Системы автоматизированного проектирования

Все существующие системы автоматизированного проектирования принято делить на три условных направления: CAD, CAM, CAE.

CAD Computer-Aided Design(системы автоматизированного проектирования, САПР) - общий термин для обозначения всех аспектов проектирования с использованием средств вычислительной техники. CAD - системы предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации. Они именуются системами автоматизированного проектирования – САПР. В современные CAD – системы входят модули моделирования трехмерной объемной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т.д.) Ведущие трехмерные CAD – системы позволяют реализовать идею сквозного цикла подготовки и производства сложных промышленных изделий. Следует отметить, что отечественный термин "САПР" по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем "CAD" - он включает в себя как CAD, так и CAM, а иногда и элементы CAE.

CAM Computer Aided Manufacturing (системы автоматизированной подготовки производства) - общий термин для обозначения программных систем подготовки информации для станков с числовым программным управлением. Исходными данными для таких систем являются геометрические модели деталей, получаемые из систем CAD. CAM – системы предназначены для проектирования обработки изделий на станке с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков (фрезерных, сверлильных, эрозионных, пробивных, токарных, шлифовальных и др.). CAM – системы еще называют системами технологической подготовки производства. В настоящее время они являются практически единственным способом для изготовления сложнопрофильных деталей и сокращения цикла их производства.

CAE Computer-Aided Engineering(системы автоматизированного инженерного анализа) - общий термин для обозначения информационного обеспечения автоматизированного анализа проекта, имеющего целью обнаружение ошибок (прочностные расчеты, коллизии кинематики и т. п.) или оптимизацию производственных возможностей. CAE - системы представляет собой обширный класс систем, каждая из которых позволяет решать определенную расчетную задачу (группу задач), начиная от расчетов на прочность, анализа и моделирования тепловых процессов до расчета гидравлических систем и машин, расчетов процессов литья. В CAЕ – системах также используется трехмерная модель изделия, созданная в CAD – системе.

Общая классификация CAD/CAМ/CAЕ – систем

За почти 30-летний период существования CAD/CAМ/CAЕ – систем сложилась их общепринятая международная классификация:

· Чертежно-ориентированные системы, которые появились первыми в 70-е годы и успешно применяются до сих пор.

· Системы, позволяющие создавать трехмерную электронную модель объекта, которая дает возможность решения задач его моделирования вплоть до момента изготовления.

· Системы, поддерживающие концепцию полного электронного описания объекта (ЕРD – Electronic Product Definition).

EPD – это технология, которая обеспечивает разработку и поддержку электронной информационной модели на протяжении всего жизненного цикла изделия, включая маркетинг, концептуальное и рабочее проектирование, технологическую подготовку, производство, эксплуатацию, ремонт и утилизацию. При применении EPD – концепции предполагается замещение «компонентно - центрического» последовательного проектирования сложного изделия на «изделие - центрический» процесс, выполняемый проектно – производственными командами, работающими коллективно. Вследствие разработки EPD – концепции и появились основания для превращения автономных CAD- CAМ- и САЕ- систем в интегрированные CAD/CAМ/CAЕ – системы.

CAD – системы делятся в свою очередь на специализированные секторы:

МCAD – Механический сегмент CAD – систем;

ЕCAD – Электрический сегмент CAD – систем.

Традиционно существует также деление CAD/CAM/CAE – систем (МCAD – систем) на системы верхнего, среднего и нижнего уровней. Это деление является достаточно условным, т.к. сейчас наблюдается тенденция приближения систем среднего уровня (по различным параметрам) к системам верхнего уровня, а системы нижнего уровня все чаще перестают быть просто двумерными чертежно–ориентированными и становятся трехмерными. Примерами CAD/CAM – систем верхнего уровня являются Pro/Engineer, Unigraphics, CATIA, EUCLID, I-DEAS (все они имеют расчетную часть CAE). В настоящее время широко используются два типа твердотельного геометрических ядра: Parasolid от фирмы Unigraphics Solutions и ASID от Spatial Technology. Наиболее известными CAD/CAM – системами среднего уровня на основе ядра ACIS являются: ADEM (Omega Technology), Cimatron (Cimatron Ltd); Mastercam (CNC Software, inc); AutoCAD 2000, Mechanical Desktop Autodesk Inventor (Autodesk Inc); Powermil (DELCAM); CADdy++ Mechanical Design (Ziegler Informatics GmbH); семейство продуктов Bravo (Unigraphics Solutions), IronCad (VDS) и др.К числу CAD/CAM – систем среднего уровня на основе ядра Parasolid принадлежит: MicroStation Modeler (Bentley System Inc/); CADKEY 99 (CADKEY Corp/); Pro/Desktop (Parametic Technology Corp.); SolidWorks (SolidWorks Corp.); Anvil Express (MCS Inc.); Solid Edge Unigraphics Modeling (Unigraphics Solutions; IronCAD (VDS) и др. CAD – системы нижнего уровня (например, AutoCAD LD, Medusa, TrueCAD, КОМПАС, БАЗИС и др.) применяются при автоматизации чертежных работ.