В российском производстве в понятие системы автоматизированного проектирования (САПР) принято включать CAD, CAE и CAM, хотя зарубежные проектировщики ассоциируют САПР только с CAD. Как бы то ни было, САПР - это комплекс программ для черчения двумерных и трехмерных объектов, создания конструкторской и технической документации. По созданной модели возможна генерация чертежей изделия и их сопровождение.
САЕ - система автоматизации инженерных расчетов и анализа, САМ - система автоматизированной обработки деталей для станков ЧПУ и производственных линий.
Выбирая САПР для проектной организации или отдела (а выбор действительно широк - более 50 наименований ПО), стоит обратить внимание не только на цену программного пакета, но и на другие важные параметры, например, удобство интерфейса, возможность коллективной работы, объем стандартной библиотеки компонентов и решений, простоту сопряжения с другими пакетами САПР.
Непосредственно в машиностроении применяются специализированные пакеты и различные надстройки более общих и распространенных систем проектирования, таких как Autodesk AutoCAD, ZwCAD, BricsCAD. Рассмотрим некоторые из них.
AutoCAD Mechanical обладает полным набором функционала стандартной системы AutoCAD, но при этом предоставляет дополнительные возможности для проектирования в машиностроительной области. Например, присутствуют дополнительные возможности для создания деталей машин, деталей типа «тело вращения». К услугам проектировщиков обширная библиотека стандартных деталей. Создание отдельных компонентов механизмов может происходить в автоматическом режиме.
Специальная версия AutoCAD Electrical помогает автоматизировать стандартные задачи при проектировании электрических систем управления, благодаря особому набору программных средств и библиотек условных обозначений.
Для тех, кто сосредоточен на разработке механических и электрических систем, разработана специальная версия пакета Autodesk Inventor Series под названием Professional. Позволяет повысить эффективность работы, контроль и упростить документирование.
Еще одна вариация данного пакета программ - это Simulation Suite. Она предназначена для машиностроительного проектирования трехмерных твердотельных изделий. Позволяет оценить работоспособность и прочность проектируемых компонентов еще на стадии чертежа.
Если стоит задача не просто эффективного создания новых изделий, но и современного управления машиностроительным предприятием, то возможно внедрение пакета TechnologiCS, которое разработано специально для машиностроительных заводов. Позволяет структурировать и сопровождать характерные для данных предприятий бизнес-процессы (разработка и модернизация продукции, планирование производства, управление самим производством).
Отечественная система автоматизированного проектирования под названием T-Flex уже хорошо зарекомендовала себя на предприятиях всей территории СНГ. Это профессиональный программный комплекс, в очередную версию которого вошли сразу пять продуктов: непосредственно САПР, PDM-система для технической подготовки производства, T-Flex Технология - для технологической, T-Flex ЧПУ составления программы работы станка по производству конкретной детали, так же в систему интегрирована среда для инженерных расчетов.
Если говорить непосредственно о T-Flex CAD, то ее отличительными особенностями являются широкие возможности для работы как с твердотельными объектами, так и с поверхностями, что значительно повышает эффективность труда инженеров-проектировщиков. Кроме стандартных библиотек объектов и операций пользователь может создавать и использовать свои, что способствует накоплению и применению производственного опыта. Элементы оформления можно наносить в автоматическом режиме, при этом поддерживаются как отечественные (ЕСКД), так и международные стандарты (ISO, DIN, ANSI).
Библиотека стандартных машиностроительных объектов постоянно обновляется вслед за корректировками ГОСТов. Стоит отметить, что она распространяется бесплатно. Дополнительно можно приобрести библиотеки элементов электрических схем или станочных приспособлений.
Спонсор публикации: «КупиПолис» - автострахование и калькулятор каско на сайте.
Когда я приступил к работе над этой статьей, цель которой - проанализировать ситуацию на рынке САПР, подвести итоги уходящего года и по возможности дать прогнозы на следующий год, я был полон энтузиазма. Но, перелопатив «гору» различного материала, я как-то поостыл, сделав ряд неутешительных выводов.
Дело в том, что сегодня никаких данных о реальном положении дел на отечественном рынке получить в принципе не представляется возможным, что, впрочем, меня не удивило, поскольку ни одна уважающая себя российская фирма не дает точных данных ни о количестве продаж, ни о полученной прибыли. А что касается цифр, которые предоставляют зарубежные компании, то здесь сложилась очень интересная ситуация: все данные, которые удалось получить из самых разных источников в России и за «бугром», были настолько различными и противоречащими друг другу, что сначала я даже растерялся. Правда, состояние ступора продолжалось недолго - статью все равно нужно было писать, и я решил придерживаться следующих двух правил: не приводить никаких цифр по конкретным компаниям-разработчикам и не указывать, кто из лидеров рынка на первом месте, а кто на втором. Вот, что из этого получилось.
Что такое САПР сегодня
Позволим себе небольшое лирическое отступление. Под всеобъемлющим термином «САПР» (система автоматизированного проектирования) в России понимают ряд англоязычных терминов (CAD/CAM/CAE/PDM/TDM/AEC/GIS и т.д.). Как известно, наиболее широко автоматизированное проектирование используется в машиностроении, архитектуре и строительстве, картографии и кадастре, в электротехнике и электронике. В процессе автоматизированного проектирования в качестве входной информации используются технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, выполняют различные проверочные расчеты, анализируют и уточняют полученные результаты, выполняют модификацию конструкции. В этой статье мы остановимся на системах автоматизированного проектирования, применяемых в машиностроении (CAD/CAM/CAE).
Что же важного произошло на рынке САПР для машиностроения в последнее десятилетие? Во-первых, самое главное - это, безусловно, то, что все разработчики за границей и у нас осознали тот факт, что для того, чтобы продукт был конкурентоспособным, он должен функционировать под управлением операционной системы Microsoft Windows, которая, к слову, стала на сегодня стандартом для различных промышленных систем. Все это произошло по одной причине: рынок требует множество различных САПР, которые при этом должны быть высокопроизводительными и дешевыми. Именно поэтому все ведущие производители САПР перешли под «форточки». Спасибо Биллу Гейтсу. Во-вторых, в связи с интенсивным развитием компьютерной техники, которая является аппаратной составляющей автоматизированного рабочего места конструктора или технолога, небывалое развитие получили продукты так называемого среднего класса, способные, при хорошей функциональности, работать на персональных компьютерах и доступные по цене.
В результате грань между системами «среднего» и «верхнего» уровней практически стерлась, и, я думаю, скоро это разделение утратит актуальность. А если и сохранится, так только в ценовой области, то есть - чем дороже, тем «выше».
