Системы автоматизированного проектирования и их использование

Система автоматизированного проектирования (САПР) — сложный комплекс средств, предназначенный для автоматизации проектирования объектов и изделий. Другими словами, использование систем автоматизированного проектирования позволяет ускорить и упростить процесс разработки и оформления документации, уменьшить количество ошибок в проектах, сократить стоимость работ и повысить их качество. В английском варианте термин САПР эквивалентен сокращению CAD (Computer-AidedDesign) или CAD-системе.

История САПР началась в 1960 году, когда Айвен Сазерленд, молодой ученый из Массачусетского технологического института (США), изобрел графическую чертежную программу Sketchpad, которая позволяла рисовать отрезки и дуги, а также объединять их в простые фигуры.

Долгое время, вплоть до начала 1980-х годов, САПР разрабатывались в лабораториях крупных промышленных корпораций, работали на больших мэйнфреймах, были очень дороги, сложны в освоении и использовании. Чаще всего эти системы были узкоспециализированы и предназначались для автоматизации работ в какой-то конкретной области: авиастроении, кораблестроении и пр.

Настоящая революция в области САПР произошла с изобретением персональных компьютеров в начале 1980-х, когда на рынок вышли удобные, дешевые, производительные и простые в использовании системы. Появление таких САПР нового поколения определило два направления развития. С одной стороны, САПР позволяли автоматизировать процесс черчения, дав возможность уйти от ручного создания чертежей на бумаге и перейти к созданию электронных документов. Такие системы не были привязаны к конкретной области, что способствовало широкому распространению САПР в самых разных проектных областях. С другой стороны, они стали платформой для создания огромного количества приложений, предназначенных для решения конкретных проектных задач.

Первые САПР были исключительно двумерными (2D) и позволяли проектировать объекты и оформлять документацию в плоскости. Позже, с развитием компьютеров и совершенствованием языков программирования, появились системы трехмерного проектирования (3D), которые предназначены для разработки объектов в объеме.

К настоящему времени устоялась следующая классификация САПР:

• МашиностроительныеСАПР (MCAD — Mechanical Computer-Aided Design)
• Архитектурно-строительныеСАПР (AEC CAD — Architecture, Engineering and Construction Computer-Aided Design)
• САПРэлектронныхустройств (EDA — Electronic Design Automation)
• Средстваавтоматизацииинженерныхрасчётов (CAE — Computer-Aided Engineering)
• Системы автоматизированного проектирования и программирования (подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ) (CAM — Computer-AidedManufacturing)

Основные системы автоматизированного проектирования, присутствующие на современном рынке:

• САПР в машиностроении: Autodesk Inventor, SolidWorks, CATIA, NX, Creo
• САПРвстроительстве: Revit, ArchiCAD
• EDA — cистемы: Altium Designer, Eagle, OrCAD, Pads
• CAE: ANSYS, Nastran
• CAM: PowerMill, HSM, ArtCAM, SolidCAM.

В последние 10. 15 лет, в связи с усложнением проектных задач, появилась потребность в комплексном подходе к проектированию. В результате появились так называемые комплексные системы автоматизированного проектирования. Комплексные системы позволяют разрабатывать не просто отдельную часть проекта, например, механику, но и все остальные его системы, такие как электрические и гидравлические системы, одновременно проводить прочностные и тепловые расчеты, оценивать стоимость изготовления, технологичность конструкции, подготавливать управляющие программы для станков с ЧПУ и многое другое.

В результате такого проектирования создаются цифровые копии или электронные макеты изделия, которые можно использовать для полной оценки изделий еще до запуска их в производство, проведения виртуальных испытаний, исследований на прочность, надежность и пр.

Практически все ведущие игроки на рынке САПР сейчас предлагают именно комплексные САПР, которые позволяют решать проектные задачи целиком в рамках одного программного комплекса. Такие системы в области машиностроения обычно называют системами управления жизненным циклом изделия (PLM — ProductLifecycleManagement), в области строительства и архитектуры — информационным моделированием зданий (BIM — BuildingInformationModeling).

Опубликовано 08 Февраля 2018

Обзор CAD систем (САПР) от компании Autodesk

Невозможно представить современную работу конструкторов и проектировщиков без использования САПР (Систем автоматизированного проектирования) и CAD-систем (Computer Aided Design). В этом обзоре мы предлагаем вам познакомиться с современными CAD-системами, которые предлагает компания Autodesk самому широкому кругу пользователей: от крупных предприятий до отдельных энтузиастов-мейкеров.

