Popularni CAD. CAD sistemi: šta je to, skraćenica i softverske karakteristike

U gotovo svim sferama ljudske djelatnosti danas se primjećuje oštra konkurencija. Prednosti imaju oni sudionici na tržištu koji će moći brže i preciznije dizajnirati proizvod, precizno predvidjeti njegovu kvalitetu i odrediti optimalnu tehnologiju proizvodnje. Sistem kompjuterski potpomognutog projektovanja (CAD) je potreban da postigne uspešnu implementaciju ideja bilo koje složenosti. Ovaj koncept znači softver koji vam omogućava da kreirate model objekta sa maksimalnom preciznošću i da proizvođaču obezbedite kompletan paket projektne dokumentacije u skladu sa međunarodnim standardima.

Oni praktično rješavaju ovaj problem korištenjem kompleksa efikasnih tehnologija za analizu, razvoj, pripremu proizvodnog procesa korištenjem CAD/CAM/CAE sistema. To je jedini način da se postigne traženi kvalitet i smanji trošak proizvodnje. Glavni dio posla na izradi projekta obavljaju kompjuterski programi čija je brzina i tačnost višestruko veća od mogućnosti tradicionalnih tehnologija, poput izrade crteža, proračuna očekivanih opterećenja, predviđanja ponašanja materijala.

Mogućnosti i područja primjene

Čovječanstvo je oduvijek težilo automatizaciji proizvodnje. Ali sve do sredine 20. vijeka to su bili pokušaji poboljšanja mehanizama i tehnologija. Prvi eksperimenti u korištenju sistema automatizacije počeli su nakon Drugog svjetskog rata. Upotreba elektronskih uređaja za potrebe vojno-industrijskog kompleksa u Sjedinjenim Državama krajem 1940-ih i početkom 1950-ih ne može se nazvati probojom. Snaga kompjutera tada je bila nedovoljna. Ozbiljni uspjesi došli su tek 70-ih godina, kada su se pojavili elektronski uređaji koji su mogli raditi s velikom količinom informacija. Ovaj period se obično naziva prvom etapom u razvoju sistema kompjuterski potpomognutog projektovanja. Dokazana je efikasnost korišćenja računara u rešavanju proizvodnih problema.

80-ih godina započela je druga faza elektronske revolucije. Do tog vremena, veličina računarskih uređaja se primjetno smanjila, a brzina rada značajno porasla. Ozbiljan razlog za eksplozivni rast bilo je izdavanje personalnih računara uz pomoć kojih se povećao broj korisnika.

Među brojnim razvojnim putevima i nekoliko velikih proizvođača, pojavio se lider - IBM. Arhitektura uređaja sa Intel x86 mikroprocesorom pokazala se najuspješnijom za korištenje u automatizaciji dizajna. Istovremeno, CAD i CAM sistemi su počeli da se pojavljuju u mašinstvu, visokotehnološkim industrijama.

Metode prostornog modeliranja omogućile su izračunavanje složenih procesa, stvaranje osnove za tehnologiju programiranja za CNC mašine. Do sredine 80-ih došlo je do pada u razvoju popularnosti Apple i Motorola proizvoda. Međutim, grafičke radne stanice koje koriste Unix OS zadržale su vodeću poziciju. Ali već početkom 90-ih, programi na Windows platformi nadmašili su konkurenciju. Predloženi sistemi za alatne mašine i opremu bili su praktičniji, produktivniji i, što je najvažnije, jeftiniji. Metode prostornog dizajna su se pokazale traženim u energetici, kućanskim aparatima, automobilskoj industriji i astronautici.

Tehnologija se počela aktivnije koristiti u mašinstvu. Programi za strugove, obradne centre su poboljšali kvalitet proizvoda, skratili vreme proizvodnje. Pojavila se potreba za formiranjem posebnih oblasti u digitalnoj grafici. Konačno su se formirali pojmovi CAD, CAM, CAE, njihova namjena i karakteristike.

Koncept CAD-a, prihvaćen u domaćoj inženjerskoj praksi, je opšte prirode. Uključuje sve mogućnosti softverskog inženjeringa. Međutim, prikladnije je koristiti engleske verzije, koje detaljnije opisuju vrste i tehnologije obavljenog posla. Najpopularniji termini znače:

1. CAD sistemi - znači kompjuterski potpomognuto projektovanje. Programi sa paketom modula za kreiranje trodimenzionalnih objekata sa detaljima njihovih karakteristika i mogućnošću dobijanja kompletnog seta projektne i projektne dokumentacije.
2. CAM sistemi - prevedeno kao kompjuterski potpomognuta proizvodnja. Aplikacioni programi za realizaciju projekata. Uz njihovu pomoć propisan je algoritam za rad CNC mašina. Kao osnova se koristi 3D model izrađen po CAD standardima.
3. CAE sistemi su klasa proizvoda za kompjuterski potpomognuto inženjerstvo. Pojava mogućnosti stvaranja čvrstog modela zahtijevala je njegov detaljan opis, predviđanje operativnih opterećenja, uključujući utjecaj temperature, otpornost medija.

U toku evolucije, sistem kompjuterski potpomognutog projektovanja podeljen je u zasebne oblasti u okviru kojih su rešavani visoko specijalizovani zadaci. Širio se i arsenal alata za postizanje cilja. U svakoj fazi proizvodnje možete odabrati sistem koji je najprikladniji za određeni slučaj. Tehnologija izrade 3d modela u CAD-u značajno je ubrzala lansiranje novih proizvoda koji su dizajnirani sa određenim karakteristikama. Prototip čvrstog stanja je validiran i testiran sa razumnom tačnošću virtuelno, minimizirajući troškove stvarnog testiranja.