Уважаемая всеми фирма Daratech в середине года опубликовала очередной обзор рынка САПР, где говорилось, что основными факторами роста в 2000 году станут параметрические системы твердотельного моделирования средней весовой категории, дорогостоящие производственные системы для предприятий, инструментарий автоматизации технологии производства и средства для оптимизации разработок. Попробуем проанализировать данный прогноз.
В конце 2000 года наблюдалась следующая картина. Вложения в машиностроительные САПР действительно увеличились. К сожалению, у меня нет точной цифры на конец года, но исходя из того же прогноза фирмы Daratech затраты пользователей всего мира на CAD/CAM/CAE-системы для машиностроения и связанные с ними услуги за 2000 год достигнут значения порядка 6,6 млрд. долл. Это на 16,4% больше по сравнению с 1999 годом.
С лета 1999 года рынок САПР, до этого бурно развивавшийся, немного сбавил темп. Некоторые поставщики, ожидавшие большего роста доходов, посчитали причиной этого замедления приход 2000 года - пресловутой «Проблемы 2000». Они утверждали, что их клиенты откладывают приобретение нового программного обеспечения на первый или второй квартал 2000 года. Другие допускали, что истинные причины могут быть более серьезными и долгосрочными, и немедленно заговорили о перенасыщении рынка.
Однако это утверждение является довольно спорным. Да, за границей практически все производственные предприятия использовали и будут использовать впредь тот или иной вид САПР. Но ведь многие из них до сих пор работают с двухмерными системами и лишь собираются переходить на твердотельное моделирование, в то время как немало других оснащены системами предыдущих поколений. И те и другие группы пользователей являются потенциальными клиентами производителей САПР.
Наиболее реальной преградой для развития рынка САПР за границей является распространенный среди пользователей феномен, который можно охарактеризовать как пресыщение возможностями. Большинство покупателей с энтузиазмом встречают новые продукты, способные предложить принципиальные усовершенствования, однако все более скептически относятся к новым версиям, включающим лишь расширения старых функций. В настоящее время конструкторские и производственные организации активно изыскивают возможности значительного сокращения времени, необходимого для выпуска продуктов на рынок и получения доходов.
Согласно прогнозам все той же фирмы Daratech на 2000 год, рост рынка машиностроительных CAD/CAM/CAE-систем снова выражается двузначными цифрами, что обусловлено появлением новых продуктов и внесением значительных улучшений в существующие. В области механических CAD/CAM (без учета CAE) одним из факторов роста стали недорогие параметрические системы твердотельного моделирования, работающие на платформе Intel/Microsoft и не требующие больших затрат. Эти продукты, цена на которые обычно составляет от 2 до 6 тыс. долл., становятся все более популярными среди пользователей по мере того, как разработчики продолжают приближать возможности данных систем к возможностям их дорогостоящих конкурентов во всех ситуациях, за исключением особо сложных.
Эти недорогие и удобные системы моделирования деталей и конструкций для машиностроения действительно постепенно изменяют образ мышления пользователей. Впервые создались необходимые условия для перевода основной массы машиностроительных разработок с двухмерных САПР на средства твердотельного моделирования. Естественно, двухмерные чертежи при этом никуда не исчезнут, однако теперь они будут автоматически генерироваться непосредственно из трехмерных моделей, которые станут основным средством разработки.
В свою очередь, разработчики дорогостоящих систем также стараются сделать свои системы более доступными, отказываясь от традиционной комплектации - «монолитных» систем со множеством различных функций, что, безусловно, облегчает выбор пользователям. Согласно новому подходу, принятому в настоящее время большинством поставщиков, основные функции моделирования этих систем предлагаются в виде отдельного пакета, цена которого примерно соответствует ценам на системы так называемой средней категории. Со временем пользователи станут морально готовы к тому, чтобы вложить дополнительные средства в добавочные специализированные функции, которые отсутствуют в системах средней категории и предлагаются отдельно.
Еще одна возможность, за которую клиенты готовы платить дополнительно, - это промежуточные средства системной интеграции, оказывающие помощь в вопросах контроля, оптимизации и ускорения всего производственного процесса на уровне предприятия. Естественно, параметрические системы твердотельного моделирования средней ценовой категории также помогают ускорить процесс производства на предприятии. Однако основной целью при разработке этих систем было увеличение производительности отдельных инженеров, в то время как в дорогостоящих системах по традиции упор обычно делается на производственном процессе всего предприятия - порой даже в ущерб удобству отдельных пользователей системы.
Что же касается области машиностроительных CAE-систем, то здесь наблюдается рост числа программных продуктов, созданных на основе технологии конечных элементов, традиционно являющейся специализацией ученых-экспертов. Эти программы призваны значительно облегчить инженерам и конструкторам процесс анализа и оптимизации разработок, особенно на ранних этапах конструирования, когда вносимые улучшения способны максимально благотворно повлиять на качество и стоимость.
Autodesk
Компания Autodesk (г. Сан-Рафаэль, шт. Калифорния, США) давно является одним из лидеров рынка САПР. Залог успеха Autodesk - мировое признание AutoCAD в качестве стандарта де-факто для разработки продуктов и комплектующих, а также для документации. В промышленности это дополняется наличием множества вспомогательных элементов, например средств механической обработки и специальных приборов, которые необходимо разработать для производства новых продуктов; во множестве случаев для подобных разработок используется AutoCAD. Кроме того, свой вклад здесь вносит и продолжающееся сокращение доли отдельных продаж AutoCAD в общем соотношении, вызванное увеличением количества сделок по приобретению более дорогостоящих продуктов для вертикального рынка, созданных на платформе AutoCAD, в частности Autodesk Mechanical Desktop и Autodesk Inventor.
Parametric Technology Corporation (PTC)
Еще одним лидером на рынке САПР является корпорация Parametric Technology Corporation (г. Уолтхэм, шт. Массачусетс, США), что обусловлено популярностью ее системы Pro/Engineer. Это положение еще более упрочилось с выходом новой версии - Pro/Engineer 2000i, а также специализированного пакета для судостроения - Pro/SHIP. Кроме того, росту данной компании способствует изменение комплектации и стоимости Pro/Engineer, а также изменение стратегии распространения этого продукта.
САПР в России
Что касается отечественных разработчиков систем автоматизированного проектирования, то здесь также есть свои лидеры. Остановимся поподробнее на самых крупных из них.
