CAD rendszerek: mi ez, rövidítések és programjellemzők. Sapr az építőiparban A Sapr jelentése
Az ötlet a szükségleteink szegénységéből született meg a fejemben. Azok számára, akik úgy döntöttek, hogy elsajátítanak valamilyen CAD-t, úgy tűnik, hogy a választásnak mindig nyilvánvalónak kell lennie - ugyanaznak a CAD-nak kell lennie, amelyet abban a vállalatban használnak, ahol dolgozik vagy dolgozni szeretne. Az okok, amelyek miatt nehéz választani, eltérőek lehetnek, például minden lusta emberben felmerül a kérdés: „Mit könnyebb elsajátítani?” vagy „Működni fog a számítógépemen, ha bizonyos mennyiségben akarok valamit csinálni?” A választást az is befolyásolhatja, hogy a szükséges funkciók jelen vannak a programban, és bármilyen furcsán hangzik, az ár is. Ezekre és talán néhány más kérdésre is választ kapunk a vágás alatt.
FÉNYKÉP!!!
Az alkalom hősei:
Természetesen sokkal több CAD rendszer létezik, de nem lenne elég időnk és energiánk, hogy mindegyiket bemutatjuk Önnek. Találkozz a kiválasztottakkal.
Mindegyikről röviden. Előnyök és hátrányok:
Autodesk AutoCAD- az egyik legelterjedtebb CAD rendszer, az Autodesk AutoCAD nevű verzión kívül számos speciális rendszer létezik, mint például: AutoCAD for Mac, AutoCAD Architecture, AutoCAD Civil 3D, AutoCAD Electrical, AutoCAD LT, AutoCAD Map 3D , AutoCAD Mechanical, AutoCAD MEP, AutoCAD Plant 3D, AutoCAD P&ID, AutoCAD Raster Design, AutoCAD Revit Architecture Suite, AutoCAD Revit MEP Suite, AutoCAD Revit Structure Suite, AutoCAD Structural Detailing, AutoCAD Utility Design. A régebbi verziók nem túl igényesek a hardverre, de a 2010-es verziótól kezdődően a 2006-os számítógépen való munka némileg nehéz lesz. Azt is megjegyezték, hogy az AutoCAD 2010-2012 nyilvánvalóan lassabban működik integrált Intel chipeken, ahogy később látni fogjuk, mind 3D-ben, mind 2D-ben. Még a leggyengébb GPU is megmenti ezt a helyzetet, amely minimálisan megfelel az AutoCAD követelményeinek, például egy NVidia 200-as sorozatú chipen.
Autodesk Inventor– A CAD leginkább a gépészet felé orientálódik, és a program 2D része annyira gyengén kidolgozott, hogy sok kívánnivalót hagy maga után. A kiegészítő segédprogramok szinte teljes készlete csak a program 3D-s részében jelenik meg, míg a 2D-ben meg kell elégednünk csak asszociatív nézetekkel és egy minimális készlettel a rajzoláshoz. A 2D hiányosságait az AutoCAD Mechanical teljes mértékben kompenzálja, amely viszont a rajzok tervezésére összpontosít. Az Inventor hardverigénye kicsi, ugyanakkor meglehetősen magas. Minden attól függ, hogy mit szeretne "tervezni". Nem tudom megmondani, hogy a 2010 alatti verziókkal mi a helyzet, de az AutoCAD-hez hasonlóan ehhez egy komolyabb számítógép kell.
DSS SolidWorks– nagyon jó rendszer, elég áttekinthető felülettel rendelkezik, semmi különöset nem találok benne, de nem tudom megjegyezni, hogy ez a program képes felismerni a külső CAD rendszerek építési fáját, pl. valamint az ingyenélők rajongóinak felbosszantására a kalóz verzió egy kicsit ferde. Levonni a következtetést.
ASCON COMPASS 3D– CAD, népszerű, valószínűleg csak Oroszországban. Fő előnye a kezdetben orosz interfész (bár a korábbi rendszerek nem szenvednek ettől), és a GOST szabvány nagyon kiterjedt könyvtára. Ha az AutoCAD esetében, ha a teljesítmény egy régi számítógépen nem kielégítő, lehetséges régebbi verzió telepítése, akkor a KOMPAS esetében ez nem lesz célszerű, mert A rendszerkövetelmények nem sokat változtak az 5-ös verzió óta. További előnye, hogy a régi verzióban meg lehet menteni a munkát, mert... A legtöbb rendszer a sajátos vállalati politika miatt nem rendelkezik ilyen funkcióval.
Tengerimalacok Tesztelt gépek:
Elvégzett teszt:
Általában semmi bonyolult.
Minden grafikával kapcsolatos programbeállítás a renderelés minőségén fog alapulni, de minimális vizualizációval (később megpróbálunk néhány problémát megoldani, és megmutatjuk, hogyan).
Kísérleti alanyainknak egy, a megvalósítás szempontjából igen egyszerű feladatot - rugótömböt - tűzünk ki.
A tömb fokozatos növelésével láthatja, hogyan él a program különböző terhelések alatt. Vegye figyelembe, hogy maga a rugó az egyik legösszetettebb primitív, ha annak nevezhető, ezért az eredményeket margóval adjuk meg.
A teszt előtt szeretnék egy kicsit megállni, és röviden elmondani, hogy melyek a tesztelt gépek, azoknak, akik nem nagyon jártasak az alkatrészekben és általában a terminológiában.