Metode elektronskog projektovanja prodiru u određene oblasti delatnosti, s obzirom na prirodu proizvodnje. Poštujući opšta pravila i norme, stvaraju se novi pravci razvoja. Tako je 2012. godine državna korporacija „Rosatom“ prešla na Jedinstveni sektorski sistem upravljanja dokumentima (EODS). Program je omogućio sistematizaciju projektne dokumentacije. Pristup elektronskoj arhivi je postao lakši. Kao rezultat toga, povećana je produktivnost rada, sigurnost informacija i pouzdanost njihove zaštite.

Primjeri programa kompjuterski potpomognutog dizajna

Profesija modernog programera zahtijeva ozbiljnu obuku. Oni predaju CAD na specijalizovanim univerzitetima. Međutim, osnovno obrazovanje nije garancija uspjeha. Sektor se aktivno razvija. Na tržištu se redovno pojavljuju novi proizvodi koji zahtijevaju učenje i radne vještine. Postaje norma da inženjer pohađa kurseve za obnavljanje znanja. Programeri softvera idu u susret korisnicima svojih proizvoda. Plaćeni programi uključuju važnu opciju - mogućnost korištenja podrške i učenja kako raditi.

Potrebno je vrijeme da naučite sve grafičke mogućnosti softvera. Mnogi programeri nude prednost studentskog bonusa. Tako lider na tržištu Autodesk daje licencu studentima na tri godine kada koriste 3ds Max. Što se tiče funkcionalnosti, program izgradnje je gotovo isti kao i skupa profesionalna verzija. Cijena osnovnog paketa Autodesk 3ds Max za trenutni vremenski period iznosi preko 60.000 rubalja po korisniku. Iznos je velik čak i za aktivnog inženjera. Obično takve proizvode kupuje preduzeće.

Nisu samo velika preduzeća potrebna 3D modeliranje. Danas je trodimenzionalni dizajn tražen među individualnim poduzetnicima i samo amaterima. Da bi implementirali ideje koje su zamislili, ne moraju kupovati proizvode sa skupom funkcija potrebnih u visokotehnološkim industrijama. Možete pronaći softver za dizajn za umjereniji novac ili koristiti besplatne verzije s ograničenim funkcijama.

CAD dizajneri su dobro upoznati sa AutoCAD paketom. Dugi niz godina stekao je zasluženo poštovanje za sposobnost implementacije ideja s prilično jednostavnim, intuitivnim alatima. Podržana je mogućnost rada u dvodimenzionalnom i trodimenzionalnom prostoru. Dizajni se čuvaju u standardnom CAD obliku. Cijena proizvoda omogućava malim i srednjim preduzećima da ga kupe. Kao probnu verziju, proizvođač vam daje mogućnost da besplatno koristite program 30 dana. Za to vrijeme će specijalist s osnovnim obrazovanjem naučiti kako koristiti osnovne funkcije i odlučiti hoće li ga kupiti ili ne.

Profesionalni proizvodi uključuju Pro / ENGINEER američkog programera Parametric Technology Corp. Originalni motor programa odlikuje se visokim performansama i kvalitetom. Moguće je prikazati projekat u fotorealističkoj slici u visokoj rezoluciji. Francuski brend CATIA poznat je stručnjacima u oblasti inovacija. Proizvod je u potpunosti integrisan sa CAD/CAM/CAE sistemima i može se koristiti u različitim oblastima industrijske delatnosti, od mašinstva do građevinarstva.

Domaći razvoj kompanije "Ascon", program trodimenzionalnog dizajna "Kompas", aktivno se promoviše na tržištu. Klasična opcija za kreiranje CAD projekata. Interfejs, opis, pomoć na ruskom, što postaje razlog sve veće popularnosti. Podržana je funkcija kreiranja tekstualnih i grafičkih dokumenata prema ESKD standardu. Program je jednostavan za učenje i korištenje.

Nemoguće je ne spomenuti softver SolidWorks. Program je prilagođen za široku upotrebu na računarima srednje snage. Nije najbogatija funkcionalnost, ali dostupne mogućnosti su sasvim dovoljne za implementaciju prilično složenih projekata. Program koriste i velika preduzeća. Proizvođač nudi liniju proizvoda za različite namjene za rješavanje svih problema u CAD, CAM, CAE sistemima. Srž grafičkog dizajna je Parasolidov vlastiti razvoj, koji ima i prednosti i nedostatke.

CAD sistem(computer-aided design computer support for design) je sistem kompjuterski potpomognutog projektovanja dizajniran za izvođenje radova na projektovanju korišćenjem računarske tehnologije, a takođe vam omogućava izradu projektne i tehnološke dokumentacije za pojedinačne proizvode, zgrade i objekte.

Obično, skraćenica CAD smatra se standardizovanim engleskim ekvivalentom termina CAD... Međutim, koncept CAD-a nije potpuni ekvivalent CAD-a kao organizacionog i tehničkog sistema: tako da je u GOST 15971-90 ova fraza data kao standardizovani engleski ekvivalent terminu "računarski potpomognuto projektovanje". Termin CAD na engleskom se takođe može prevesti kao CAD sistem, automatizovani sistem projektovanja, CAE sistem.
Brojni strani izvori uspostavljaju određenu podređenost pojmova CAD, CAE, CAM. Termin CAE je definisan kao najopštiji pojam koji obuhvata bilo koju upotrebu računarske tehnologije u inženjerstvu, uključujući CAD i CAM. Termin CAx (computer-aided technology) koristi se za označavanje čitavog spektra različitih tehnologija automatizacije koje koriste računar, uključujući CAD alate.

Osnovna svrha izrade CAD-a- povećanje efikasnosti rada inženjera automatizacijom rada u fazama projektovanja i pripreme. Dakle, zahvaljujući CAD-u moguće je postići:

Smanjenje složenosti dizajna i planiranja;
- smanjenje vremena projektovanja;
- smanjenje troškova projektovanja i proizvodnje, smanjenje operativnih troškova;
- poboljšanje kvaliteta i tehničko-ekonomskog nivoa rezultata projektovanja;
- smanjenje troškova punog modeliranja i testiranja.