АСКОН
Компания АСКОН (г. Санкт-Петербург), хорошо известная своим пакетом КОМПАС, выпустила в начале 2000 года новый продукт - систему трехмерного моделирования КОМПАС-3D. К концу года компания предложила уже несколько версий системы, и к Новому году КОМПАС-3D представлял собой полноценную систему, предназначенную для конструкторов. Комплекс систем КОМПАС дополнен электронным справочником, содержащим базу данных конструкционных материалов и сортаментов. Также компания дополнила свои продукты для отечественного машиностроения; в середине 2000 года был выпущен новый продукт - КОМПАС-SHAFT Plus, в котором объединены КОМПАС-SHAFT (проектирование валов) и GEARS (расчет передач).
Интермех
Минская фирма «Интермех» (Белоруссия) уже в течение восьми лет разрабатывает комплекс программ для автоматизированного конструкторско-технологического проектирования. В настоящее время продукты этой компании позволяют значительно повысить эффективность конструкторского проектирования и охватывают все этапы проектирования - от разработки непосредственно конструкторской документации (Cadmech), с последующим автоматизированным выпуском текстовых конструкторских документов СП, ВС, ВП, ПЭ (AVS), до ведения сетевого иерархического архива предприятия, с возможностью ведения проектов и документооборота предприятия (Search).
В этом году наибольшие изменения претерпела система проектирования трехмерных параметрических деталей и сборок (Cadmech Desktop), позволяющая комплексно решать проблемы трехмерного конструкторского проектирования.
Топ Системы
Компания «Топ Системы» (г. Москва), широко известная своим продуктом T-FLEX CAD не только в России, но и за рубежом, в прошедшем году выпустила очередную версию своего продукта. Версия 7.0 отличается от предыдущих тем, что построена на базе ядра Parasolid фирмы Unigraphics Solutions. Кроме того, вышли новые продукты - T-FLEX ЧПУ 2D и 3D (cистема подготовки программ для станков с ЧПУ) и T-FLEX NC Tracer (система имитации процесса обработки детали на станке с ЧПУ по готовой управляющей программе). В следующем году компания планирует провести работу по созданию единой информационной системы под маркой T-FLEX, которая должна объединить все выпущенные ранее продукты.
Consistent Software
Компания Consistent Software (г. Москва) в этом году добилась больших успехов. Во-первых, за последние два года появилась целая серия специализированных программных продуктов, предназначенных для использования в различных прикладных областях и позволяющих выпускать проектную документацию в соответствии с российскими стандартами. Названия продуктов этой серии объединяет суффикс CS. Такие пакеты, как MechaniCS, ElectriCS, HydrauliCS, уже завоевали известность. В 2000 году к этому семейству добавились TechnologiCS, СПДС GraphiCS и др. Насколько мне известно, Consistent Software не собирается останавливаться на достигнутом и в следующем году порадует нас новыми разработками.
Вместо выводов
Говоря об итогах прошедшего года, несомненно, следует особо подчеркнуть, что сегодня САПР во всем мире развивается семимильными шагами. Хотя, к сожалению, этого нельзя сказать о России. Но мы все-таки не стоим на месте, и если сравнивать два последних года, прошедших после августа 1998-го, то 2000 год оказался гораздо выигрышнее своего предшественника. На мой взгляд, основными причинами «пробуксовывания» отечественного рынка САПР, кроме финансовой стороны, являются непонимание руководителей предприятий острой необходимости приобретения подобных систем и нехватка квалифицированных специалистов, способных на них работать. По роду своей деятельности я очень много общаюсь и с руководящим составом, и непосредственно с проектировщиками и могу засвидетельствовать, что данная ситуация с каждым годом все больше меняется к лучшему.
КомпьютерПресс 1"2001
Основными требованиями к промышленному производству являются сокращение срока выхода продукции на рынок, снижение ее себестоимости и повышение ее качества. Выполнить эти требования невозможно без широкого использования методов и систем автоматизированного проектирования, технологической подготовки производства и инженерного анализа (CAE/CAD/CAM-систем).
Историю САПР в машиностроении часто разделяют на несколько этапов.
На первом этапе (до конца 70-х годов) был получен ряд научно-практических результатов, доказавших принципиальную возможность автоматизированного проектирования сложных промышленных изделий. Так, теория B-сплайнов была представлена И.Шоенбергом (I.J.Schoenberg) в 1946 г., позднее приведшая к широкому использованию в геометрическом моделировании неравномерных рациональных B-сплайнов (NURBS), предложенных К.Весприллом (K.J.Versprille, 1975 г.). Моделированию кривых и поверхностей любой формы были посвящены работы П.Безье (P.E.Bezier), выполненные на рубеже 60-70-х годов прошлого века.
Проектирование механических изделий заключается прежде всего в конструировании, т.е. в определении геометрических форм тел и их взаимного расположения. Поэтому история автоматизация проектирования в машиностроении связана с историей компьютерной графики. В конце 50-х -- начале 60-х появляются системы с выводом информации на электронно-лучевую трубку, это SAGE (Semi Automatic Ground Environment), которая использовалась в составе системы противовоздушной обороны в военно -воздушных силах США, и электронная чертежная машина (The Electronic Drafting Machine) компании ITEK. Первой графической станцией часто называют станцию Sketchpad с использованием дисплея и светового пера, представленную в 1963 г. И.Сазерлендом. И.Сазерленд в дальнейшем работал в ARPA, возглавив в этом агентстве департамент анализа и обработки информации, а позже стал профессором Гарвардского университета. Растровые дисплеи стали применяться в 70-е годы.
В 70-е годы в Lockheed создается программа CADAM (Computer-Augmented Drafting and Manufacturing), а в компании Dassault начинается разработка программы трехмерного моделирования, впоследствии ставщей программой CATIA (Computer-Aided Three-Dimensional Interactive Application).
В 1979 г. разрабатывается графический формат IGES (Initial Graphic Exchange Standard).
На втором этапе (80-е годы) появились и начали использоваться графические рабочие станции компаний Intergraph, Sun Microsystems с архитектурой SPARC или автоматизированные рабочие места на компьютерах VAX от DEC под управлением ОС Unix. К 1982 г. твердотельное моделирование начинают применять в своих продуктах компании Computervision, IBM, Prime и др., однако методы получения моделей тел сложной формы еще не развиты, отсутствует поверхностное моделирование. В том же году повляется первая версия программы CATIA с возможностями 3D моделирования и разработки программ для ЧПУ и Джоном Уокером создается компания Autodesk. В следующем году разработана техника создания 3D моделей с показом или удалением скрытых линий. На рынок вышла система Unigraphics, а компания Autodesk выпускает свой первый CAD-продукт Autocad, пока однопользовательскую версию на языке C с поддержкой формата IGES. В 1988 г. создается аппаратура для прототипирования изделий с помощью лазерной стереолитографии по данным, получаемым в MCAD. Также в 1988 г. компания PTC впервые реализует параметризацию моделей. К концу 80-х годов стоимость CAD-лицензии существенно снизилась и тем самым были созданы предпосылки для создания CAD/CAM/CAE-систем более широкого применения.