A számítógépeket munkaállomásokra és otthoni számítógépekre bontva arra utal, hogy az előbbi komponenskészletének némileg specifikus paraméterei, nevei és árai lesznek (általában magasabbak). A munkaállomások viszont egy meglehetősen nagy fára is feloszthatók, mivel minden típusú munka mást igényel; ebben a cikkben nem vesszük figyelembe őket, és csak azokat a képviselőket emeljük ki, akiket grafikus állomásoknak neveznek. Mi különbözteti meg ezeket a grafikus állomásokat a hagyományos számítógépektől? A válasz nagyon egyszerű, a legtöbb esetben ez csak egy professzionális grafikus adapter jelenléte. Elvileg bármilyen nagy teljesítményű játékgépet grafikus állomássá varázsolhat egyszerűen a videokártya cseréjével, de van egy „de”. A grafikus állomások olyan eszközök, amelyeken feladatokat hajtanak végre, bizonyos esetekben ezek mérnöki, felelősségteljes, összetettek, meglehetősen munkaigényesek (és ennek eredményeként magasan fizetősek), és ennek az eszköznek nem csak a gyorsaságban kell kielégítenie a felhasználót, hanem a megbízhatóságban és a sajátos hibaállóságban is, és ha a gyártó professzionális munkára szánt alkatrészeket gyárt, akkor megfelelő árat kér értük, ezért ahhoz, hogy a munka kielégítse Önt, a videokártya professzionálisra cseréje nem biztos, hogy legyen elég.
A CAD rendszerek professzionális grafikáját ma 3 cég képviseli:
- NVidia (Quadro és Quadro FX sorozat)
- ATI(AMD) (FirePro sorozat)
- Intel (integrált grafika a Xeon E3, E7 család processzoraiban)
A laptopok tekintetében egy-egy képviselőnk lesz az üzleti és otthoni sorozatból.
És akkor tessék:
Xeon
Egészen tisztességes eredményeket mutatott, az utolsó tesztet leegyszerűsítve elvégezte, két szálat tudott használni a processzorterhelésben, de a videokártya terhelése csak körülbelül 50 százalékban valósult meg. A színezett kaszkád tesztben jobb eredményeket mutatott, mint más rendszerek.
A teszt befejezéséhez 747 Mb RAM-ra volt szükség
FX580
Furcsa módon az eredmények nem sokkal maradnak el az előző gépénál, azonban érdemes megjegyezni, hogy ha a processzor terhelése hasonló volt, akkor a videokártya mindent adott. A RAM-ban van egy nagyon szokatlan „zhor” is - 2390 méter.
A teszt befejezéséhez 2390 Mb RAM-ra volt szükség
i7 Intel HD
Meglepő módon az első 4 teszt eredménye hasonló az „FX580”-éhoz, de az 50/50-es tesztet is leegyszerűsítéssel végeztük, akárcsak az előzőt.
A teszt befejezéséhez 624 Mb RAM-ra volt szükség
2 szál használt
GTX460
A gyártói nyilatkozatok ellenére, és az a tény, hogy a processzor nem i7, hanem i5 és az előző generáció, az eredmény magasabb, mint a „második” és nem sokkal kevesebb, mint az „első”. Vélhetően kisebb lesz a stabilitás, de összességében elég meglepő az eredmény.
A teszt befejezéséhez 652 Mb RAM-ra volt szükség
Kétmagos
Az utolsó 2 teszt sikertelen volt. A rendszer lefagyott, és nem tudta felépíteni a tömböt. Őszintén szólva 30 percet kaptam az építkezésre, de sajnos még mindig nem jött meg az eredmény. A többi teszt eredménye lényegesen alacsonyabb. Általánosságban elmondható, hogy a számítógép nem alkalmas CAD-rendszerekben való munkavégzésre, pl. Összehasonlításkor nem hivatkozunk erre a tesztre.
A teszt befejezéséhez 358 Mb RAM-ra volt szükség
1 szál használt
ATI
Az utolsó 2 teszt sikertelen volt, a rendszer nem tudta felépíteni a tömböt. A többiek eredményei gyengébbek, és nagy szerelvényeken nem lehet elvárni kielégítő teljesítményt. A kártya terhelése 100% volt a teljes teszt alatt.
A teszt befejezéséhez 301 Mb RAM-ra volt szükség
i5
Majdnem azonos eredmény a harmadik géppel (i7 Intel HD)
A teszt befejezéséhez 598 Mb RAM-ra volt szükség
1 szál használt
Xeon
A teljesítmény megegyezik az Inventorral, miközben a rendszerterhelés csak 25% volt mind a videokártya, mind a processzor esetében (egy szál).
A teszt befejezéséhez 412 Mb RAM-ra volt szükség
FX580
A teszt befejezéséhez 434 Mb RAM-ra volt szükség
i7 Intel HD
Az alábbi eredményeket produkálta, de az észlelés szempontjából nem volt észrevehető.
A teszt befejezéséhez 715 Mb RAM-ra volt szükség
1 szál használt
GTX460
A teszt befejezéséhez 517 Mb RAM-ra volt szükség
Kétmagos
A teszt befejezéséhez 290 Mb RAM-ra volt szükség
2 szál használt (kétes)
ATI
Bár csak a legutolsó tesztet nem tudtam megépíteni, az 50-től 50-ig és a 100-tól 100-ig terjedő teszteket leegyszerűsítve végeztem, a többi teszt a többi gépével megegyező teljesítményt mutatott (a DualCore kivételével)
A teszt befejezéséhez 388 Mb RAM-ra volt szükség
i5
A teszt befejezéséhez 526 Mb RAM-ra volt szükség
2 szál használt (kétes)
Xeon
Az AutoCAD-hez hasonlóan csak egy szálat tudott betölteni. A videokártya átlagos terhelése 50 százalékos, a korábbi rendszerekhez hasonlóan - a 100-100-as teszten megbukott, az 50-50-es teszten pedig majdnem.
A teszt befejezéséhez 196 Mb RAM-ra volt szükség
FX580
Majdnem azonos teljesítményt produkált. A videokártya terhelése is megnőtt.
A teszt befejezéséhez 177 Mb RAM-ra volt szükség
i7 Intel HD
Ugyanazt az eredményt mutatta, mint az összes korábbi gépen, érződik, hogy egyáltalán nem kell hozzá videokártya.
A teszt befejezéséhez 268 Mb RAM-ra volt szükség
1 szál használt
GTX460
… nincs hozzászólás.
A teszt befejezéséhez 168 Mb RAM-ra volt szükség
Kétmagos
A teszt befejezéséhez 98 Mb RAM-ra volt szükség
1 szál használt
ATI
A teszt 50/50 és 100/100 arányban nem sikerült, egyébként - szokás szerint.
A teszt befejezéséhez 186 Mb RAM-ra volt szükség
i5
Sikertelen teszt 50/50 és 100/100.