CAD koristi tehničko znanje stručnjaka kao ulaznu informaciju, koji uvode zahtjeve dizajna, preciziraju rezultate, provjeravaju rezultirajuću strukturu, mijenjaju je itd.
Sistem kompjuterski potpomognutog projektovanja implementiran je u obliku kompleksa primenjenih programa koji obezbeđuju projektovanje, crtanje, trodimenzionalno modelovanje konstrukcija, ravnih ili volumetrijskih delova.
U pravilu, savremeni CAD sistemi uključuju module za modeliranje trodimenzionalne volumetrijske strukture (detalja) i dizajn crteža i tekstualne projektne dokumentacije (specifikacije, izjave i sl.).

CAD klasifikacija prema GOST 23501.108-85:

Vrsta/raznovrsnost dizajnerskog objekta
- složenost objekta projektovanja
- nivo automatizacije projektovanja
- složenost automatizacije dizajna
- prirodu izdatih dokumenata
- broj izdatih dokumenata
- broj nivoa u strukturi tehničke podrške

Klasifikacija CAD (ili CAD podsistema) prema namjeni:

CAD (computer-aided design / drafting) označava kompjuterski potpomognuto projektovanje, u kontekstu ove klasifikacije, termin označava CAD alate dizajnirane za automatizaciju dvodimenzionalnog i/ili trodimenzionalnog geometrijskog dizajna, kreiranje dizajnerske i/ili tehnološke dokumentacije, i CAD sistemi opšte namene.
- CADD (engleski kompjuterski podržan dizajn i crtanje) - dizajn i izrada crteža.
- CAGD (engleski kompjuterski podržan geometrijski dizajn) - geometrijsko modeliranje.
- CAE (computer-aided engineering) - sredstvo za automatizaciju inženjerskih proračuna, analizu i simulaciju fizičkih procesa, izvođenje dinamičkog modeliranja, verifikacije i optimizacije proizvoda.
- CAA (računarski potpomognuta analiza) je podklasa CAE alata koji se koriste za kompjutersku analizu.
- CAM (engleski kompjuterski potpomognuta proizvodnja) - sredstvo tehnološke pripreme za proizvodnju proizvoda, omogućava automatizaciju programiranja i upravljanja opremom sa CNC ili GAPS (Fleksibilni automatizovani sistemi proizvodnje)). Ruski analog pojma je ASTPP - automatizovani sistem za tehnološku pripremu proizvodnje.
- CAPP (engleski kompjuterski podržano planiranje procesa) - alati za automatizaciju planiranja tehnoloških procesa koji se koriste na spoju CAD i CAM sistema.
Mnogi sistemi kompjuterski potpomognutog projektovanja kombinuju rešavanje zadataka koji se odnose na različite aspekte CAD/CAM, CAD/CAE, CAD/CAE/CAM dizajna. Takvi sistemi se nazivaju složeni ili integrisani.

Općeprihvaćena međunarodna klasifikacija CAD/CAM/CAE sistema:

Sistemi orijentisani na crtanje, koji su se prvi pojavili 70-ih godina. (i još uvijek se uspješno koriste u nekim slučajevima).

Sistemi koji vam omogućavaju da kreirate trodimenzionalni elektronski model objekta, koji omogućava rešavanje problema njegovog modeliranja do trenutka proizvodnje.

Sistemi koji podržavaju koncept EPD Electronic Product Definition. EPD je tehnologija koja osigurava razvoj i održavanje elektronskog informacijskog modela kroz cijeli životni ciklus proizvoda, uključujući marketing, idejni i detaljni dizajn, tehnološku pripremu, proizvodnju, rad, popravku i odlaganje.

CAD skraćenica u savremenoj tehničkoj, obrazovnoj literaturi i državnim standardima stoji za "Sistem kompjuterski potpomognutog projektovanja", iako se više podudara sa skraćenicom CAD decoding "Projektantski sistem automatizacije rada", ali je teži za percepciju i koristi se mnogo rjeđe. Često se može čuti pogrešno tumačenje - "Sistem kompjuterski potpomognutog projektovanja", što je inherentno pogrešno, budući da koncept „automatskog“ podrazumijeva samostalan rad sistema, bez ljudskog učešća, a u CAD-u neke funkcije obavlja osoba, a samo pojedinačne projektantske operacije i procedure su automatski. Tumačenje takođe nije sasvim tačno "Softverski alat za automatizaciju dizajna" jer je previše "uzak": naravno, danas se CAD često shvata samo kao aplikativni softver za realizaciju projektantskih aktivnosti. Međutim, u domaćoj literaturi i državnim standardima, CAD se definira kao prostraniji koncept koji ne uključuje samo softver.

Trenutno najveći programeri CAD/CAM sistema su kompanije:

Parametric Technology Corporation (PMTC) - Pro/Inženjerski softver, Windchill;
- Dassault Systemes (DASTY) - CATIA, SolidWorks, ENOVIA CATIA, DELMIA softver;
- Autodesk (ADSK);
- Unigraphics Solutions (UGS) - Unigraphics, Solid Edge, iMAN, Parasolid softver;
- Structural Dynamics Research Corporation (SDRC) - I-DEAS softver.

U doba modernih tehnologija, projektovanje zgrada i objekata, kao i mnoge druge stvari, stavljeno je na ramena automatizovanih sistema. Sada je moguće kreirati punopravni projekat u kratkom vremenu, pokazati ga kupcu, brzo mu promijeniti ili dodati nešto. Alati kao što su CAD programi su predmet ovog članka.

Šta je CAD softver?