Развитие компьютерной графики определялось не только возможностями аппаратных средств, но и характеристиками программного обеспечения. Оно должно было быть инвариантным по отношению к используемым аппаратным средствам ввода и вывода графической информации. Поэтому значительное внимание с 70-х годов уделяется вопросам стандартизации графических программ. Стандарт на базисную графическую систему включает в себя функциональное описание и спецификации графических функций для различных языков программирования.
Принято делить CAD/CAM-системы по их функциональным характеристикам на три уровня (верхний, средний и нижний). В 80-е годы и в начале 90-х такое деление основывалось на значительном различии характеристик используемого для САПР вычислительного оборудования. Аппаратной платформой CAD/CAM-систем верхнего уровня были дорогие высокопроизводительные рабочие станции с ОС Unix. Такая техника позволяла выполнять сложные операции как твердотельного, так и поверхностного геометрического моделирования применительно к сборочным узлам из многих деталей. CAD-системы нижнего уровня предназначались только для автоматизации чертежных работ, выполнявшихся на низкопроизводительных рабочих станциях и персональных компьютерах. По мере улучшения характеристик персональных компьютеров удавалось создавать сравнительно недорогие системы с возможностями параметрического и ассоциативного 3D-моделирования. Такие системы стали относить к CAD/CAM-системам среднего уровня. Сегодня деление CAD/CAM-систем на САПР верхнего, среднего и нижнего уровней еще сохраняется, хотя и страдает очевидной нечеткостью.
На третьем этапе (начиная с 90-х годов) бурное развитие микропроцессоров привело к возможности использования рабочих станций на персональных ЭВМ, что заметно снизило стоимость внедрения САПР на предприятиях. На этом этапе продолжается совершенствование систем и расширение их функциональности. Начиная с 1997 г., рабочие станции на платформе Wintel не уступают Unix-станциям по объемам продаж.
Четвертый этап (начиная с конца 90-х годов) характеризуется интеграцией CAD/CAM/CAE-систем с системами управления проектными данными PDM и с другими средствами информационной поддержки изделий.
Примерами CAD/CAM-систем верхнего уровня являются CATIA (компания Dassault Systemes), Unigraphics (Unigraphics Solution, ныне развивается в компании Siemens), Pro/Engineer (PTC). Продукты этих фирм доступны с 1981, 1983 и 1987 г. соответственно. Современная версия CATIA v5 представлена в 1999 г. К числу САПР верхнего уровня в 90-е годы относились также EUCLID3 (Matra Datavision), I-DEAS (SDRC), CADDS5 (Computervision), но их развитие было прекращено в связи со слиянием компаний.
Так, в 2001 г. происходит слияние компании Unigraphics Solution с SDRC, что означало постепенное прекращение развития I-DEAS и использование удачных решений двух систем I-DEAS и Unigraphics (UG) в новых версиях системы Unigraphics NX.
Еще раньше система CADDS5 была приобретена компанией PTC (Parametric Technology Corp.). Эта компания, штаб-квартира которой расположена в США, основана в 1985 г. бывшим профессором Ленинградского университета Семеном Гейзбергом.
Наиболее известными CAD/CAM-системами среднего уровня на основе ядра ACIS являются AutoCAD 2000, Mechanical Desktop и Autodesk Inventor (Autodesk Inc.); Cimatron (Cimatron Ltd.); ADEM (Omega Technology); Mastercam (CNC Software, Inc.); Powermill (DELCAM) и др. К числу CAD/CAM-систем среднего уровня на основе ядра Parasolid принадлежат, в частности, Solid Edge и Unigraphics Modeling (Unigraphics Solutions); SolidWorks (SolidWorks Corp.); MicroStation Modeler (Bentley Systems Inc.); Pro/Desktop (Parametric Technology Corp.); Anvil Express (MCS Inc.) и др. Компания PTC в своих продуктах начинает применять разработанное ею в 2000 г. геометрическое ядро Granite One.
В 1992 году корпорация Intergraph, один из ведущих на тот момент производителей CAD-систем для машиностроения, приняла решение о разработке нового программного продукта, целиком построенного на базе платформы Wintel. В результате в конце 1995 года появилась система геометрического моделирования Solid Edge (такое имя получила новая система). В 1998 году к Unigraphics перешло все отделение Intergraph, занимающееся САПР для машиностроения. В это же время Solid Edge меняет геометрическое ядро ACIS на ядро Parasolid. В 1999 год появляется 6-я версия Solid Edge на русском языке.
В 1993 г. в США создается компания Solidworks Corporation и уже через два года она представила свой первый пакет твёрдотельного параметрического моделирования Solidworks на базе геометрического ядра Parasolid. Система Solidworks вошла в число ведущих систем среднего уровня.
Ряд CAD/CAM систем среднего и нижнего уровней разработан в СССР и России. Наибольшее распространение среди них получили Кредо (НИЦ АСК), Компас (компания Аскон), T-Flex CAD (Топ Системы), и некоторые другие системы.
Система Кредо считается первой отечественной CAD/CAM системой в машиностроении. Она разработана в созданном в 1987 г. Научно-исследовательском центре автоматизированных систем конструирования (НИЦ АСК).
Компания Аскон основана в 1989 г. В нее вошел коллектив разработчиков, который до этого в Коломенском конструкторском бюро машиностроения проектировал систему Каскад. Первая версия Компас для 2D проектирования на персональных компьютерах появилась в том же 1989 г. В 2000 г. САПР Компас распространена на 3D проектирование. В 2003 г. выпущена 6-я версия Компас и PDM система Лоцман.PLM.
Выпуск первой коммерческой версии системы T-FLEX CAD 2.x (TopCAD) относится к 1992 г.
Системы инженерных расчетов и моделирования в машиностроении появились позже систем моделирования в радиоэлектронике. В 1971 г. П. Хэнретти (Patrick Hanratty) основал компанию Manufacturing and Consulting Services (MCS), которой суждено на многие годы быть ведущей компанией в области машиностроительных CAE систем. В частности, компания MSC Software разработала или обладает правами распространения таких известных продуктов САПР, как MSC.Nastran, MSC.Patran, ADAMS и др.
