Системы автоматизированного проектирования в технике

Системы автоматизированного проектирования условно делят на классы.

Системы тяжелого класса, которые предоставляют полный набор интегрированных средств проектирования, производства, анализа изделий. Системы обеспечивают возможность одновременной работы с электронной моделью изделия всех участников проекта.

К тяжелому классу относят пакеты CATIA, NX Unigraphics, Pro/ENGINEER, ANSYS, EUCLID, Adams. Такие САПР позволяют моделировать объекты в реальном масштабе времени, выполнять оптимизирующие расчеты конструкции и режимов эксплуатации, анализировать движение среды, горение, рассчитывать температурные поля, теплообмен, массообмен и т. д. Иначе говоря, системы тяжелого класса решают широкий спектр конструкторско-технологических задач, и им доступно много дополнительных функций. Например, может выполняться проектирование массивных сборок, требующих тщательной компоновки и содержащих элементы инфраструктуры (кабельные жгуты, трубопроводы), работа со сложными сборками в режиме вариантного анализа для быстрого просмотра и оценки качества компоновки изделия.

  К сожалению, тяжелые САПР громоздки и сложны в работе, имеют большую стоимость. Вряд ли их целесообразно использовать для выполнения относительно простых работ по подготовке конструкторской документации. Поэтому у специалистов бытует мнение, что количество рабочих мест САПР верхнего уровня должно составлять приблизительно 5–10 % от общего количества рабочих мест САПР.

Системы среднего класса занимают промежуточное положение между тяжелыми и легкими САПР. Они позволяют выполнять 90 % всех функций тяжелых систем, но по стоимости близки к легким. Большинство систем основывается на трехмерном твердотельном моделировании. Они позволяют проектировать большинство деталей, сборочные единицы среднего уровня сложности, выполнять совместную работу группам конструкторов. К среднему классу относят пакеты SolidWorks, SolidEdge, Inventor,
T-FLEX CAD, «КОМПАС-3D», AutoCAD, ADEM, Autodesk mechanical desktop и др.Очень важно то, что в списке присутствует ряд отечественных пакетов. Необходимость их разработки и совершенствования очевидна для ускорения технического развития, а еще и для борьбы с завышением стоимости зарубежных систем проектирования. На рис. 1.2 и 1.3 показаны фрагменты
3D-моделей проектируемых технических объектов, выполненных в САПР «КОМПАС-3D»[1].

В Интернете конструкторы активно анализируют сравнительные достоинства и недостатки пакетов. Часто отмечаются практически одинаково высокий уровень и возможности пакетов SolidWorks и Inventor. Inventor критикуется за ориентацию преимущественно на машиностроение, отмечается слабость 2D-части программы и то, что практически весь набор дополнительных утилит представлен только в 3D-части программы. Отмечается, что недостаток в 2D полностью компенсируется AutoCAD Mechanical.

Рис. 1.2. Фрагмент из проекта участка листопрокатного цеха № 2, выполненного организацией «Уральская сталь» в «КОМПАС-3D». Всего деталей – 35 850, стандартных изделий – 1 000, дополнительно используется ПО Artisan Rendering

У пакета «КОМПАС-3D» отмечается легкость освоения, соответствие стандартам ЕСКД, обилие библиотек. Многие конструкторы считают пакет
лучшим для 2D-черчения, одобряют его более низкую цену, но критикуют слабость в 3D-моделировании по сравнение с SolidWorks и Inventor. Иногда достоинства одних пакетов и возможности других объединяют и делают, например, 3D-модели вSolidWorks, а рабочие чертежи по ним в «КОМПАС». Пример выполнения 3D-модели технического устройства в программе SolidWorks показан на рис. 1.4.

В Интернете часто встречаются положительные отзывы о пакете
T-FLEX CAD. Особенно этот пакет хвалят за удобство работы при параметрическом конструировании. У тяжелых систем часто критикуют сложность освоения. Например, один из субъективных отзывов: «Pro/ENGINEER – мощнейшее оружие в руках спеца, имеет намного больше возможностей, чем SolidWorks. Но сложен в понимании и трудоемок (кнопок надо нажать в раза два-три больше, чем в Солиде, для выполнения тех же действий)».

Рис. 1.3. Проект в КОМПАС-3D калибровочного стана из 10 534 деталей

Отмеченные выше суждения быстро устаревают, т. к. многие пакеты САПР постоянно совершенствуются, и при их выборе приходится анализировать еще и перспективы развития, заявляемые разработчиками.