Sistem kompjuterskog projektovanja nije ništa drugo do domaći naziv CAD (computer-aided design). Njegova suština je povećanje produktivnosti dizajnera i inženjera, kao i poboljšanje kvaliteta njihovog rada. Ovo se postiže kroz nekoliko korisnih karakteristika CAD programa:

• proces izrade cjelokupne dokumentacije je automatski;
• mogućnost korištenja paralelnog dizajna od strane nekoliko ljudi;
• prethodno kreirani projekti su jednostavni za korištenje u novim, povezujući ih u kratkom vremenu;
• nema potrebe za korištenjem maketa i testova;
• smanjuje procenat grešaka i nedostataka.

Tako smo dizajn podigli na potpuno novi nivo, smanjujući troškove rada i povećavajući produktivnost.

Pregled CAD programa

Na tržištu postoji mnogo različitih softverskih rješenja za širok raspon dizajnerskih industrija. Vrijedi ih detaljnije razmotriti.

AutoCAD

Ovaj pregled ne bi bio potpun bez uključivanja ove CAD “zvijeri”. AutoCAD je na tržištu preko 20 godina i dugo je bio rangiran kao najbolji CAD softver. Sve što je dizajneru potrebno implementirano je u ovaj softver.

Međutim, tehnologija i zahtjevi ne miruju i vrlo brzo su mogućnosti AutoCAD-a počele da nedostaju. Pogodan je za srednje do male projekte. Ali ako trebate stvoriti punopravni ogroman projekt, bit će nezgodno raditi s njim.

Tako je kompanija za razvoj Autodesk otišla dalje i kreirala Architectural Desktop. Njegovi korisnici su profesionalni arhitekti i specijalisti u ovoj oblasti Uz sve svoje mogućnosti, ovaj CAD program je uspeo da održi jednostavnost korišćenja AutoCAD-a.

Budući da dizajn pokriva veliki broj industrija za koje su potrebni crteži i planovi, Autodesk je kreirao nekoliko visoko specijaliziranih rješenja. Svi programski proizvodi su plaćeni i značajno skupi.

ArchiCAD

To je jedan od najpopularnijih CAD programa među dizajnerima. Ima velike mogućnosti. Konkretno, pruža virtualni model, uz pomoć kojeg je moguće razraditi do najsitnijih detalja ne samo unutrašnju strukturu, već i vanjski izgled.

Također, program može generirati sav potreban set dokumenata za registraciju.

Velikim arhitektonskim studijima i biroima će se svidjeti funkcija saradnje na projektu. Paralelizacija zadataka dramatično ubrzava kreativni proces.

ATHENA

CAD program za izradu crteža i projekata. Specijalizirana je uglavnom za rješenja za fasade i metalne konstrukcije. Ali najnovije verzije mogu dizajnirati i punopravne zgrade i komplekse.

Rad se odvija u 2D modu i u trodimenzionalnom prostoru.

Linux CAD programi

Kao što znate, u Linux okruženju su najčešći programi koji imaju besplatne licence ili čak open source. U većini slučajeva, oni daleko zaostaju za mogućnostima plaćenih proizvoda Windows okruženja. Međutim, razmotrimo nekoliko pristojnih CAD rješenja koja mogu riješiti probleme dizajnera.

Qcad

Distribuirano pod GNU GPL besplatnom licencom. Međutim, postoji verzija za profesionalce, čija je cijena oko 33 dolara.

Opseg softverskog proizvoda su 2D crteži, skice. Generalno, sistem je pogodan za kreiranje malih i jednostavnih projekata.

Otvorite CASCADE

Ovaj proizvod je već fokusiran na kreiranje punopravnih 3D projekata. Osim toga, postoje alati za brzu razmjenu dokumentacije, vizualizaciju i kolaborativni razvoj.

CASCADE se distribuira u slobodnom obliku, postoji open source. Međutim, prema uslovima licence, ako je korisnik napravio promjene u kodu, mora obavijestiti programere.

ARCAD

A ovo je već plaćeno rješenje za Linux okruženje. Kompletan sistem dizajniran za profesionalce. Ima velike mogućnosti. Konkretno, izrada 3D modela, vizualizacija, proračuni potrebnih volumena i masa i još mnogo toga.

CAD i Android

Uz ovaj trend u mobilnim uređajima, ne čudi da će pametni telefoni i tableti uskoro u potpunosti zamijeniti svoju „veliku braću“. A sada su tako složeni i teški alati kao što su CAD alati dostupni na mobilnim platformama. Dalje će biti mali pregled CAD programa za "Android".

AutoCAD 360

Ovaj proizvod je već spomenut na početku članka. Programer programa je isti - kompanija Autodesk. Aplikacija je besplatna, ali postoje i komercijalne Pro i Pro Plus verzije. Ovaj predstavnik može raditi s datotekama punopravne PC verzije, odnosno kreirati ih i uređivati. Interfejs je jednostavan i jasan. Međutim, postoji jedno malo ograničenje - možete raditi s datotekama manjim od 10 MB.

CadTouch

Nije loš CAD editor i preglednik. Besplatno, jednostavno i intuitivno. Ima opsežnu listu alata, rad sa DWG fajlovima, a takođe ima i rasterski režim.

Nažalost, razvoj u 3D okruženju još nije završen, ali aplikacija ima prostora za rast. Kao i većina programa, ima Pro verziju, za koju morate platiti oko 20 dolara.

TurboViewer

Ova aplikacija nije uređivač, već jednostavan preglednik za DWG / DXF datoteke. Radi prilično brzo. Biće dobro rešenje za dizajnere kada je potrebno da brzo pokažu radne elemente projekta kupcu daleko od računara.