Стремительный рост систем автоматизированного проектирования (САПР) в проектных организациях и на машиностроительных заводах способствовал увеличению числа высших и средних учебных заведений, в которых преподается САПР. О внимании, которое уделяется САПР в промышленноразвитых странах, говорит тот факт, что по рекомендациям ЮНЕСКО в базисном учебном плане по информатике и информационным технологиям (ИТ) предусмотрен факультативный блок «Конструирование с помощью компьютера (CAD)».
Сегодня мы начинаем публикацию цикла статей в рубрике «За партой», призванного помочь молодым специалистам и студентам лучше понять основы САПР.
Успешная деятельность значительной части фирм и коллективов в промышленно развитых странах во многом зависит от их способности накапливать и перерабатывать информацию. Сегодня без компьютерной автоматизации уже невозможно производить современную сложную технику, требующую высокой точности. Во всем мире происходит резкий рост компьютеризации на производстве и в быту. Внедрение компьютерных и телекоммуникационных технологий повышает эффективность и производительность труда. Отставание в области высоких технологий может привести к превращению страны в сырьевой придаток.
В наши дни наблюдается быстрое развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) в таких отраслях, как авиастроение, автомобилестроение, тяжелое машиностроение, архитектура, строительство, нефтегазовая промышленность, картография, геоинформационные системы, а также в производстве товаров народного потребления, например бытовой электротехники. САПР в машиностроении используется для проведения конструкторских, технологических работ, в том числе работ по технологической подготовке производства. С помощью САПР выполняется разработка чертежей, производится трехмерное моделирование изделия и процесса сборки, проектируется вспомогательная оснастка, например штампы и пресс-формы, составляется технологическая документация и управляющие программы (УП) для станков с числовым программным управлением (ЧПУ), ведется архив. Современные САПР применяются для сквозного автоматизированного проектирования, технологической подготовки, анализа и изготовления изделий в машиностроении, для электронного управления технической документацией.
В настоящее время при продаже производства какой-либо продукции в другие страны необходимо представление всей документации в электронном виде. Продаваемый продукт, как и его производство, должен пройти международную сертификацию, подтверждающую его высокие характеристики. Сертифицирование проходит не только само изделие, но и методы его проектирования, изготовления, способы и формы передачи информации об изделии. Для прохождения сертифицирования необходимо оснастить рабочие места конструктора и технолога компьютерными и программными продуктами.
Объединение САПР с автоматизированной системой управления предприятием (бухгалтерский учет, экономический анализ и прогноз, вопросы материально-технического снабжения, управление складами, планирование и диспетчеризация производственных процессов) позволяет создать единый информационный комплекс. Внедрение информационного комплекса позволяет:
- сократить в 1,5-2 раза цикл создания изделия (от проектирования до выпуска);
- снизить материалоемкость изделия на 20-25%;
- уменьшить затраты на производство на 15-20%;
- повысить качество изделия и конкурентоспособность предприятия (СТИН № 12’98).
Основные принципы построения САПР в машиностроении
В условиях рыночной экономики и активной конкуренции особую остроту для машиностроительных заводов приобретает проблема регулярного обновления продукции, выпуска новых модификаций уже разработанных изделий с тем, чтобы удовлетворить запросы максимального числа потребителей. Прежде чем выпустить новую конкурентоспособную продукцию, необходимо провести большую работу по сбору, накоплению и оперативной обработке информации. Переработка больших объемов информации в настоящее время невозможна без использования ЭВМ.
Создание новой техники в машиностроении происходит в такой последовательности: на основе анализа выпускаемой продукции проектируется новая, обладающая более высокими эстетическими, эксплуатационными или другими свойствами, затем производятся инженерные расчеты и моделирование, технологическая подготовка производства, изготовление и сбыт изделия. При этом мы получаем замкнутый цикл (см. рисунок), так как проектирование нового изделия выполняется на базе анализа рынка и данных об эффективности, надежности и сбыте выпускаемых моделей.
Область применения систем автоматизированного проектирования (САПР) охватывает сегодня самые различные виды деятельности человека - от расстановки мебели в квартире до проектирования и изготовления интегральных микросхем и современной космической техники. Каждая категория задач технического черчения предъявляет к этим продуктам свои требования, однако наибольшее распространение они получили в машиностроении и архитектуре.
Использование САПР позволяет членам проектных групп одновременно работать над изделием с разных сторон: решать задачи стилевого дизайна, проектирования внешнего вида изделия и параллельной поагрегатной разработки изделия. Новое изделие создается в конструкторском подразделении, которое является центральным звеном компьютеризации предприятия. Одновременно группой специалистов различных профилей, работающих над выпуском нового изделия, выполняются все этапы разработки деталей, узлов и сборок, их технологическая проработка (Concurrent engineering).
Изделие начинают изготавливать еще до того, как будет завершен выпуск всей документации, что приводит к значительному сокращению сроков и повышает качество проектирования. Облегчается автоматизированное управление проектами и предприятием на базе электронного документооборота. Любые изменения в любом элементе изделия незамедлительно становятся доступными как для отдельных конструкторов и технологов, так и для целых отделов и организаций на всех этапах создания изделия - благодаря использованию единой базы данных. Таким образом, САПР сокращает время и трудозатраты на проектирование изделия.
Для выпуска конкурентоспособной продукции, отвечающей мировым стандартам, необходимо обеспечить использование единой интегрированной базы данных. Интеграция конструкторских и технологических работ, программного обеспечения для документооборота позволяет пользователям управлять всеми типами информации о продукте и проекте - от изменения заказов до контроля качества и ведения дел по обслуживанию клиентов. Такая организация труда особенно эффективна в условиях многономенклатурного производства и в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к оперативности и качеству функционирования производства.
Недостаточная оснащенность конструкторских и технологических подразделений современными САПР приводит к неполной проработке конструктивных и технологических решений, к материальным и временным потерям на стадии изготовления и во время эксплуатации.
Три уровня САПР
Одна из важнейших задач современных САПР - избавить инженера от рутинной работы, предоставить ему возможность заниматься творческими процессами. Сейчас заводы используют большую номенклатуру САПР: от небольших графических программ до мощных специализированных пакетов. Их стоимость колеблется от ста до нескольких десятков тысяч долларов за одно рабочее место. В зависимости от возможностей, а соответственно и стоимости, современные САПР можно условно разбить на три уровня: нижний, средний и высший. Деление на уровни в специальной литературе производят либо по их возможностям, либо по стоимости, например: до 1000 долл., от 1000 до 10 000 долл., свыше 10 000 долл.
При разделении по возможностям предполагается, что системы нижнего уровня (например, AutoCAD, VersaCAD, CADKEY) обеспечивают выполнение чертежных работ.