A teszt befejezéséhez 132 Mb RAM-ra volt szükség
1 szál használt
Xeon
Ez bizonyult a legfalánkabbnak, bár az előző 2 rendszerhez hasonlóan csak egy szál erőforrásait használta fel, majdnem 100%-ban használta a videokártyát, és a keret nélküli színezéssel is viszonylag jobb eredményeket mutatott a tesztben.
A teszt befejezéséhez 323 Mb RAM-ra volt szükség
FX580
Az eredmények majdnem 2-szer alacsonyabbak voltak.
A teszt befejezéséhez 279 Mb RAM-ra volt szükség
ATI
A különálló kártya jelenléte meghozta az eredményt, de 100-nál több alkatrészből álló összeállításoknál nem lehet elvárni kielégítő teljesítményt.
A teszt befejezéséhez 261 Mb RAM-ra volt szükség
Következtetés a CAD rendszerek összehasonlításáról:
Feltaláló: tudja használni a multitaskingot, ami mindenképpen plusz, igényes a RAM-ra, mindenesetre többet használta, mint az összes többi, jó teljesítményt mutatott az integrált videokártyákon, de csak a felét használta fel a Quadro 4000 erőforrásának. (Van egy Feltételezve, hogy a Quadro 2000 teljesítménye hasonló lesz, továbbá van egy olyan feltételezés is, hogy a Radeon játékkártyák teljesítménye nagyobb lesz, mint az Nvidia analógoké)
AutoCAD: nagyon tisztességes teljesítményt mutatott, de kevesebb erőforrást használt, ebből arra következtethetünk, hogy a második gépnél (FX580) magasabb konfigurációnak nincs sok értelme.
Iránytű 3D: azonos teljesítményt mutatott a vizsgált állógépeken, a teljesítménynövekedés szinte minimális, pl. Munkára elég lesz az Intel HD 3000, de a Quadro 600 feletti professzionális grafika vásárlása nem lesz indokolt. A laptopok az asztali gépekkel összehasonlítható eredményeket mutattak, bár az 50/50 kaszkádos renderelési teszt nem volt kielégítő.
Általában kívánatos, hogy a KOMPAS különálló grafikával rendelkezzen, de ha új számítógépet vásárol integrált HD 3000-el, érdemes elgondolkodni ezen.
Megbízható munkák: A grafikus rész talán legigényesebb CAD-je, az integrált kártyákon nem biztosított hardveres gyorsítást, ami azt jelenti, hogy a diszkrét grafika kötelező azoknak, akik akár 100 alkatrészből álló szerelvényekkel is dolgoznak (talán a 2012-es verzióban ezt javítják). Az első gépen egészen korrekt eredmény, a 100-100-as tesztben jobban teljesített, mint a többiek, de a többi gépen az eredmény a KOMPAS által mutatotthoz hasonlít.
Tehát, ha már van egy elég erős gépe, akár játékhoz is, akkor nyugodtan válasszon bármilyen CAD rendszert a tanulmányozására. A professzionális grafika növeli, de valószínűleg nincs értelme megvenni, ha nem biztos abban, hogy professzionálisan fog dolgozni.
Ha a számítógép régi, de még mindig erősebb, mint a mi „szégyenünk” (DualCore), akkor minden rendszerben tanulmányozhatja a munkát, de a nagy szerelvényekkel (több mint 100 alkatrész), még professzionális grafikával is nehéz lesz dolgozni. .
A laptopokkal szembeni követelmények komolyabbak, mert... Nehezebb az alkatrészek cseréje, de általában minden körülbelül ugyanaz.
A SolidWorks számára a diszkrét grafika elengedhetetlen!
- Számítógéppel támogatott tervezőrendszer. A legnépszerűbb átirat. A modern műszaki, oktatási irodalomban és kormányzati szabványokban a CAD rövidítést így magyarázzák.
- Tervezési munkaautomatizálási rendszer. Ez a dekódolás pontosabban megfelel a rövidítésnek, de körülményesebb, és ritkábban használják.
- Automatikus tervezőrendszer. Ez egy félreértelmezés. Az „automatikus” fogalma a rendszer független működését jelenti, emberi beavatkozás nélkül. A CAD-ben azonban bizonyos funkciókat emberek hajtanak végre, és csak bizonyos tervezési műveletek és eljárások automatikusak. Az „automatikus” szó az „automatikus” szóhoz képest az emberi részvételt hangsúlyozza a folyamatban.
- Tervező automatizálási szoftver. Ez túlságosan szűk értelmezés. Jelenleg a CAD gyakran csak a tervezési tevékenységek végzésére szolgáló alkalmazásszoftvert érti. A hazai szakirodalomban és az állami szabványokban azonban a CAD-ot egy nagyobb kapacitású fogalomként definiálják, amely nem csak szoftvereket foglal magában.
angol megfelelője
A CAD angolra fordításához gyakran használják a CAD rövidítést. számítógéppel segített tervezés), ami számítástechnika használatát jelenti a tervezésben. A GOST 15971-90-ben azonban ez a kifejezés a „számítógépes tervezés” kifejezés szabványos angol megfelelőjeként szerepel. A CAD koncepciója nem teljes mértékben megfelel a CAD-nek, mint szervezeti és technikai rendszerek. A CAD kifejezés angolul CAD rendszernek, automatizált tervezési rendszernek, CAE rendszernek is fordítható.
Számos külföldi forrás megállapítja a CAD, CAE, CAM fogalmak bizonyos alárendeltségét. A CAE kifejezés a legáltalánosabb fogalom, amely magában foglalja a számítástechnika bármely mérnöki tevékenységben történő felhasználását, beleértve a CAD-et és a CAM-et is.
A CAx (angol) kifejezés a különféle számítógéppel támogatott automatizálási technológiák teljes skáláját jelöli, beleértve a CAD-eszközöket is. számítógép-segítetttechnológiákat).
Létrehozási célok és célkitűzések
Az ipari termékek életciklusának részeként a CAD megoldja a munka automatizálásának problémáit a tervezés és az előgyártás szakaszában.