Zaključak

CAD softver dostupan je na svim poznatim platformama. Neka su plaćena rješenja, druga su otvorenog koda. Ali svi imaju jednu zajedničku stvar - mogućnost stvaranja punopravnog projekta objekta u kratkom vremenu.

Tabela predstavljena u ovom materijalu je poređana lista proizvođača gotovih softverskih rješenja u oblasti projektovanja, razvoja i sistema industrijskog dizajna.

Posebnosti

Uz upotrebu sistema automatizacije za inženjerske proračune i CAE analizu, u ovom trenutku se po pravilu koriste sistemi kompjuterski potpomognutog projektovanja (CAD). Informacije iz CAD sistema idu u CAM (Computer-aided production). Treba napomenuti da engleski izraz "CAD" u odnosu na industrijske sisteme ima uže tumačenje od ruskog izraza "CAD", budući da koncept "CAD" uključuje CAD, CAM i CAE. Među svim informatičkim tehnologijama, automatizacija dizajna zauzima posebno mjesto. Prije svega, automatizacija dizajna je sintetička disciplina, budući da uključuje različite moderne informacijske tehnologije. Tako se, na primjer, tehnička podrška CAD-a zasniva na radu računarskih mreža i telekomunikacijskih tehnologija, a CAD praktikuje i upotrebu personalnih računara i radnih stanica. Govoreći o matematičkoj podršci CAD-a, treba istaći raznovrsnost korišćenih metoda: računarska matematika, matematičko programiranje, statistika, diskretna matematika, veštačka inteligencija. CAD softverski sistemi se mogu uporediti sa nekim od najsloženijih savremenih softverskih sistema, koji se baziraju na operativnim sistemima kao što su Windows, Unix i programskim jezicima kao što su C++ i Java, kao i modernim CASE tehnologijama. Gotovo svaki razvojni inženjer bi trebao imati znanje o osnovama automatizacije dizajna i biti sposoban da radi sa CAD alatima. Budući da su svi dizajnerski odjeli, uredi i projektni biroi opremljeni kompjuterima, rad dizajnera s takvim alatom kao što je konvencionalna ploča za crtanje ili proračuni pomoću kliznog ravnala postali su irelevantni. Posljedično, poduzeća koja rade bez CAD-a ili ga koriste u maloj mjeri postaju nekonkurentna, jer troše mnogo više vremena i novca na dizajn.

CAD tipovi

• CAD softver (MO) - ovaj tip podrazumijeva kombinaciju matematičkih metoda, modela i algoritama u cilju izvođenja projektovanja)
• Jezička podrška CAD-a (LO) - ova podrška je izraz komunikacije jezika između dizajnera i računara, jezika za razmjenu podataka i programskih jezika između CAD tehničkih sredstava;
• CAD tehnička podrška (TO) - ovo uključuje periferne uređaje, računare, komunikacione linije, obradu i izlaz podataka, itd .;
• CAD informaciona podrška (IO) - sastoji se od baza podataka (DB), sistema za upravljanje bazama podataka (DBMS) i drugih podataka koji se koriste u projektovanju;
• CAD softver (SW) je, prije svega, CAD kompjuterski programi;
• Metodološka podrška (MetO) - uključuje različite vrste tehnika projektovanja;
• Organizaciona podrška (OO) – predstavljena je kadrovskim tabelama, opisima poslova i drugim dokumentima koji određuju rad projektnog preduzeća.

CAD struktura

Kao jedan od složenih sistema, CAD se sastoji od dva podsistema: projektovanja i održavanja. Procedure projektovanja izvode se projektantskim podsistemima. Podsistemi za geometrijsko trodimenzionalno modeliranje mehaničkih objekata su odličan primjer projektovanja podsistema. Uz pomoć uslužnih podsistema vrši se funkcioniranje projektantskih podsistema, njihovo jedinstvo se obično naziva sistemsko okruženje ili CAD ljuska. Tipični uslužni podsistemi se smatraju upravljanjem projektnim procesom (DesPM - Design Process Management), upravljanjem projektnim podacima (PDM - Product Data Management). Dijaloški podsistem (DP); DBMS; instrumentalni podsistem; monitor - obezbeđivanje interakcije svih podsistema i kontrolu njihovog izvršavanja - to su servisni podsistemi softvera. Dijaloški podsistem softvera omogućava interaktivnu interakciju CAD korisnika sa upravljačkim i projektantskim podsistemima softvera, kao i pripremu i korekciju početnih podataka, upoznavanje sa rezultatima projektantskih podsistema koji rade u batch režimu.

Strukturu CAD softvera određuju sljedeći faktori:

• aspekti i nivoi opisa kreiranih uz pomoć softvera, projektovanih objekata i predmetne oblasti;
• stepen automatizacije konkretnih projektnih operacija i procedura;
• sredstva za razvoj softvera;
• arhitektura i sastav tehničkih sredstava, način rada.

CAD klasifikacija

CAD se klasifikuje prema sledećim principima: svrha, primena, razmer i priroda osnovnog podsistema. Prema njihovoj namjeni razlikuju se CAD sistemi ili CAD podsistemi koji obezbjeđuju različite aspekte projektovanja. Tako se CAE/CAD/CAM sistemi pojavljuju kao dio MCAD-a:

• CAD-F ili CAE (Computer Aided Engineering) sistemi. Ovo se odnosi na CAD za funkcionalni dizajn.
• CAD-K - projektovanje CAD sistema za opšte mašinstvo, najčešće se nazivaju jednostavno CAD sistemi;
• CAD-T - tehnološki CAD sistemi za opšte mašinstvo - ASTPP (automatizovani sistemi za tehnološku pripremu proizvodnje) ili CAM sistemi (Computer Aided Manufacturing).