Системы среднего уровня (например, Т-FLEX CAD, Solid Edge) сокращают сроки выпуска документации и время разработки проектов за счет автоматизации выпуска конструкторской и технологической документации, программирования 2,5-координатной обработки заготовок на станках с ЧПУ. Эти системы позволяют создать объемную модель изделия, по которой определяются инерционно-массовые, прочностные и иные характеристики, контролируется взаимное расположение деталей, моделируются все виды ЧПУ-обработки, отрабатывается внешний вид по фотореалистичным изображениям, выпускается документация. Кроме того, обеспечивается управление проектами на базе электронного документооборота. Экономический эффект состоит в многократном повышении производительности труда при резком сокращении ошибок и соответственно в улучшении качества изделий.
Системы высшего уровня (EDS Unigraphics, Pro/Engineer, CATIA или CADDS) обеспечивают интеграцию всего цикла создания изделия от проектирования, подготовки к производству до изготовления. Они позволяют конструировать детали с учетом особенностей материала (пластмасса, металлический лист), проводить динамический анализ сборки с имитацией сборочных приспособлений и инструмента, проектировать оснастку с моделированием процессов изготовления (штамповки, литья, гибки), что исключает брак в оснастке и делает ненужным изготовление натурных макетов, то есть значительно уменьшаются затраты и время на подготовку к производству изделия. Программы математического анализа таких САПР могут включать прочностной, кинематический и динамический анализ. Моделирование механообработки позволяет оценить качество деталей с точки зрения их деформации. Экономический эффект подобных систем зависит от размера зарплаты конструктора или технолога и навыков использования САПР.
Модульный принцип построения САПР
Значительная часть современных САПР состоит из нескольких модулей: сборки, механообработки, управления инженерными данными и т.п. Их объединяет общая методология и инструментальные средства. Высокая степень интеграции модулей конструирования и технологической подготовки производства обеспечивает преобразование графической информации об объекте в табличную, используемую при технологическом проектировании. Геометрические объекты, имеющие математическое описание, аппроксимируются с заданной точностью кривыми и поверхностями.
Объединение модулей конструкторских и технологических разработок в единую САПР снижает стоимость и уменьшает время выхода новой продукции на рынок, позволяет конструировать детали с учетом их технологичности и используемого материала (пластмасса, металлический лист).
Модульная архитектура САПР облегчает расширение системы и адаптирование ее в соответствии с требованиями пользователя, позволяет приобретать только необходимые компоненты. Многие САПР снабжены контекстно-зависимыми справочниками и собственными базами данных или предлагают интерфейс с существующими базами данных. Использование языков программирования позволяет вам создавать собственные специализированные приложения.
«САПР и графика» 9"2000
История развитие систем автоматизированного проектирования
| Наименование параметра | Значение |
| Тема статьи: | История развитие систем автоматизированного проектирования |
| Рубрика (тематическая категория) | Программирование |
Система автоматизированного проектирования (САПР, в англоязычном написании CAD System - Computer Aided Design System) - это система, реализующая проектирование, при котором все проектные решения или их часть получают путем взаимодействия человека и ЭВМ.
По сравнению с историей развития вычислительной техники история развития автоматизированных систем очень коротка, она не насчитывает и пятидесяти лет. При этом без этих систем компьютеры никогда бы не стали тем, чем они являются сейчас – орудием труда миллионов специалистов, занятых проектированием в самых разных областях.
В настоящий момент существует несколько классификационных подгруппСАПР. Из них три базовых:
― машиностроительные САПР (MCAD - Mechanical Computer Aided Design),
― архитектурно-строительные САПР (CAD/AEC - Architectural, Engineering, and Construction),
― САПР печатных плат (ECAD - Electronic CAD/EDA - Electronic Design Automation).
Наиболее развитым среди них является рынок MCAD, по сравнению с которым секторы ECAD и CAD/AEC довольно статичны и развиваются слабо.
Рассмотрим процесс развития автоматизирован ного проектирования в машиностроении.
Современный рынок машиностроения предъявляет все более жесткие требования к срокам и стоимости проектных работ. Проведение конструкторских работ, нацеленных на создание качественной, конкурентоспособной продукции, связано с подготовкой точных математических моделей узлов и агрегатов, а также с выполнением огромного объёма математических расчетов, необходимых для инженерного анализа конструкций. Основной путь повышения конкурентоспособности предприятия связан с резким сокращением сроков создания моделей и ускорением расчетов математических параметров на всех этапах разработки продукции. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, применение высокопроизводительных систем автоматизированного проектирования, технологической подготовки производства и инженерного анализа (CAE/CAD/CAM-систем) стало ключевым элементом бизнеса предприятия, работающего на современном рынке машиностроения.
Применение линейки, циркуля и транспортира на чертежной доске привело к технической революции начала XIX века. Для повышения точности все построения выдерживали в максимально возможном масштабе, при этом погрешность построений составляла не менее 0,1 мм, а при задании угловых значений - не менее 1 мм на одном метре. Таковы пределы точности при геометрическом моделировании на кульмане. Появление ЭВМ стало благоприятной предпосылкой для развития машинной графики, которая включила в себя дисциплины геометрического моделирования и вычислительной геометрии. Основная их задача состоит в решении геометрических задач в аналитической и вычислительной (алгоритмической) форме.
История САПР в машиностроении разделяется на несколько этапов.
В начале 50-х годов прошедшего столетия в основу идеологии автоматизированного проектирования положены разнообразные математические модели, такие как теория B-сплайнов. Объекты проектирования стали рассматриваться с точки зрения различных областей науки, базовые подсистемы САПР разделились на геометрические, прочностные, аэродинамические, тепловые, технологические, и впоследствии их стали классифицировать как CAD, CAE, CAM, PDM, PLM.
На первом этапе развития возможности систем в значительной мере определялись характеристиками имевшихся в то время недостаточно развитых аппаратных средств ЭВМ. Для работы с системами САПР использовались графические терминалы, подключаемые к мэйнфреймам. Процесс конструирования механических изделий состоит в определении геометрии будущего изделия, в связи с этим история CAD-систем практически началась с создания первой графической станции. Такая станция, появившаяся в 1963 г, использовала дисплей и световое перо. Ее создатель И. Сазерленд в дальнейшем работал в агентстве ARPA и возглавлял департамент анализа и обработки информации, а позже стал профессором Гарвардского университета.
Развитие компьютерной графики сдерживалось не только аппаратными возможностями вычислительных машин, но и характеристиками программного обеспечения, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ должно было стать универсальным по отношению к использовавшимся аппаратным средствам представления графической информации. С 70-х годов прошлого века разрабатывался стандарт графических программ. Стандарт на базисную графическую систему включал в себя функциональное описание и спецификации графических функций для различных языков программирования.
