Западные САПР: беглый взгляд специалиста М.В. Андреева, «Рынок легкой промышленности. Директор.», № 4, июль 2000

Разработчики САПР «Ассоль» анализируют системы автоматизированного проектирования одежды, которые были представлены на выставке IBM 2000 (Кельн, июнь 2000 г.).

Сейчас уже никого не надо убеждать, что швейное предприятие нуждается в системе автоматизированного проектирования одежды. Остается только решить: какую именно САПР одежды выбрать для конкретного производства? Зарубежные и отечественные разработчики предлагают швейникам больше десятка различных САПР конструирования одежды. Причем каждая называет себя лучшей, хотя, на первый взгляд, кроме цены практически ничем от остальных не отличается. Потребитель вынужден сам делать сравнительный анализ швейных САПР, опираясь на информацию о рынке этих систем, полученную от самих же разработчиков, далеко не всегда достаточно хорошо осведомленных о реальных характеристиках САПР одеждысвоих конкурентов. В результате у потребителя создается абсолютно нереальная картина происходящего. Он теряется в море необъективной информации и выбирает систему проектирования одежды, руководствуясь скорее капризом сердца, а не велением разума. При этом первостепенное значение играет рекомендация. Увы, именно она влияет на рост объемов продаж устаревших, но «проверенных временем» САПР одеждыв ущерб продвижению новых, эффективных, но не успевших примелькатьсясистем проектирования одежды.

Чтобы помочь потребителю сделать осознанный выбор, мы провели сравнительный анализ западных САПР (проектирование одежды), представленных на Международной выставке оборудования в легкой промышленности IMB 2000, проходившей в начале июня в Кельне. На эту крупнейшую отраслевую экспозицию, мировые производители съезжаются раз в три года, тратят на нее колоссальные средства, снимают огромные площади, демонстрируя свои последние достижения в отрасли конструирование одежды с элементами САПР. Именно там можно было получить полное представление о самых перспективных разработках в мире САПР одежды.

Предпосылки теоретических исследований элементов САПР

одежды

Применение систем автоматизированного проектирования невозможно без знания

принципов, лежащих в их основе, позволяющих быстро освоить любую конкретную

систему и эффективно ее использовать. Прилагаемые к системе автоматизированного

проектирования (САПР) руководства пользователя предполагают знание специалистом

соответствующей терминологии и теоретических принципов, знакомя его лишь с

интерфейсом системы и синтаксисом ее языка. Поэтому необходимым представляются

исследования, посвященные фундаментальным концепциям построения систем САПР.

Несмотря на то, что в каждой прикладной области применения САПР имеются свои

особенности, имеются также и общие для всех вопросы. [6]

Проектирование (от лат. projectus - брошенный вперед) - сложный комплексный

процесс создания нового объекта (изделия, устройства, сооружения, системы и т.п.),

предназначенного для выполнения заранее заданных функций с наибольшей

экономичностью и эффективностью.

Существует огромное разнообразие проектируемых объектов. Традиционно теория

и практика проектирования развивалась применительно к конкретным объектам, то есть

как специализированное проектирование, в рамках которого сложились те или иные

методы принятия проектных решений. Причем если в области проектирования сложной

техники, промышленного оборудования, систем и средств управления сложился развитый

формализованный аппарат проектирования, то в сфере производства товаров народного

потребления теория проектирования находится на стадии поиска инженерных методов [7].

Целью каждой проектно-конструкторской разработки является создание и выпуск

изделий на уровне лучших мировых образцов. Достичь этой цели можно лишь путем

применения комплекса наиболее эффективных технических решений. Для этого требуется

синтезировать и проанализировать очень много вариантов решений, что по ряду причин

затруднительно или невозможно без применения вычислительной техники.

Идея использования электронной вычислительной техники при решении задач

проектирования возникла практически сразу после появления первых ЭВМ. Однако

только в 1970-е гг. развитие ЭВМ и периферийных устройств, позволяющих наиболее

полно использовать технические возможности ЭВМ, привели к появлению первых систем

автоматизированного проектирования (САПР).