Po aplikacijama, najvažnije i najčešće korištene su sljedeće CAD grupe:

• Mehanički CAD ili MCAD (Mechanical CAD) sistemi su CAD sistemi za primenu u opštoj mašinskoj industriji.
• ECAD (Electronic CAD) ili EDA (Electronic Design Automation) sistemi - CAD za radio elektroniku.
• CAD za arhitekturu i građevinarstvo.

Osim toga, postoji veliki broj specijalizovanijih CAD sistema, ili raspoređenih u određene grupe, ili su samostalna grana u klasifikaciji. To su sistemi kao što su: BIS -SAPR (velika integrisana kola); CAD aviona i CAD električnih mašina. Po skali se određuju nezavisni softversko-metodički kompleksi (PMK) CAD:

• Kompleks za analizu čvrstoće mehaničkih proizvoda u skladu sa metodom konačnih elemenata (FEM)
• Kompleks za analizu elektroničkih kola;
• PMK sistemi;
• Sistemi sa jedinstvenom softverskom i hardverskom arhitekturom.

Klasifikacija prema prirodi osnovnog podsistema

• CAD sistemi koji su namenjeni aplikacijama gde je glavni postupak projektovanja projektovanje, odnosno definisanje prostornih oblika i relativne pozicije objekata. To je CAD sistem zasnovan na kompjuterskoj grafici i matematičkom modeliranju. Ova grupa sistema uključuje većinu grafičkih CAD kernela u oblasti mašinstva.
• CAD sistemi fokusirani su na aplikacije u kojima se velike količine podataka obrađuju uz prilično jednostavne matematičke proračune. To je CAD sistem baziran na DBMS-u. CAD podaci se uglavnom nalaze u tehničkim i ekonomskim aplikacijama, na primjer, u procesu dizajniranja poslovnih planova, objekata poput kontrolnih panela u sistemima automatizacije.
• Složeni (integrisani) CAD sistemi, koji uključuju skup prethodnih tipova podsistema. Tipični primjeri složenih CAD sistema su CAE/CAD/CAM sistemi u mašinstvu ili CAD LSI sistemi. Tako su DBMS i podsistemi za projektovanje komponenti, šematski, logički i funkcionalni dijagrami, topologija kristala, testovi za provjeru podobnosti proizvoda sastavni dio LSI CAD-a. Za upravljanje tako složenim sistemima koriste se specijalizovana sistemska okruženja.
• CAD baziran na specifičnom paketu aplikacija. U stvari, to su slobodno korišćeni softverski i metodološki kompleksi, kao što su kompleks za simulaciju proizvodnih procesa, kompleks za sintezu i analizu sistema automatskog upravljanja, kompleks za proračun čvrstoće metodom konačnih elemenata itd. , CAD podaci se odnose na CAE sisteme. Na primjer, programi logičkog dizajna zasnovani na VHDL jeziku, matematički paketi kao što je MathCAD.

CAD razvoj

Jedna od ključnih tema razvoja CAD-a je računarstvo u oblaku: daljinski rad sa podacima koji se nalaze na udaljenim serverima sa različitih uređaja sa pristupom Internetu. Danas su oblaci ostvarili značajan napredak u segmentu lakih aplikacija i usluga – uglavnom u potrošačkom sektoru. Postoje dvije moguće opcije integracije. U prvom slučaju, cjelokupna infrastruktura inženjerskih usluga se prenosi u oblak, a samim tim i potreba za inženjerskim softverom instaliranim na radnom mjestu u potpunosti nestaje. U drugom slučaju, dizajner i dalje ima instaliranu grafičku radnu stanicu sa CAD sistemom, ali u isto vrijeme sa nje dobija pristup raznim servisima u oblaku, zahvaljujući kojima je moguće rješavati probleme koji zahtijevaju vrlo značajna sredstva (npr. , da izvrši analizu čvrstoće). Interakciju u oblaku moguće je izvršiti na dva načina: javno, kada je pristup serveru koji se nalazi kod provajdera otvoren putem Interneta, i privatno, kada se server nalazi u preduzeću i pozivi prema njemu se odvijaju preko zatvorene lokalne mreže. . U Rusiji je razvoj oblaka u oblasti CAD-a ograničen potrebom za održavanjem prevelike tajnosti u mnogim projektima. Stoga je najvjerovatnije da će privatni oblaci postati glavni pokretač tržišta u bliskoj budućnosti. Oblaci se ne odnose samo na nove tehnologije, već i na priliku za eksperimentiranje s novim poslovnim modelima.

Sljedeći veliki trend su alternativni operativni sistemi. Prije pet godina, kada se pričalo o alternativi za Microsoft Windows, to je obično bio Linux. Ova tema je i danas aktuelna: domaća nacionalna softverska platforma će najverovatnije biti bazirana na Linux kernelu; sve je veće interesovanje za ovaj OS u oblasti obrazovanja iu državnim agencijama (ima primera uspešne tranzicije). Međutim, sada već možemo govoriti o značajnom potencijalu operativnog sistema Google Chrome OS. I ovdje se spomenuti trend spaja sa trendom oblaka – Google OS, kao što znate, ne podrazumijeva instalaciju aplikacija na lokalni računar.

Važnu ulogu u promociji ovog OS-a igra trend smanjenja tržišnog udjela PC-a. Očigledno, ako većinu glomaznog i složenog računarstva premjestite u oblak, vaši hardverski zahtjevi će se smanjiti i moći ćete raditi na bilo kojem uređaju. Na primjer, na tabletima. Kao rezultat toga, CAD programeri će morati ili razviti rješenja neovisna o platformi (cloud verzija), ili ih napraviti za više platformi.