AutoCAD

AutoCAD – базовая САПР, позволяющая работать в двумерном и трехмерном пространствах, и предназначенная для автоматизации работ в любой проектной области.

AutoCAD – самая первая CAD-система, которую выпустила на рынок компания Autodesk. Первая версия AutoCAD вышла в 1982 году, совершив революцию в области САПР, после которой CAD-системы стали доступны широкому кругу пользователей. Благодаря простоте освоения, стабильности работы и широчайшим возможностям по настройке и адаптации AutoCAD стал стандартом «по умолчанию» в самых разных областях проектирования, включая архитектуру, строительство, машиностроение, электрику и электронику, генплан, землеустройство и многих других. Поскольку AutoCAD сохраняет данные в формате DWG, то его всеобщее распространение способствовало тому, что все современные CAD-системы поддерживают работу с этим форматом. Подавляющее большинство инженерных данных в настоящее время хранится в формате DWG.

Перечислим ключевые особенности AutoCAD:

• Возможности по настройке и адаптации продукта
• Корректная работа с форматом DWG
• Огромное число приложений и надстроек, в том числе бесплатных, позволяющих автоматизировать любые задачи
• Работа с двумерными чертежами и трехмерными моделями
• Простота освоения и использования
• Большая база готовых общедоступных проектных решений, баз данных и библиотек
• Низкая стоимость приобретения и владения.

Семейство продуктов на основе AutoCAD

Для автоматизации проектирования в конкретных областях Autodesk выпускает на базе AutoCAD специализированные (их также называют «вертикальными») программы. Так, например, AutoCAD Mechanical предназначен для машиностроения, AutoCAD Architecture — для архитектуры и строительства, AutoCAD Electrical — для электрики и электротехники, AutoCAD Civil 3D — для землеустройства и генплана.

Обладая всеми инструментами базового AutoCAD, эти программы имеют богатый набор средств автоматизации задач в конкретной отрасли. Например, в AutoCAD Mechanical можно создавать сборочные чертежи и формировать ассоциативные спецификации, а в AutoCAD Electrical – размещать компоненты электрической схемы на монтажной панели и формировать перечни элементов, таблицы подключения и прочее.

Autodesk Inventor

Autodesk Inventor – система трехмерного параметрического моделирования изделий машиностроения и смежных отраслей.

А еще, Autodesk Inventor – полноценная программная система для работы со сложными сборочными моделями, деталями, инженерными системами (электрические, гидравлические, пневматические), металлоконструкциями и всем тем, из чего состоят изделия машиностроения. В отличие от AutoCAD, Inventor является полноценной 3D CAD системой.

Среди преимуществ Autodesk Inventor можно выделить:

• Полный набор инструментов для создания электронного макета изделия (цифрового прототипа)
• Поддержку национальных стандартов (включая российские) при проектировании и оформлении
• Большое количество средств для автоматизации рутинных операций
• Инженерные расчеты, генераторы типовых конструкций и мастера проектирования
• Инструменты создания и оформления полноценных комплектов конструкторской документации.

Fusion 360

«Облачная» САПР Fusion 360 – уникальный продукт, позволяющий разрабатывать изделия разной степени сложности: от отдельных простых деталей до комплексных проектов. Основное назначение системы Fusion 360 – дать возможность широкому кругу инженеров использовать мощные инструменты проектирования.

Среди преимуществ Fusion 360 можно отметить:

• Возможность работы как при наличии подключения к сети Интернет, так и при его отсутствии
• Доступная цена, а для студентов и стартапов продукт полностью бесплатен
• Выверенный до мелочей интерфейс пользователя
• Продвинутые инструменты моделирования и построения сборок
• Встроенные модули проведения инженерных расчетов, визуализации и анимации
• Интегрированная CAM-система
• Инструменты прямой передачи трехмерных моделей на устройства аддитивного производства (3D-принтеры и пр.)

Заключение

Среди представленных в обзоре CAD-систем от компании Autodesk можно выбрать ту, которая максимально подходит для каждого конкретного пользователя. Основные критерии выбора систем такого класса:

• Возможность решить максимальное количество проектных задач пользователя
• Простота освоения и использования
• Стабильность работы, качественная техподдержка
• Адекватные цена приобретения и стоимость владения.