A CAD létrehozásának fő célja a mérnökök hatékonyságának növelése, beleértve:
- a tervezés és tervezés bonyolultságának csökkentése;
- tervezési idő csökkentése;
- tervezési és gyártási költségek csökkentése, működési költségek csökkentése;
- a tervezési eredmények minőségének és műszaki-gazdasági színvonalának javítása;
- a teljes körű modellezés és tesztelés költségeinek csökkentése.
E célok elérését a következők biztosítják:
- Dokumentáció automatizálása;
- a döntéshozatali folyamat információs támogatása és automatizálása;
- párhuzamos tervezési technológiák alkalmazása;
- tervezési megoldások és tervezési folyamatok egységesítése;
- tervezési megoldások, adatok és fejlesztések újrafelhasználása;
- stratégiai tervezés;
- a teljes körű tesztelés és prototípusgyártás felváltása matematikai modellezéssel;
- a tervezési menedzsment minőségének javítása;
- változattervezési és optimalizálási módszerek alkalmazása.
A GOST szerint
CAD szerkezet
A GOST-nak megfelelően a következő elemeket különböztetik meg a CAD-struktúrában:
- KSAP CAD - eszközök komplexuma CAD tervezés automatizálás
- alrendszerek A CAD, mint a CAD struktúra eleme, akkor jön létre, amikor a CAD felhasználók CAD alrendszereket üzemeltetnek.
- KSAP alrendszerek A CAD a szoftvercsomagokban nem szereplő PMC, PTC és egyedi CAD-támogató komponensek halmaza, amelyeket az alrendszer közös funkciója egyesít.
- PTK - szoftver és hardver rendszerek
- szoftver komponensek PTK CAD
- PMK - szoftver és módszertani komplexumok
- szoftver komponensek PMK CAD
- szoftver komponensek A PMC és a PTK nem tartalmazza a CAD rendszereket
A különböző alrendszerek KSAP-készlete alkotja a teljes CAD-rendszer KSAP-ját.
CAD alrendszerek
A GOST 23501.101-87 szerint a CAD szerkezeti részei alrendszerek, amelyek a rendszerek összes tulajdonságával rendelkeznek és független rendszerként jöttek létre. Az egyes alrendszerek egy bizonyos jellemzők szerint kiválasztott CAD rendszer részei, amelyek a megfelelő tervezési megoldások és tervdokumentumok kézhezvételével biztosítják bizonyos, funkcionálisan teljes tervezési feladatsorok megvalósítását. Céljuk szerint a CAD alrendszerek két típusra oszthatók: tervezésÉs szolgáló.
- Szolgáltatási alrendszerek - objektumfüggetlen alrendszerek, amelyek az alrendszerekben vagy a CAD rendszerek egészében közös funkciókat valósítanak meg: biztosítják a tervezési alrendszerek működését, az adatok tervezését, továbbítását és kiadását, szoftverkarbantartást stb., ezek összességét CAD rendszerkörnyezetnek (ill. héj).
- Alrendszerek tervezése - objektum-orientált alrendszerek, amelyek egy bizonyos tervezési szakaszt vagy kapcsolódó tervezési feladatok egy csoportját valósítják meg. A tervezési objektumhoz való viszonytól függően ezek a következőkre oszthatók:
- Tárgy - meghatározott típusú tervezési objektumokhoz közvetlenül kapcsolódó tervezési eljárások és műveletek elvégzése.
- Állandó - olyan egységes tervezési eljárások és műveletek elvégzése, amelyek sokféle tervezési objektum számára értelmezhetőek.
A tervezési alrendszerekre példák a mechanikai objektumok geometriai háromdimenziós modellezésére, áramkör-elemzésre és a nyomtatott áramköri kártyák csatlakozásainak útválasztására szolgáló alrendszerek.
A tipikus szolgáltatási alrendszerek a következők:
- adatkezelési alrendszerek tervezése
- képzési alrendszerek a felhasználók számára a CAD-ben megvalósított technológiák elsajátítására
- grafikus bemeneti/kimeneti alrendszerek
- Adatbázis-kezelő rendszer (DBMS).
Manapság sok vállalkozás használ számítógépes tervezési rendszereket, vagy egyszerűbben CAD-et. Elég nagy számban kínálnak ilyen megoldásokat. Az ilyen tervezési rendszerek képességei és funkciói, amelyeket a megfelelő célra speciális szoftver képvisel, nagyon eltérő lehet. Mi a számítógéppel segített tervezőrendszerek fő lényege? Milyen jellemzői figyelhetők meg az ilyen rendszerek fejlesztésében?
CAD – mi az?
Tehát mik azok a számítógéppel segített tervezőrendszerek? A CAD olyan automatizált rendszerekre utal, amelyeket úgy terveztek, hogy egy vagy másik információs technológiát tervezésen keresztül valósítsanak meg. A gyakorlatban a CAD rendszerek olyan műszaki rendszerek, amelyek lehetővé teszik a projektek fejlesztését alkotó folyamatok automatizálását és működésének biztosítását. A szövegkörnyezettől függően a CAD jelentése:
— a vonatkozó infrastruktúra fő elemeként használt szoftver;
— a vállalatnál a projektfejlesztési folyamat automatizálására használt műszaki és személyzeti rendszerek (beleértve azokat is, amelyek szoftver formájában CAD-t használnak);
Így meg lehet különböztetni a szóban forgó fogalom tágabb és szűkebb értelmezését. Nehéz megmondani, hogy ezen értelmezések közül melyiket használják gyakrabban az üzleti életben. Mindez a számítógéppel segített tervezőrendszerek konkrét felhasználási területétől, valamint azoktól a feladatoktól függ, amelyekre ezeket a rendszereket használni kell. Így például egyetlen gyártási műhely kontextusában a CAD-ről feltételezzük, hogy egy speciális program a számítógéppel segített tervezéshez. Ha egy szervezet fejlesztésének stratégiai tervezéséről beszélünk, akkor egy olyan koncepció, mint a CAD, valószínűleg egy nagyszabású infrastruktúrának felel meg, amelyet a különböző projektek fejlesztésének hatékonyságának növelésére használnak. Meg kell jegyezni, hogy maga a CAD kifejezés egy rövidítés, amely többféleképpen megfejthető. Általában ez a rövidítés a „számítógéppel támogatott tervezési rendszer” szavak kombinációjának felel meg. Vannak más lehetőségek is a rövidítés megfejtésére. Például az „automatizálási rendszer tervezése” opció meglehetősen gyakori. Jelentését tekintve a CAD kifejezés angol megfelelője a CAD rövidítés, esetenként CAX is használatos Nézzük meg közelebbről a következő kérdést: milyen célokra hozhatók létre számítógéppel segített tervezőrendszerek a gépészetben, ill. más területeken?