Sljedeća tema je hardver. I ovde je sve determinisano nezadovoljstvom tržišta odlukom monopoliste – klasičnom arhitekturom Intela (tempom njegovog razvoja). S tim u vezi, postoji jasan trend razvoja ARM arhitekture. Sada ga podržava nekoliko proizvođača, među kojima je jedan od najaktivnijih Nvidia (Nvidia). Do sada se ova arhitektura aktivno koristi samo na mobilnim uređajima, ali će u bliskoj budućnosti, po svemu sudeći, biti prebačena na stacionarne računare. O tome indirektno svedoči i činjenica da će budući Microsoft Windows 8 OS moći da radi i na ARM arhitekturi (prvi put ne samo na Intelu).

Drugi trend je prenos značajnog dijela računarstva sa centralnog procesora na grafičko jezgro. Ova tema se prije odnosi na oblast paralelnog računarstva.

Drugi trend je rast mobilnog tržišta. Prošle godine je dobio najveće ubrzanje sa iPadom. U početku se, međutim, činilo da je ovaj uređaj isključivo potrošački i da u korporativnom sektoru neće biti primjenjiv. Međutim, pokazalo se da je prilično pogodan za rješavanje mnogih problema.

U CAD sektoru danas, mnogi zaposleni su mobilni - rade na putu, na udaljenim gradilištima, kreću se po zemlji, rade od kuće. (Za sve ovo potreban je praktičan mobilni uređaj.)

Ovako ili onako, u inostranstvu da će svaki zaposlenik inženjerske službe uskoro imati tablet, danas o tome govore kao o svršenom činu. Već su se pojavile mobilne platforme IOS Apple i Android Google, atraktivne za programere, kao i značajan broj CAD aplikacija za njih.

Sada je vrlo teško reći hoće li tastatura i miš napustiti naš arsenal za deset godina. Ali činjenica je da multi-touch (prstima orijentisani) interfejsi očigledno dobijaju na popularnosti. U mobilnim uređajima su gotovo postali standard. Danas je sasvim jasno da je ovaj interfejs više nego pogodan za konzumaciju informacija. Da li je jednako dobar za njegovu izradu, za rad sa CAD-om, još je teško reći. Još uvijek nedostaje tehnološka baza za masovni prijelaz na takva sučelja. Danas na tržištu jednostavno ne postoje dovoljno veliki multi-touch paneli sa rezolucijom potrebnom za CAD.

Tržište CAD-a je vrlo konzervativno. Čak je i zamjena jednog takvog sistema drugim u okviru rada na jednom projektu prilično težak zadatak. Šta tek reći o ozbiljnoj promeni paradigme, interfejsa, generacija CAD-a. Dakle, ovo tržište očito nije među vodećima u tehnološkoj trci – ima razvoja, ali očito ne tako brzo koliko bismo željeli. Međutim, u narednoj deceniji u preduzeća će doći inženjeri koji su odrasli u eri interneta, novih tehnologija i mobilnih uređaja, koji će na ovaj ili onaj način aktivno unositi elemente svoje kulture na tržište.

CAD u građevinarstvu

Digitalizacija poslovanja uticala je na sve njegove industrije. U posljednjoj deceniji procvjetala su rješenja za projektovanje, inženjering i izgradnju industrijskih objekata. Sa sovjetskih ploča za crtanje dizajneri su došli do 3D modeliranja. Aleksej Lebedev, izvršni direktor AVEVA-e, pomogao je da se shvati šta digitalizacija znači za ovaj segment, kako pomoći timu da radi u jednom prostoru i zašto još uvek nije bilo moguće konačno da se rešimo papirnih medija.

CAD sistemi(computer-aided design - kompjuterska podrška projektovanju) su namenjeni za rešavanje projektnih problema i izradu projektne dokumentacije (češće se nazivaju CAD sistemi). U pravilu, savremeni CAD sistemi uključuju module za modeliranje trodimenzionalne volumetrijske strukture (detalja) i dizajn crteža i tekstualne projektne dokumentacije (specifikacije, izjave i sl.). Vodeći 3D CAD sistemi omogućavaju ideju o ciklusu od kraja do kraja za pripremu i proizvodnju složenih industrijskih proizvoda.

CAM sistemi(kompjuterski potpomognuta proizvodnja - kompjuterska podrška za proizvodnju) dizajnirani su za projektovanje obrade proizvoda na CNC mašinama i izdavanje programa za te mašine (glodanje, bušenje, erozija, štancanje, tokarenje, brušenje itd.). CAM sistemi se nazivaju i sistemi pripreme proizvodnje. Trenutno su praktički jedini način za proizvodnju dijelova složenog oblika i skraćivanje njihovog proizvodnog ciklusa. CAM sistemi koriste 3D model dijela kreiranog u CAD sistemu.

CAE sistemi(computer-aided engineering - podrška za inženjerske proračune) predstavljaju opsežnu klasu sistema, od kojih svaki omogućava rješavanje specifičnog projektnog problema (grupe problema), od proračuna čvrstoće, analize i modeliranja termičkih procesa do proračuna hidrauličnih sistema. i mašine, proračuni procesa livenja... CAE sistemi takođe koriste 3D model proizvoda kreiran u CAD sistemu. CAE sistemi se takođe nazivaju sistemima inženjerske analize.

Opšta klasifikacija CAD/CAM/CAE sistema

Za skoro 30 godina postojanja CAD/CAM/CAE-sistema, razvila se njihova opšteprihvaćena međunarodna klasifikacija:

- sistemi orijentisani na crtanje koji su se prvi put pojavili 70-ih godina. (i do sada su se uspješno koristile u nekim slučajevima);

- sistemi koji vam omogućavaju stvaranje trodimenzionalnog elektronskog modela objekta, što omogućava rješavanje problema njegovog modeliranja do trenutka proizvodnje;

- sistemi koji podržavaju koncept potpunog elektronskog opisa objekta (EPD, Electronic Product Definition). EPD je tehnologija koja omogućava razvoj i održavanje elektronskog informacijskog modela kroz cijeli životni ciklus proizvoda, uključujući marketing, idejni i detaljni dizajn, pripremu procesa, proizvodnju, rad, popravku i odlaganje. Razvojem EPD koncepta stvoreni su temelji za pretvaranje samostalnih CAD, CAM i CAE sistema u integrisane CAD/CAM/CAE sisteme.