В наши дни наблюдается быстрое развитие САПР в таких отраслях, как

авиастроение, автомобилестроение, тяжелое машиностроение, архитектура,

строительство, нефтегазовая промышленность, картография, а также в производстве

товаров народного потребления, например, швейных изделий. САПР используется для

проведения конструкторских и технологических работ, в том числе работ по

технологической подготовке производства. С помощью САПР выполняются разработка

чертежей, производится трехмерное моделирование изделия [8].

Швейная промышленность не может быть поставлена в один ряд ни с

металлургической, ни с деревообрабатывающей, ни, например, с производством

пластмасс. По своей природе она обязана быстро и ровно реагировать на постоянно

изменяющийся рынок.

БЗ «Теоретические основы САПРО» должна раскрывать следующие аспекты

автоматизированного проектирования:

. принципы создания и история развития САПР;

. термины и определения автоматизированного проектирования;

. структура САПРО.

В настоящее время под САПР процесс проектирования с использованием машинной графики поддерживаемых пакетами ПО для решения на компьютерах аналитических квалификационных экономических и эргономических проблем связанных с проектной деятельностью.

Широкое применение САПР началось с использованием микроЭВМ. Лидером в разработке была фирма Computer Visual

1.2Ступени развития САПР:

1.
В 70х годах были получены отдельные результаты, показавшие, что область проектирования в принципе поддается компьютеризации. В соответствии с веяниями времени в этот период основное внимание уделялось системам авт. черчения.

2.
В 80-х годах внедрились микро и суперкомпьютеры и САПЧ (САП и черчения) стали доступны даже малым фирмам. Когда стол для черчения заменяется на дисплей то повышается скорость работы, повышается уровень опытного чертежника в 3 раза. На цветном дисплее в 3,5 раза. В это время поставщики АПЧ применяли не только авт. проектирования, но и моделирование 3D. Сначала в 3D были простые поверхности, затем твердотельные изображения.

3.
В 90-е годы – период зрелости, осознаны многие реальные задачи практики, исправлены многие ошибки при разработки. Сейчас существуют вопросы интеграции возможности, позволяющих вести речь об автоматизации всего процесса проектирования, конструирования. Бурный рост функциональности АП с одновременным усложнением ряда ключевых функций и операций, связанных с распознаванием и обработки особенностей форм привел к тому, что на переднем плане стал интерфейс. Актуальны методы отката назад (roll back), которые восстанавливают конкретно проект, несмотря на ошибки как собственные, так и ошибки алгоритмов данных.

В наше время самыми актуальными стали вопросы, связанные с интеграцией разнообразных возможностей, позволяющей вести речь об автоматизации не отдельных элементов, а всего процесса проектирования, конструирования и производства. Бурный рост функциональности САПР с одновременным усложнением ряда функций, привело к тому, что на первом плане оказались проблемы пользовательского интерфейса.

Чрезвычайно актуальными являются методы отката назад, позволяющие восстановить корректный проект, несмотря на допущенные ошибки, происходящие из-за собственных неадекватных действий и из-за некорректных проектных данных.

В последнее время акцент снова сдвигается в сторону более автоматизированных систем САПР. В частности, с повышением мощности и эффективности отдельных фаз проектирования с использованием методов, как генетические алгоритмы, нейронные сети и системы баз данных.

Среди достижений последнего 10-летия следует отметить более отчетливое расслоение классов систем. Стало понятно, что поскольку в промышленности имеются большие предприятия, средние, и вообще мелкие, то и автоматизация для них должна быть разной. Сейчас на рынке CAD/CAM/CAE систем имеется большая гамма систем, различающихся по стоимости, по функциональности и по степени охвата проектно-технологической и производственной сферы предприятия.

3 градации систем:

1.
Чертежно-ориентированные системы (появились первыми в 70-ые и продолжают использоваться). Это легкие системы для пользователей CAD начального уровня, имеющие урезанный набор функций. Цена до 1000$. Используются на ПК. К ним относятся AutoCad, ArchiCad, GraphicsCad, IsiCad, CadKey. В основном работают с 2d объектами.