CAD: létrehozási célok
A CAD fejlesztés fő célja a különböző termelési problémákat, köztük a mérnöki tervezéssel kapcsolatos problémákat megoldó vállalati szakemberek munkaerő-hatékonyságának növelése. Ebben az esetben a hatékonyság növelhető a következő tényezők miatt:
— a tervezési folyamat munkaintenzitásának csökkentése;
— a projekt végrehajtási idejének csökkentése;
— a tervezési és üzemeltetési költségek csökkentése;
— a tervezési infrastruktúra minőségének javítása.
– a tesztelési és modellezési költségek csökkentése.
A CAD egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi a felsorolt előnyök elérését a következő tényezők miatt:
— hatékony információs támogatás a projektfejlesztésben részt vevő szakemberek számára;
— a dokumentáció automatizálása;
— párhuzamos tervezési koncepciók alkalmazása;
— különböző megoldások egységesítése;
– a matematikai modellezés alkalmazása a drága tesztek alternatívájaként;
— a tervezési módszerek optimalizálása;
— az üzletvezetési folyamatok minőségének javítása.
Most nézzük meg, hogy milyen felépítésben lehet bemutatni egy automatikus tervezőrendszert.
CAD szerkezet
A számítógéppel segített folyamattervező rendszer a következő összetevőket tartalmazhatja:
— automatizálási elemek készlete;
— szoftver és hardver infrastruktúra;
— módszertani eszközök;
— CAD-funkciókat támogató elemek.
Széles körben elterjedt az a megközelítés, amely szerint a CAD-struktúrában meg kell különböztetni az alrendszereket. A legfontosabbak a következők:
— szolgáltatási alrendszerek, amelyek támogatják a CAD-rendszerek, az infrastruktúra és a szoftverkarbantartás fő tervezési összetevőinek működését;
— tervezési alrendszerek, amelyek a fejlesztési objektummal való korrelációtól függően objektum alapú feladatokkal vagy invariánsokkal is bemutathatók, pl. konkrét projektek megvalósításához vagy több kombinációjához kapcsolódik.
A CAD rendszerek olyan rendszerek, amelyek bizonyos funkcionális komponenseket tartalmaznak. Nézzük meg főbb jellemzőiket.
CAD: alkatrészek
Mint már tudjuk, a vezérlőrendszerek és az ipari infrastruktúra számítógépes tervezése különböző alrendszerekből áll. Alkatrészeik pedig a megfelelő CAD-elemek működését biztosító komponensek. Ez lehet például hardver, fájl vagy program. A közös jellemzőkkel rendelkező alkatrészek jelentik a tervezési rendszerek támogatásának eszközeit. A következő típusokkal ábrázolhatók:
— műszaki támogatás, amely különféle technikai eszközök, például hálózati elemek, számítógépek, mérőműszerek kombinációja;
— matematikai modellek, amelyek egyesítenek bizonyos, különféle problémák megoldására használt algoritmusokat;
— szoftver – rendszer és alkalmazás;
— információs támogatás, amely a tervezés megvalósításához szükséges különféle információk gyűjteménye;
— nyelvi modellek, amelyek a CAD-ben használt különböző nyelvek halmaza a tervezési információk tükrözésére;
— módszertani támogatás, amely a technológiai koncepciók kiválasztására szolgáló különféle módszerek összessége, a CAD működésének biztosítására szolgáló megközelítések a maximális eredmények elérése érdekében bizonyos projektek végrehajtása során;
— szervezési támogatás, amelyet főként a projektdokumentáció szerkezetét meghatározó források képviselnek, valamint az automatizálási rendszer jellemzőit és azt, hogy az egyes projektek megvalósításának eredményeit hogyan kell megjeleníteni.
Az automatizált tervezési és információfeldolgozó rendszereket különféle szempontok szerint lehet osztályozni. Nézzünk meg néhány fő besorolást.
CAD: osztályozások
A CAD-besorolás leggyakoribb kritériumai közé tartozik az ipari cél. A következő típusokat különböztetjük meg:
- Gépészeti infrastruktúra automatizált tervezése;
- CAD elektronikus berendezésekhez;
- CAD az építőipar területén.
Az első típusú CAD-rendszerek számos iparágban használhatók: repülőgépgyártás, autógyártás, hajógyártás és fogyasztási cikkek gyártása. Emellett a megfelelő infrastruktúra felhasználható mind az egyes alkatrészek, mind a különféle mechanizmusok fejlesztésére a modellezés és tervezés keretein belül, különféle megközelítések segítségével.
A második típusú CAD-rendszerek kész elektronikus berendezések és egyes elemei, például integrált áramkörök, processzorok és egyéb hardverek tervezésére szolgálnak.
A harmadik típusú CAD különféle építmények, épületek, infrastruktúra elemek tervezésére használható.
Egy másik kritérium, amely alapján a számítógéppel segített tervezőrendszerek besorolhatók, a tervezett cél. Itt kiemelik:
— kétdimenziós vagy háromdimenziós geometriai modellek automatizálására használt tervezőeszközök tervdokumentáció előállításához;
— különféle rajzok készítésére használt rendszerek;
— geometriai modellezésre kifejlesztett rendszerek;
— mérnöki projekteken belüli számítások automatizálására és dinamikus modellezésre tervezett rendszerek;
— a projektek technológiai optimalizálására használt automatizálási eszközök;
— projektek különféle paramétereinek számítógépes elemzésére tervezett rendszerek.
Ez a besorolás feltételesnek tekinthető.
