняття САПР має загальний характер. Воно включає всі можливості програмного проектування. Проте зручніше користуватися англомовними версіями, що описують види і технології робіт більш детально. Найбільш популярні терміни означають:

CAD системи означає комп'ютерну підтримку проектування (сomputer-aided design). Програми з пакетом модулів для створення тривимірних об'єктів з деталізацією їх особливостей та можливістю отримання повного комплекту конструкторсько-проектної документації.
CAM системи – перекладається як комп'ютерна підтримка виробництва (computer-aided manufacturing). Прикладні програми для реалізації проектів. З їх допомогою прописують алгоритм роботи верстатів із ЧПУ. Як основа використовується тривимірна модель, зроблена за стандартами CAD.
CAE системи – клас продуктів для комп'ютерної підтримки розрахунків та інженерного аналізу (computer-aided engineering). Поява можливості створювати твердотільні моделі вимагала детального її опису, прогнозування експлуатаційних навантажень, включаючи вплив температури, опору середовища.

Автоматизована система проектування у процесі еволюції розділилася деякі напрями, у межах яких вирішувалися вузькоспеціалізовані завдання. Розширювався і арсенал інструментів задля досягнення мети. Можна кожному етапі виробництва вибрати систему, найбільш підходящуся у разі. Технологія створення моделі 3d у САПР значно прискорила запуск нових виробів, що проектується із заданими характеристиками. Твердотільний прообраз перевіряється та випробовується з достатньою точністю віртуально, мінімізуючи витрати на реальному тестуванні.

p align="justify"> Методи електронного проектування проникають в окремі сфери діяльності, враховуючи характер виробництва. Підкоряючись загальним правилам та нормам створюються нові напрямки розвитку. Так у 2012 році держкорпорація «Росатом» перейшла на Єдину галузеву систему документообігу (ЄОСДО). Програма дозволила систематизувати проектну документацію. Найпростіше став доступ до електронного архіву. В результаті підвищилася продуктивність праці, безпека інформації, надійність її захисту.

Приклади програм системи автоматизованого проектування

Професія сучасного розробника потребує серйозного навчання. Викладають САПР у профільних ВНЗ. Проте базова освіта не є гарантією успіху. Сектор активно розвивається. Регулярно з'являються нові продукти на ринку, що вимагають вивчення та навичок роботи. Становиться нормою проходження курсів підвищення кваліфікації для інженера. Розробники ПЗ йдуть на зустріч користувачам їхніх продуктів. Платні програми включають важливу опцію - можливість користуватися підтримкою і навчатися прийомів роботи.

Для того, щоб дізнатися про всі графічні можливості ПЗ потрібен час. Багато розробників пропонують скористатися бонусом для учнів. Так, лідер ринку компанія Autodesk дає ліцензію для студентів на три роки при користуванні 3ds Max. За функціоналом програма конструювання майже така сама, як дорога професійна версія. Вартість базового пакету Autodesk 3ds Max на поточний період становить понад 60 000 рублів для одного користувача. Сума велика навіть для чинного інженера. Зазвичай, таку продукцію закуповує підприємство.

Потреби у 3d моделюванні відчувають не лише великі підприємства. Сьогодні затребуване тривимірне проектування в індивідуальних підприємців та просто любителів. Для здійснення задуманих ідей їм не потрібно купувати продукцію з набором функцій, необхідних у високотехнологічних галузях. Можна знайти програми для проектування за помірніші гроші, або скористатися безкоштовними версіями з обмеженими можливостями.

Проектувальникам, що працюють у системі САПР, добре відомий пакет AutoCAD. Вже багато років користується заслуженою повагою за можливість реалізовувати ідеї досить простими, інтуїтивно зрозумілими інструментами. Підтримується можливість працювати як у двовимірному, так і у тривимірному просторі. Зберігаються проекти у стандартній формі САПР. Вартість продукту дозволяє купувати його середнім та малим компаніям. Як випробування виробник дає можливість 30 днів користуватися програмою безкоштовно. За цей час фахівець із базовою освітою навчиться користуватися основними функціями та вирішити, чи варто її купувати чи ні.

До професійних продуктів відносять Pro/ENGINEER від американського розробника Parametric Technology Corp. Оригінальний двигун програми відрізняється високою продуктивністю та якістю. Є можливість вивести проект у фотореалістичному зображенні у добрій роздільній здатності. Відомий фахівцям у галузі інновацій французький бренд CATIA. Продукт повністю інтегрований із системами CAD/CAM/CAE і може використовуватись у різних галузях виробничої діяльності, від машинобудування до будівництва.

Активно просувається на ринку вітчизняна розробка компанії "Аскон" програма тривимірного проектування "Компас". Класичний варіант опцій створення CAD проектів. Інтерфейс, опис, допомога російською мовою, що стає причиною популярності. Підтримується функція створення текстових та графічних документів за стандартом ЕСКД. Програма проста в навчанні та користуванні.

Не можна не згадати програмне забезпечення SolidWorks. Програма адаптована для широкого використання на середніх за потужністю комп'ютерах. Не найбагатший функціонал, але можливостей цілком вистачає для реалізації досить складних проектів. Програмою користуються й великі підприємства. Виробник пропонує лінійку продуктів різного призначення на вирішення всіх завдань у системах CAD, CAM, CAE. Ядром графічного проектування є власна технологія Parasolid, яка має як плюси, і мінуси.