Если вы занимаетесь исключительно плоским проектированием и оформлением чертежей, то ваш выбор – AutoCAD или «вертикальные» продукты на его основе. Компании, разрабатывающие сложные комплексные изделия и проекты, должны в качестве основного инструмента выбирать Autodesk Inventor. Небольшим компаниям, стартапам и индивидуальным пользователям рекомендуется использовать Fusion 360. Надеемся, что представленный обзор CAD-систем поможет вам выбрать оптимальный продукт, максимально отвечающий вашим задачам.

Для рынка САПР компания Autodesk, кроме CAD-систем, предлагает CAM- и CAE-системы. CAM-системы предназначены для автоматизированного проектирования и программирования (создания управляющих программ для станков с ЧПУ), а CAE-системы – для проведения инженерных расчетов.

Опубликовано 02 Марта 2018

Топ-15 программ САПР: бесплатные и коммерческие

4.6 Оценок: 8 (Ваша: )

Ремонт, стройка и даже перестановка в небольшой квартире начинаются с планирования. Только так вы можете проанализировать все варианты, узнать, какие материалы, мебель и предметы интерьера вам понадобятся. На этом этапе большую помощь оказывают САПР — специальный софт для проектирования. Электронные чертежи и схемы редактировать проще, чем бумажные. К тому же вы в любой момент можете переключиться на трехмерное отображение и увидеть, как ваш проект будет выглядеть в реальности. В статье мы разберем лучшие программы САПР. Благодаря нашему обзору вы узнаете, какое приложение больше подходит под ваши задачи.

Что такое САПР-программы?

САПР, или CAD, — это системы автоматизированного проектирования. Они разрабатываются для различных инженерных задач: подготовки чертежей и документации, расчетов, проверки конструкций в различных ситуациях (например, в условиях стихийного бедствия) и прочего. Как следует из названия, такой софт способен автоматизировать ряд операций. Это может быть проверка чертежей на ошибки (неправильное пересечение, недостаточная прочность) и генерация сооружений и механизмов по параметрам, которые задает пользователь. Многие CAD-системы имеют двумерный и трехмерный режим отображения. Чертежи преобразуются в 3D-модели автоматически. Также можно накладывать на объекты визуальные материалы и устанавливать источники освещения. Это позволяет создавать рендеры и уже на этапе проектирования оценивать внешний вид будущих построек или деталей. В лучших CAD программах для проектирования качество 3D-визуализаций может приближаться к фотореализму. Более того, все чаще внедряются технологии дополненной и виртуальной реальности (AR и VR), что дает еще большую глубину погружения.

САПР предназначены прежде всего для профессионалов: архитекторов, конструкторов, инженеров. Эти приложения требуют специальной подготовки. Существуют программы со схожим функционалом для неспециалистов. Одна из них — Дизайн Интерьера 3D. В ней не нужно самому делать материалы и 3D-модели. Встроенная библиотека содержит объекты, которых достаточно для большинства задач. Программа позволяет создавать планировки, визуализации и сметы. Во всех функциях легко разберутся даже новички.

Проект сделан в программе Дизайн Интерьера 3D

Лучшие CAD-программы

Следующие приложения много лет присутствуют на рынке. Они завоевали признание среди специалистов и часто используются в том числе крупными компаниями.

LibreCAD

Бесплатная программа САПР. Развивается как проект с открытым исходным кодом. Предназначена для работы с двумерными чертежами. Умеет создавать простые формы и объекты по указанным параметрам. Элементы проекта можно группировать и размещать на отдельных слоях. Для большей наглядности каждому слою можно назначать собственный цвет и название. LibreCAD поддерживает форматы DXF и DWG. Благодаря этому ее можно использовать вместе с другим инженерным ПО. Созданные чертежи экспортируются как изображения или PDF-документы.

• Выпущена под Windows, macOS и Linux.
• Можно расширить базовый функционал за счет плагинов.
• Разработчики уделяют много внимания оптимизации, поэтому программа быстро работает даже на слабых ПК.

• Нет полноценной реализации 3D-режима.
• Нельзя делать визуализации.
• Документация и справочные материалы по программе не переведены на русский язык.

При подготовке материала использовались источники:
https://www.pointcad.ru/novosti/sistemyi-avtomatizirovannogo-proektirovaniya-i-ix-ispolzovanie
https://www.pointcad.ru/novosti/obzor-cad-sistem
https://interior-design-programs.ru/sapr-programmy.php