A számítógéppel támogatott folyamattervező rendszer a fent felsoroltak közül a funkciók széles skáláját tartalmazhatja. A CAD képességek konkrét listáját elsősorban a rendszer fejlesztője határozza meg. Nézzük meg, milyen feladatokat tud megoldani.
CAD fejlesztés
Automatizált rendszerek tervezése információfeldolgozáshoz, kezeléshez, programozáshoz és egyéb funkciók megvalósításához, amelyek célja a projektfejlesztés hatékonyságának növelése egyes iparágakban. Ezt a folyamatot nagyfokú bonyolultság jellemzi. Minden résztvevőtől jelentős erőforrások – pénzügyi és munkaerő – befektetésére van szükség.
A szakértők több olyan alapelvet azonosítanak, amelyeknek megfelelően a CAD-fejlesztés folyik. Ezek tartalmazzák:
— egységesítés;
— nyitottság;
— interaktivitás;
- összetettség.
Nézzük ezeket az elveket részletesebben.
A CAD fejlesztés alapelvei: egységesítés
A számítógéppel segített tervezőrendszerekkel való munka a fejlesztési szakaszban és a megfelelő infrastruktúra használatának időszakában az egységesítés elvének követését jelenti. Ennek az elvnek megfelelően bizonyos megoldások egyformán hatékonyan implementálhatók különböző iparágakban hasonló algoritmusok segítségével. Ez az alapelv azt feltételezi, hogy az a felhasználó, aki egy ismert CAD-modult, vagy például egy számítógéppel segített tervezési technikát használ egy bizonyos környezetben, könnyen hozzá tudja igazítani más körülmények között a használat sajátosságaihoz.
A CAD egységesítése a megfelelő rendszert fejlesztő vállalkozás fejlődése szempontjából is nagy jelentőséggel bír. Minél univerzálisabbak azok a megközelítések és modulok, amelyeket egy gazdálkodó egység a piacnak kínál, annál intenzívebb lesz a növekedése. A versenyképesség és az új fogyasztók együttműködési hajlandósága egyaránt növekszik.
A CAD fejlesztés alapelvei: komplexitás
A következő alapelv, amely a CAD tervezési folyamatot jellemzi, a komplexitás. Ez az elv azt feltételezi, hogy a gyártó képes lesz termékeit olyan komponensekkel ellátni, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy a projekt megvalósításának különböző szintjein megoldják a rájuk bízott feladatokat. Talán ez a szempont kulcsfontosságú a termék versenyképességének biztosítása és új piacok kialakítása szempontjából. Figyelembe kell venni, hogy a komplex megoldásoknak meg kell felelniük a CAD fejlesztés fennmaradó alapelveinek, amelyek közé tartozik a nyitottság.
A CAD fejlesztés alapelvei: nyitottság
Ebben az összefüggésben a nyitottság többféleképpen értelmezhető. Értelmezése minden esetben megfelelő lesz. A számítógéppel segített tervezőrendszer kialakítása olyan folyamat, amelyet mindenekelőtt nagy nyitottság jellemez a rendszerfejlesztő és felhasználói közötti visszacsatolás kialakítása tekintetében. Az ilyen rendszert használó személynek mindig képesnek kell lennie arra, hogy tájékoztassa a fejlesztőt a felmerülő problémákról, a CAD rendszer működésének sajátosságairól különböző külső körülmények között, és a gyártó felé is közvetítse a termék minőségének javításával kapcsolatos kívánságait. A CAD-fejlesztés nyitottsága abban is kifejezhető, hogy a gyártó kész aktívan figyelemmel kísérni a műszaki fejlesztéseket, beleértve a konkurens gyártók fejlesztéseit is, hogy kövesse az új trendeket. Ebben az esetben nemcsak a technológiai részlegek, hanem a cég marketingesei, menedzserei, PR-szakemberei is vezető szerepet játszhatnak az üzleti életben. A CAD fejlesztés nyitottsága azt is jelzi, hogy a fejlesztő hajlandó közvetlen párbeszédet folytatni más beszállítókkal. A technológiák cseréje lehetővé teszi olyan termékek létrehozását, amelyek segítségével hatékony, számítógépes vezérlőrendszer-tervezés valósítható meg. Ez is jelentős tényező a CAD-t szállító márka versenyképességének növelésében bizonyos piaci szegmensekben.
A CAD fejlesztés alapelvei: interaktivitás
A CAD tervezés másik fontos alapelve az interaktivitás. Ez az elv azt jelenti, hogy a fejlesztő megfelelő interfészrendszereket hoz létre, amelyek a lehető legkönnyebbé teszik azok használatát, valamint a szükséges kommunikációt a többi CAD-felhasználóval. Az interaktivitás másik aspektusa a különböző CAD-modellek közötti interakció biztosítása, ahol szükséges, a termelési infrastruktúra kialakításának részeként. Az interaktivitás elve szorosan összefügg az egységesítés elvével. A lényeg az, hogy bizonyos interaktív eljárások keretében az adatcsere csak akkor lesz a leghatékonyabb, ha megtörténik az alanyok közötti interakció szükséges szabványosítása. Ez kifejezhető a dokumentumok, fájlformátumok, eljárások és mérnöki megközelítések egységesítésében a projektek fejlesztése során. Ennek az elvnek nagy jelentősége van a CAD-ben, melynek segítségével az információs rendszereket tervezik. Különösen a CAD alkalmazás ezen területét a megfelelő infrastruktúra felhasználóinak nagyfokú igénye jellemzi. Általában nagyszámú CAD-modul közötti kommunikációt, rendszeres, dinamikus interakciót, a különféle eljárások optimalizálását és a riportok gyors generálását igénylik. A felhasználó csak akkor számíthat hatékony megoldásra, ha a számítógéppel segített tervezőrendszerek kellően interaktívak a gyártás során felmerülő problémákra.
A gépészeti CAD-rendszerek funkciói kétdimenziós (2 D) és háromdimenziós (3 D) tervezése. A funkciókhoz 2 D tartalmazza a rajzot, a tervdokumentáció elkészítését; funkciókhoz 3 D- háromdimenziós modellek beszerzése, metrikus számítások, valósághű vizualizáció, kölcsönös transzformáció 2 Dés 3 D modellek.