Tradicionalno postoji i podjela CAD/CAM/CAE sistema na sisteme gornjeg, srednjeg i nižeg nivoa. Treba napomenuti da je ova podjela prilično proizvoljna, jer sada postoji tendencija da se sistemi srednjeg nivoa (u različitim parametrima) približe sistemima višeg nivoa, a sistemi nižeg nivoa sve češće prestaju da budu samo dvodimenzionalno orijentisani na crtanje i postaju trodimenzionalni.

Trenutno postoje dva tipa jezgri čvrste geometrije koja se široko koriste na tržištu - Parasolid od Unigraphics Solutions i ACIS od Spatial Technology.

ruski CAD

COMPASS 3D(ASCON)

T-FLEX CAD 3D(Top Systems) - Parasolid

CAD "Sudarushka"- CAD / CAM / CAE sistem. To je razvoj sistema GEMOS (geometrijsko modeliranje kontura aviona), koji su razvili stručnjaci ruske avio industrije u OKB im. A.S. Yakovlev 1989-1994.

ADEM(Rusija, Izrael, Geomanija) - CAD za dizajn i tehnološku obuku i CNC mašine. Glavni proizvod je ADEM VX integrisani CAD / CAM / CAPP sistem. Naziv je skraćenica za Automated Design, Engineering, Manufacturing; adem.ru. - ACIS

WinELSO 7 - dizajniran za automatizaciju projektovanja napajanja objekata za sve napone 3-fazne, 1-fazne naizmenične i jednosmerne struje (Ruska industrijska kompanija - ovlašćeni programer aplikacija za Autodesk proizvode (Autodesk Developer Network)); winelso.ru.

Expert-SKS(Expert-Soft, Moskva) - CAD za automatizaciju u svim fazama projektovanja strukturiranih kablovskih sistema, optičkih komunikacionih linija, LAN, linearnih i okosnih mreža; expertsoft.ru.

Postoje i besplatni CAD sistemi otvorenog koda.

CAD sistemi neruskih proizvođača

Dassault Systèmes, Francuska:

– CATIA- CAD za vazduhoplovnu industriju;

– Solidni radovi - univerzalni CAD za mašinstvo, Parasolid.

MathCAD(Mathsoft, sada - Parametric Technology Corp.) - matematičko modeliranje.

P-CAD(Altium, Sydney, Australija) - CAD sistem za projektovanje elektronskih uređaja.

Pro / Inženjer(Parametric Technology Corp.) je svestrani CAD sistem za mašinstvo. Parasolid

SolidEdge(UGS - Siemens PLM Software) - 2D / 3D CAD sistem.

Autodesk Inc.:

– AutoCAD- najrasprostranjeniji neruski CAD sistem. - - Autodesk Inventor- trodimenzionalni sistem čvrstog dizajna za razvoj složenih proizvoda mašinstva - ACIS

Približna cijena sistema, rub

Podjela na nivoe je uslovna, uglavnom zavisi od funkcionalnosti i stoga je određena cijenom po radnom mjestu.

Sistemi niskog nivoa nemaju nikakve veze sa CAD-om. Riječ je o grafičkim uređivačima dizajniranim za automatizaciju inženjerskih i grafičkih radova, zajedno sa računarom i monitorom, predstavljaju "elektronsku ploču za crtanje", odnosno dobar alat za izradu projektne dokumentacije. Ovi sistemi se nazivaju dvodimenzionalnim.

Opšti naziv za sisteme prvog i drugog nivoa je trodimenzionalni sistem. Projektovanje se odvija na nivou solidnih modela uz uključivanje moćnih dizajnerskih i tehnoloških biblioteka, koristeći savremeni matematički aparat za izvođenje potrebnih proračuna. Ovi sistemi omogućavaju korištenje alata za animaciju za simulaciju kretanja u prostoru radnih dijelova proizvoda (na primjer, robotskih manipulatora). Oni prate putanju alata tokom razvoja i kontrole tehnološkog procesa izrade projektovanog proizvoda. Takvi sistemi se nazivaju CAD/ASTPP (CAD/CAM/CAE).

CAD/CAM/CAE sistemi omogućavaju celom preduzeću da logički poveže sve informacije o proizvodu, obezbedi brzu obradu i pristup njima za korisnike koji rade u heterogenim sistemima.

Model koji kreira sistem baziran je na integraciji podataka i predstavlja kompletan elektronski opis proizvoda, gde se nalaze dizajnerske, tehnološke, proizvodne i druge baze podataka proizvoda. Ovo rezultira značajnim poboljšanjima u kvaliteti, uštedama troškova i kraćim vremenom izlaska na tržište.

Za projektovanje sistema napajanja (ES) moguće je koristiti CAD sisteme iz drugih industrija, ali specifičnosti sistema napajanja kao složenih tehničkih sistema zahtevaju malo drugačiji pristup projektovanju.

Postojeći sistemi projektovanja ESS-a koji koriste računarsku tehnologiju uglavnom su fokusirani na automatizaciju pojedinačnih procedura ili faza procesa projektovanja. Iskustvo pokazuje da je lakše i efikasnije obučavati stručnjake za napajanje u jednoj novoj disciplini - kompjuterski hardver i softver i CAD, nego da stručnjaci za CAD i softver savladaju mnoge od električnih disciplina koje predaju elektroinženjeri. Prilikom izučavanja discipline „CAD za napajanje“ podrazumeva poznavanje kurseva iz elektrotehničkih disciplina, kao i sposobnost rada sa računarima na nivou korisnika.