2.
Системы среднего уровня (до 8000$), требующие ПК высокого класса со специальным графическим оборудованием или младшие модели рабочих станций, или PISE- процессоры.
Это системы, позволяющие создавать электронную модель объекта в 3д пространстве, которая даст возможность решения задач моделирования вплоть до момента его изготовления. Примеры: Mechanical Desktop (Autodesk), PTI Modeler (Parametric Technology), Personal Designer (ComputerVision).
Personal Designer – ПП с широким набором функций для автоматического проектирования и подготовки конструкторской документации в областях механических приложений с достаточными возможностями для дальнейшего расширения. С помощью этого пакета можно разработать 3d геометрические модели, синтезировать и моделировать модели с помощью NURB- и Безье поверхностей, воспроизводить и контролировать разработанные конструкции, документировать разработанные изделия за счет создания высококачественных технических чертежей для процесса производства и монтажа в соответствие со стандартами DIN, ANSI, ISO.
Ценность этого пакета усиливается за счет внушительного количества ПП третьесторонних поставщиков, расширяющих функциональность.
Например, Personal Machinist дополняет этот пакет функциями для NK – программирования (станки с ЧПУ). Обе системы базируются на общей БД и используют один и тот же пользовательский интерфейс. Эти два пакета вместе представляют собой единственно полностью интегрированное CAD/CAM решение среди своего класса.

Системы старшего уровня. Обычно работают на рабочих станциях и графических серверах RISC/UNIX/NT Windows. Поддерживают полное электронное описание объекта, т.е. разработку и поддержку электронной информационной модели на протяжение всего жизненного цикла объекта (включая: маркетинг, концептуальное и рабочее проектирование, технологическая подготовка, производство, эксплуатация, ремонт и утилизация). Поэтому эти системы можно называть CAD/CAM/CAE/PDM системами. К таким относятся (I/EMS (Intergraph), CATIA(IBM), Pro/Engineer (Parametric Technology), CADDS 5 (Computer Vision), Euclid () ). CADDS5 – интегрированная инструментальная программная среда для автоматизации процессов проектирования и технологической подготовки изделий, которая включает в себя более 85 отдельных программных пакетов, функционально охватывает эскизное и рабочее проектирование, синтез геометрических моделей, инженерный анализ, разработку чертежно-конструкторской документации, подготовку к производству.

Информационный поток на швейном предприятии начинает формироваться с момента разработки модели конструктором. Конструктором разрабатываются лекала модели, спецификация лекал, табель мер, техописание на модель, схемы раскладок лекал. Вся эта информация будет нужна затем на протяжении всего движения модели в производстве. Поэтому очень важным и эффективным является включение в общую информационную сеть предприятия, как САПР-одежды, так и САПР ТП. Тогда на предприятии полностью исключатся ошибки, связанные с так называемым человеческим фактором.

Искажение информации станет маловероятным, так как существует общий взаимосвязанный поток информации, который легко проконтролировать.

Создание подобных интегрированных систем (ИС) управления производством – это не дань моде, а назревшая необходимость. Это вывод предприятия на новый, более высокий уровень организации.

Интегрированная система – это система для осуществления организации и планирования всех ресурсов предприятия, которые необходимы для производства, закупок сырья и продажи готовой продукции, учета процесса выполнения портфеля заказов. В условиях жесткой конкурентной борьбы на рынке товаров успешно существовать и развиваться могут только те предприятия и фирмы, которые способны в кратчайший срок производить и реализовывать высококачественную продукцию.

Эффективность работы швейных предприятий в таких условиях во многом определяется созданием и внедрением ИС управления, позволяющих обеспечить гибкость технологических процессов подготовки моделей и запуска их в производство.

Очень важным моментом является также то, что модули ИС не должны быть разрозненными. Это должна быть единая система, обслуживающая все подразделения, цеха и участки предприятия. Зачастую предприятия уже имеют набор отдельных программных пакетов, решающих только задачи своего конкретного уровня (рис. 1).

Анализ процесса конструирования и постановка проблем компьютеризированного промышленного проектирования одежды.