A CAD rendszerek között különbséget tesznek a „könnyű” és a „nehéz” rendszerek között. Ezek közül az első főként a 2-re összpontosít D grafikák, viszonylag olcsók és kevésbé igényesek a számítási erőforrások tekintetében. Ez utóbbiak a geometriai modellezésre összpontosítanak (3 D), ezekben az univerzálisabb, drágább, rajzdokumentáció általában háromdimenziós geometriai modellek előzetes kidolgozásával történik.
A CAM-rendszerek fő funkciói: technológiai folyamatok fejlesztése, vezérlőprogramok szintézise numerikus vezérlésű (CNC) technológiai berendezésekhez, feldolgozási folyamatok modellezése, beleértve a szerszám és a munkadarab relatív mozgásának pályáinak felépítését a feldolgozás során, utóprocesszorok generálása bizonyos típusú CNC berendezések ( NC- Numerical Control), feldolgozási időszabványok számítása.
A leghíresebbek (1999-re) a gépgyártásra szánt CAE/CAD/CAM rendszerek. „Nehéz” rendszerek (zárójelben a terméket kifejlesztő vagy forgalmazó cég szerepel): Unigraphics (EDS Unigraphics); Solid Edge (Intergraph); Pro/Engineer (PTC – Parametric Technology Corp.), CATIA (Dassault Systemes), EUCLID (Matra Datavision), CADDS.5 (Computervision, ma már a PTC része) stb.
„Light” rendszerek: AutoCAD (Autodesk); ADEM; bCAD (ProPro csoport, Novoszibirszk); Caddy (Ziegler Informatika);
Iránytű (Askon, Szentpétervár); Sprut (Sprut Technology, Naberezhnye Chelny); Credo (NIVC ASK, Moszkva).
Köztes pozíciót (közepes méretű) elfoglaló rendszerek: Cimatron, Microstation (Bentley), Euclid Prelude (Matra Datavision), T-FlexCAD (Top Systems, Moszkva), stb. ” és „light” CAD/CAM rendszerek fokozatosan törlődnek.
A CAE rendszerek funkciói meglehetősen szerteágazóak, mivel a tervezési megoldások elemzésére, modellezésére és optimalizálására szolgáló tervezési eljárásokhoz kapcsolódnak. A gépészeti CAE rendszerek elsősorban a következő eljárásokhoz tartalmaznak programokat:
Fizikai mennyiségek mezőinek modellezése, beleértve a szilárdsági elemzést is, amelyet leggyakrabban FEM-nek megfelelően végeznek;
Állapotok és tranziens folyamatok számítása makroszinten;
Komplex termelési rendszerek szimulációs modellezése sorbanállási modellek és Petri-hálók alapján.
Példák a fizikai mennyiségek mezőinek FEM szerinti modellezésére szolgáló rendszerekre: Nastrаn, Ansys, Cosmos, Nisa, Moldflow.
Példák a dinamikus folyamatok makroszintű modellezésére szolgáló rendszerekre: Adams és Dyna - mechanikus rendszerekben, Spice - elektronikus áramkörökben, PA9 - több szempontú modellezéshez, i.e. olyan rendszerek modellezésére, amelyek működési elvei különböző természetű fizikai folyamatok kölcsönös befolyásolásán alapulnak.
A CAD konkrét alkalmazások igényeihez való igazításának, fejlesztésének kényelme érdekében célszerű a CAD részeként rendelkezni az adaptációhoz, fejlesztéshez szükséges eszközökkel. Ezeket az eszközöket egyik vagy másik CASE technológia képviseli, beleértve a kiterjesztési nyelveket is. Néhány CAD-rendszer eredeti szerszámkörnyezetet használ.
Ilyen például a CAS.CADE objektum-orientált interaktív környezet az EUCLID rendszerben, amely komponensek könyvtárát tartalmazza a T-Flex CAD 3 CAD rendszerben. D kiegészítők fejlesztése Visual C++-ban és
A rendszerben megvalósított programközi csereformátumok által képviselt interfészek fontosak a CAD nyitottságának és más automatizált rendszerekkel (AS) való integrálhatóságának biztosításához. Nyilvánvaló, hogy mindenekelőtt a CAE, CAD és CAM alrendszerek közötti kapcsolatokat kell biztosítani.
A programközi csereformátumként használt nyelvek: IGES, DXF, Express (ISO 10303-11 szabvány, a STEP szabványkészlet része), SAT (ACIS kernel formátum) stb.
Az Express nyelv legígéretesebb dialektusai a STEP szabványok általános jellegéből, a különféle alkalmazásokra való összpontosításból, valamint a modern elosztott tervezési és gyártási rendszerekben való használatukból adódhatnak. Valójában az olyan formátumok, mint az IGES vagy a DXF, csak az objektumok geometriáját írják le, míg a termékek különféle tulajdonságaira és attribútumaira vonatkozó adatok megjelennek a különböző CAD-rendszerek és alrendszereik közötti cserékben.
Az Express nyelvet számos interfészrendszerben használják a CAD/CAM rendszerek között. A CAD++ STEP rendszer különösen tartalmazza az SDAI (Standard Data Access Interface) környezetet, amelyben lehetőség nyílik a különböző CAD-rendszerekből és alkalmazásokból származó objektumok adatainak bemutatására (de az Express nyelv szabályai szerint leírva). A CAD++ STEP hozzáférést biztosít a legismertebb CAD-rendszerek adatbázisaihoz a kivont adatok STEP fájlok formájában történő megjelenítésével. A programozói felület lehetővé teszi az adatbázisokban lévő projektfájlok megnyitását és bezárását, entitások olvasását és írását.
Objektumként használhatók a pontok, görbék, felületek, szövegek, tervezési megoldási példák, méretek, kapcsolatok, szabványos képek, adatkomplexumok stb.
CAD rendszer(számítógéppel támogatott tervezés - számítógépes tervezés támogatása) egy számítógéppel támogatott tervezőrendszer, amely számítástechnikai felhasználású tervezési munkák elvégzésére szolgál, és lehetővé teszi egyedi termékek, épületek, építmények tervezési és technológiai dokumentációjának elkészítését is.