В 1977 ᴦ. ACM представила документ Core, который описывал требования к аппаратно-независимым программным средствам. В 1982 ᴦ. появилась система Graphical Kernel System (GKS), принятая в качестве стандарта в 1985 г, а уже в 1987 ᴦ. был разработан вариант GKS-3D с ориентацией на 3D-графику.
Параллельно с развитием CAD-систем бурное развитие получили CAM-системы автоматизации технологической подготовки производства. В 1961 ᴦ. был создан язык программирования APT, впоследствии данный язык стал основой многих других языков программирования применительно к оборудованию с числовым программным управлением. Параллельно с работами, проводившимися в США, в СССР Г.К. Горанский создал первые программы для расчетов режимов резания.
Разработанный к 1950 ᴦ. метод конечных элементов послужил толчком к развитию систем инженерного анализа CAE. В 1963 ᴦ. был предложен способ применения метода конечных элементов для анализа прочности конструкции путем минимизации потенциальной энергии.
К 1970 ᴦ. был создан пакет под названием NASTRAN. Среди компаний, участвовавших в разработке, была MSC (MacNeal-Schwendler Corporation), которая с 1973 ᴦ. начала самостоятельно развивать пакет MSC.NASTRAN, впоследствии ставший мировым лидером в своем классе продуктов. С 1999 ᴦ. компания MSC принято называть MSC.Software Corporation.
В 1976 ᴦ. был разработан программный комплекс DYNA-3D (позднее названный LS-DYNA).
Мировым лидером среди программ анализа на макроуровне считается комплекс Adams (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems), разработанный и совершенствуемый компанией Mechanical Dynamics Inc. (MDI). Компания создана в 1977 ᴦ. Основное назначение комплекса Adams - кинематический и динамический анализ механических систем с автоматическим формированием и решением уравнений движения.
Широкое внедрение систем САПР в то время сдерживалось высокой стоимостью программных продуктов и "железа". Так, в начале 80-х годов прошлого века стоимость одной лицензии CAD-системы доходила до $100000 и требовала использования дорогостоящей аппаратной платформы.
Новый этап развития ознаменовался началом использования графических рабочих станций под управлением ОС Unix.
В середине 80-х годов компании Sun Microsystems и Intergraph предложили рабочие и графические станции с архитектурой SPARC. Фирма DEC разработала автоматизированные рабочие места на компьютерах VAX, появились персональные компьютеры на базе процессоров i8086 и i80286.
Эти разработки позволили снизить стоимость CAD-лицензии до $20000 и создали условия более широкого применения для CAD/CAM/CAE-систем.
В данный период математический аппарат плоского геометрического моделирования был хорошо "доведен", способствуя развитию плоских CAD-систем и обеспечивая точность геометрии до 0,001 мм в метровых диапазонах при использовании 16-битной математики. Появление 32-разрядных процессоров полностью обеспечило потребности плоских CAD-систем для решения задач любого масштаба.
Развитие CAD-систем следовало двум подходам к плоскому моделированию, которые получили название твердотельный и чертежный. Чертежный подход оперирует такими основными инструментами как отрезки, дуги, полилинии и кривые. Операциями моделирования на их базе являются продление, обрезка и соединение. В твердотельном подходе основными инструментами являются замкнутые контуры, а остальные элементы играют вспомогательную роль. Главными операциями моделирования являются булевы объединение, дополнение, пересечение.
В 80-е годы прошлого века характеристики использовавшегося для САПР вычислительного оборудования значительно различались. Аппаратной платформой CAD/CAM-систем верхнего уровня были дорогие высокопроизводительные рабочие станции с ОС Unix. Такая техника позволяла выполнять сложные операции как твердотельного, так и поверхностного объёмного моделирования применительно к деталям и сборочным узлам из многих деталей.
Идеология систем объёмного моделирования базируется на объёмной мастер-модели; при этом определяется геометрия поверхности не по проекциям отдельных сечений, а интегрально - для всей спроектированной поверхности. Используя модель, можно получить информацию о координатах любой точки на поверхности, а также сформировать плоские изображения: виды, сечения и разрезы.
Геометрическая модель позволяет легко получить такие локальные характеристики как нормали, кривизны и интегральные характеристики - массу, объём, площадь поверхности, момент инерции.
Системы объёмного моделирования также базируются на двух подходах к построению поверхностей модели: поверхностном и твердотельном. При использовании поверхностного моделирования конструктор определяет изделие семейством поверхностей. При твердотельном способе конструктор представляет изделие семейством геометрических примитивов, таких как куб, шар, цилиндр, пирамида, тор.
В отличие от чертежа модель является однозначным представлением геометрии и количественного состава объекта. В случае если в сборочном чертеже болт представляется несколькими видами, то в объёмной сборке - одним объектом, моделью болта.
Поверхностное моделирование получило большее распространение в инструментальном производстве, а твердотельное - в машиностроении. Современные системы, как правило, содержат и тот, и другой инструментарий и позволяют работать как с телами, так и с отдельными поверхностями, используя булевы и поверхностные процедуры.
Принято делить CAD/CAM-системы по их функциональным характеристикам на три уровня (верхний, средний и нижний). В 80-е годы прошлого века такое деление основывалось на значительном различии характеристик использовавшегося для САПР вычислительного оборудования. CAD-системы нижнего уровня предназначались только для автоматизации чертежных работ, выполнявшихся на низкопроизводительных рабочих станциях и персональных компьютерах.
К 1982 ᴦ. твердотельное моделирование начали применять в своих продуктах компании IBM, Computervision, Prime, но методы получения моделей тел сложной формы не были развиты, отсутствовал аппарат поверхностного моделирования. В 1983 ᴦ. была разработана техника создания 3D-моделей с показом или удалением скрытых линий. В 1986 ᴦ. компания Autodesk выпустила свой первый CAD-продукт Autocad - однопользовательскую версию на языке "C" с поддержкой формата IGES.
В области автоматизации проектирования унификация базовых операций геометрического моделирования привела к созданию универсальных геометрических ядер, предназначенных для применения в разных САПР. Распространение получили два геометрических ядра: Parasolid (продукт фирмы Unigraphics Solutions) и ACIS (компания-разработчик Spatial Technology). Ядро Parasolid было разработано в 1988 ᴦ. и в следующем году стало ядром твердотельного моделирования для CAD/CAM Unigraphics, а с 1996 ᴦ. - промышленным стандартом.