С конструктивной точки зрения современная САПР представляет собой определенный набор взаимодействующих автоматизированных рабочих мест (АРМ). Каждое АРМ состоит из надежного компьютера, ориентированного на работу в технологическом процессе, периферийного оборудования (принтера, дигитайзера или графопостроителя) и программного обеспечения. Как правило, САПР поставляется с различным количеством АРМ в зависимости от потребностей и возможностей заказчика: АРМ конструктора, раскладчика, технолога и т.д. При этом на одном АРМ могут работать одна или несколько подсистем программирования; иногда в составе комплекса работают несколько АРМ одинакового назначения. Передача данных между АРМ обычно осуществляется путем использования локальной вычислительной сети, что предполагает организацию центральной базы данных (БД), из которой получают (или в которую помещают) информацию все АРМ. Подобный вариант передачи данных требует наличия специальных мер защиты информации.

Рис. 1. Структура интегрированной системы управления швейным предприятием.

Комплексная автоматизация принятия решений должна комбинировать управление всеми производственными процессами в рамках единой ИС, которая работает с единой базой данных швейного предприятия. Только такой подход позволяет действительно повысить эффективность организации работы предприятия.

Главная страница » Информация » Статьи. Разработки и инновации »

общие критерии, на которые нужно обращать внимание при выборе САПР.

· Нельзя выбирать программное обеспечение, работающее под ДОС. Это отбрасывает вас на много лет назад.

· Система должна обеспечивать:
— надежную работу как в локальном, так и в сетевом вариантах;
— высокую точность. Любые ограничения на количество внутренних контуров и число точек лекальных кривых в конструировании или градации ведут, в конечном итоге, к потере точности при воспроизведении сложных деталей;
— гибкость работы. Как минимум, должны быть средства отмены операций на любое количество шагов, возможности ввода и редактирования любого количества дополнительных точек и других элементов чертежа на любом этапе конструирования и градации. Очень полезен механизм автоматических привязок к характерным точкам лекальных кривых;
— скорость. Быстрая сменяемость моделей, расширение ассортиментной базы невозможны без мощного графического редактора и конструкторского модуля (не путать с «чертежными средствами для конструирования»). Современный конструкторский модуль должен обеспечивать изготовление комплекта лекал для самой сложной модели в течение 2-3 часов;
— многодокументный интерфейс. Современные системы позволяют открывать сразу несколько моделей при работе. Свободно и наглядно выделять и переносить из модели в модель любые элементы чертежа — будь то лекала или отдельные модельные линии. Без ограничения комбинировать новые модели на основе имеющихся;
— работу с любым серийным оборудованием. Свободный обмен данными с другими программами. Кроме всего прочего, это облегчит создание единой сети предприятия;
— вывод на печать в любом масштабе на любом этапе работы.

Открытость — один из основных критериев современной системы. Он означает, что сопровождать и наращивать систему могут не только разработчики, но и любые подготовленные специалисты. Безусловно, САПР «АССОЛЬ» отвечает всем вышеперечисленным критериям и имеет много других достоинств. В данной публикации мы сознательно остановились только на общих вопросах оценки программного обеспечения, так как это первичный уровень анализа и отбора систем

Структурную схему САПР можно представить в виде функциональной и

обеспечивающей частей [8]. Структурная схема САПР представлена на рисунке 1.

Функциональная часть САПР на схеме представлена в виде набора подсистем,

удовлетворяющих поставленным целям проектирования: технологической подготовки

производства, моделирования, информационного поиска, инженерных расчетов,

управления САПР, испытаний, изготовления, машинной графики. Подсистемы являются

основными структурными звеньями САПР и различаются по назначению и по отношению

к объекту проектирования [8].

Каждая из составляющих САПР подсистем может быть определена как комплекс

программных средств, предназначенных для выполнения определенного этапа процесса

проектирования.

Представленный в схеме перечень подсистем применителен для большинства

САПР, но в швейной промышленности принято выделять другой ряд подсистем.

САПРО представляется следующими подсистемами:

. подсистема «Художник»;

. подсистема «Конструирование и моделирование»;

. подсистема информационного поиска или «База данных»;

. подсистема «Построение лекал»;

. подсистема «Градация лекал»;

. подсистема «Конфекционирование»;

. подсистема «Раскладка»;

. подсистема «Технология»;

. подсистема «Учет»;

. подсистема «Планирование»;

. подсистема «Управление предприятием»;

. подсистема «Управление качеством».