Необходимость обмена данными между различными системами на различных этапах разработки продукции способствовала стандартизации описаний геометрических моделей. Вначале появился стандарт IGES (Initial Graphics Exchange Specification). Фирма Autodesk в своих продуктах стала использовать формат DXF (Autocad Data eXchange Format). Далее были разработаны язык Express и прикладные протоколы AP203 и AP214 в группе стандартов ISO 10303 STEP (Standard for Exchange Product Model Data). В 1986 ᴦ. появился ряд новых стандартов. Среди них CGI (Computer Graphics Interface) и PHIGS P (Programmer"s Hierarchical Interactive Graphics System) - стандарт ANSI, принятый в качестве стандарта ISO в 1989 ᴦ. В 1993 ᴦ. компанией Silicon Graphics предложен стандарт OpenGL (SGI Graphical Language), широко используемый в настоящее время.
В упомянутых системах используются графические форматы для обмена данными, представляющие собой описание изображения в функциях виртуального графического устройства (в терминах примитивов и атрибутов). Графический формат (метафайл) обеспечивает возможность запоминания графической информации, передачи ее между различными системами и интерпретации для вывода на различные устройства. Такими форматами явились CGM - Computer Graphics Metafile, PostScript - Adobe Systems Language, GEM - GEM Draw File Format и др.
Работы по стандартизации были направлены на расширение функциональности графических языков и систем, включение в их состав средств описания не только данных чертежей и 3D-моделей, но и других свойств и характеристик изделий. Примерами CAD/CAM-систем верхнего уровня являются Unigraphics (UGS, первый вариант разработан в 1975 ᴦ.), CATIA (компания Dassault Systemes, 1981 ᴦ.), Pro/Engineer (PTC, 1987 ᴦ.). К числу САПР верхнего уровня в 90-е годы относились также EUCLID3 (Matra Datavision), I-DEAS (SDRC), CADDS5 (Computervision), но их развитие было прекращено в связи со слиянием компаний. Еще раньше система CADDS5 была приобретена компанией PTC (Parametric Technology Corp.). Эта компания, штаб-квартира которой расположена в США, была основана в 1985 ᴦ. бывшим профессором Ленинградского университета Семеном Гейзбергом.
Следующий этап развития начинается развитием микропроцессоров, что привело к возможности использования CAD/CAM-систем верхнего уровня на персональных ЭВМ. Это заметно снизило стоимость внедрения САПР на предприятиях. Рабочие станции на платформе Windows - Intel не уступали Unix-станциям по функциональности и многократно превосходят последние по объёмам продаж.
Стоимость лицензии снизилась до нескольких тысяч долларов. В 1992 ᴦ. корпорация Intergraph, один из ведущих на тот момент производителей CAD-систем для машиностроения, приняла решение о разработке нового программного продукта͵ целиком построенного на базе платформы Windows - Intel. В результате в конце 1995 ᴦ. появилась система геометрического моделирования Solid Edge. В 1993 ᴦ. в США была создана компания Solidworks Corporation и уже через два года она представила свой первый пакет твердотельного параметрического моделирования Solidworks на базе геометрического ядра Parasolid. В 1998 ᴦ. к Unigraphics перешло все отделение Intergraph, занимавшееся САПР для машиностроения.
В это же время Solid Edge сменила геометрическое ядро ACIS на ядро Parasolid. В 1999 ᴦ. появилась шестая версия Solid Edge на русском языке. Временные затраты на разработку крупнейших интегрированных CAD/CAM решений превысили 2000 человеко-лет.
Ряд CAD/CAM систем среднего и нижнего уровней был разработан в СССР и России. Наибольшее распространение среди них получили Компас (компания Аскон) и T-Flex CAD (Топ Системы) и некоторые другие.
Следующий этап (начиная с конца 90-х годов) характеризуется интеграцией CAD/CAM/CAE-систем с системами управления проектными данными PDM и с другими средствами информационной поддержки изделий.
На этом этапе многие предприятия уже прошли первый этап автоматизации. В основу процессов проектирования и производства была положена геометрическая модель изделия, которая применялась на всех этапах подготовки производства. При такой форме организации производства начинают эффективно функционировать сквозные процессы, опирающиеся на геометрию модели.
В первую очередь это подготовка производства с помощью CAM-систем. Сложность геометрии современных изделий неуклонно возрастает, и изготовление их без геометрической модели практически невозможно. Максимальная эффективность от внедрения САПР достигается тогда, когда система включает в себя не только конструкторское, но и технологическое проектирование.
Сложность управления проектными данными, крайне важно сть поддержания их полноты, достоверности и целостности, крайне важно сть управления параллельной разработкой привели в 80-е годы к созданию системам управления проектными данными PDM (Product Data Management).
В начале 80-х годов компания CDC разработала первую PDM-систему под названием EDL. В 90-х годах активно разрабатывались продукты PDM для САПР в машиностроении. Одной из первых развитых PDM-систем являлась система Optegra компании Computervision. В данный же период компания Unigraphics Solutions (UGS) совместно с Kodak разработала PDM-систему iMAN.
В 1998 ᴦ. компания PTC вышла на рынок PDM-систем, купив компанию Computervision и ее Internet-ориентированную PDM-технологию Windchill. В последние годы происходило быстрое развитие PDM-систем: появились ENOVIA и Smarteam от Dassault Systemes, Teamcenter от UGS и другие.
Среди российских систем PDM наиболее известными являются Лоцман:PLM компании Аскон, PDM STEP Suite, разработанная под НПО "Прикладная логистика", Party Plus компании Лоция-Софт и т.д.
Сегодня, таким образом, термин САПР (система автоматизации проектирования) подразумевает комплексный подход к разработке изделия и включает совокупность систем CAD/CAM/CAE.
Развитие систем геометрического моделирования, анализа и расчета характеристик изделия сопровождается интеграцией в рамках предприятия. Мировой рынок обособленных CAD/CAM решений уже насыщен, системы близки по функциональности, и темпы роста этого сегмента рынка минимальны. По этой причине происходит усиление интеграции систем CAD/CAM/CAE с системами PDM, которые позволяют хранить и управлять проектно-конструкторской документацией на разрабатываемые изделия, вносить в документацию изменения, поддерживать хранение истории этих изменений.
Распространение функций PDM-систем на все этапы жизненного цикла продукции превращает их в системы PLM (Product Lifecycle Management). Развитие систем PLM обеспечивает максимальную интеграцию процессов проектирования, производства, модернизации и сопровождения продукции предприятия и по сути имеет много общего с концепцией интегрированной поддержки жизненного цикла изделия.
История развитие систем автоматизированного проектирования - понятие и виды. Классификация и особенности категории "История развитие систем автоматизированного проектирования" 2017, 2018.