Általában a rövidítés CAD a kifejezés szabványosított angol megfelelőjének tekintették CAD. A CAD fogalma azonban nem teljes megfelelője a CAD-nek mint szervezeti és műszaki rendszernek: például a GOST 15971-90-ben ez a kifejezés a „számítógépes tervezés” kifejezés szabványos angol megfelelőjeként szerepel. A CAD kifejezés angolul CAD rendszernek, automatizált tervezési rendszernek, CAE rendszernek is fordítható.
Számos külföldi forrás megállapítja a CAD, CAE, CAM fogalmak bizonyos alárendeltségét. A CAE kifejezés a legáltalánosabb fogalom, amely magában foglalja a számítástechnika bármely mérnöki tevékenységben történő felhasználását, beleértve a CAD-et és a CAM-et is. A CAx (számítógéppel támogatott technológiák) kifejezés a különféle számítógéppel támogatott automatizálási technológiák teljes skáláját jelöli, beleértve a CAD eszközöket is.
A CAD létrehozásának fő célja- a mérnökök termelékenységének növelése a munka automatizálásával a tervezés és az előgyártás szakaszában. Így a CAD-nek köszönhetően elérhető:
A tervezés és tervezés bonyolultságának csökkentése;
- tervezési idő csökkentése;
- tervezési és gyártási költségek csökkentése, üzemeltetési költségek csökkentése;
- a tervezési eredmények minőségének és műszaki-gazdasági színvonalának javítása;
- a teljes körű modellezés és tesztelés költségeinek csökkentése.
Bemeneti információként a CAD olyan szakemberek műszaki tudását használja fel, akik tervezési követelményeket írnak be, pontosítják az eredményeket, ellenőrzik az eredményül kapott tervet, módosítják azt stb.
A számítógéppel segített tervezőrendszer olyan alkalmazási programkészlet formájában valósul meg, amely szerkezetek, sík vagy térbeli részek tervezését, rajzolását és térbeli modellezését biztosítja.
A modern CAD-rendszerek általában tartalmaznak modulokat a háromdimenziós háromdimenziós szerkezet (alkatrészek) modellezésére, valamint rajzok és szöveges tervdokumentáció (specifikációk, nyilatkozatok stb.) tervezésére.
CAD besorolás a GOST 23501.108-85 szerint:
A tervezési objektum típusa/változata
- a tervezési objektum összetettsége
- tervezési automatizálás szintje
- a tervezési automatizálás összetettsége
- a kiállított okmányok jellege
- a kiállított dokumentumok száma
- szintek száma a technikai támogatási struktúrában
A CAD (vagy CAD alrendszer) besorolása rendeltetési cél szerint:
CAD (eng. computer-aided design/drafting) - számítógéppel támogatott tervezési eszközök, ezen besorolás keretében a kifejezés a kétdimenziós és/vagy háromdimenziós geometriai tervezés automatizálására, tervezés létrehozására szolgáló CAD eszközöket jelenti. és/vagy technológiai dokumentáció, valamint általános célú CAD.
- CADD (számítógépes tervezés és rajzolás) - rajzok tervezése és elkészítése.
- CAGD (számítógépes geometriai tervezés) - geometriai modellezés.
- CAE (angolul: computer-aided engineering) - eszközök a mérnöki számítások automatizálására, a fizikai folyamatok elemzésére és szimulálására, a termékek dinamikus modellezésére, tesztelésére és optimalizálására.
- A CAA (computer-aided analysis) a számítógépes elemzéshez használt CAE-eszközök alosztálya.
- CAM (eng. computer-aided production) - a termékek gyártásának technológiai előkészítő eszköze, CNC vagy GAPS (Flexible Automated Manufacturing Systems) berendezések programozásának és vezérlésének automatizálása. A kifejezés orosz analógja az ASTPP - egy automatizált rendszer a gyártás technológiai előkészítésére.
- CAPP (angolul: számítógéppel támogatott folyamattervezés) - CAD és CAM rendszerek interfészén alkalmazott technológiai folyamatok tervezésére szolgáló automatizálási eszközök.
Számos számítógéppel segített tervezőrendszer kombinálja a CAD/CAM, CAD/CAE, CAD/CAE/CAM tervezés különböző aspektusaival kapcsolatos problémák megoldását. Az ilyen rendszereket komplexnek vagy integráltnak nevezzük.
A CAD/CAM/CAE rendszerek általánosan elfogadott nemzetközi osztályozása:
Rajzalapú rendszerek, amelyek először a 70-es években jelentek meg. (és bizonyos esetekben még mindig sikeresen használják).
Olyan rendszerek, amelyek lehetővé teszik egy objektum háromdimenziós elektronikus modelljének létrehozását, amely lehetővé teszi a modellezési problémák megoldását egészen a gyártás pillanatáig.
Olyan rendszerek, amelyek támogatják egy objektum teljes elektronikus leírásának koncepcióját (EPD Electronic Product Definition). Az EPD egy olyan technológia, amely egy elektronikus információs modell fejlesztését és támogatását biztosítja a termék teljes életciklusa során, beleértve a marketinget, az elvi és részletes tervezést, a technológiai előkészítést, a gyártást, az üzemeltetést, a javítást és az ártalmatlanítást.
CAD rövidítés a modern műszaki, oktatási irodalomban és az állami szabványokban úgy van megfejtve "Számítógéppel segített tervezőrendszer", bár a dekódolás pontosabban megfelel a CAD rövidítésnek "Munkaautomatizálási rendszer tervezése", de nehezebb megérteni, és sokkal ritkábban használják. Gyakran hallani félreértelmezést - "Automatikus tervező rendszer", ami eleve téves, hiszen az „automatikus” fogalom a rendszer független, emberi részvétel nélküli működését jelenti, a CAD-ben pedig bizonyos funkciókat egy személy lát el, és csak bizonyos tervezési műveletek és eljárások automatikusak. Az értelmezés nem teljesen helyes "Szoftver a tervezés automatizálásához", mert túlságosan „szűk”: természetesen a CAD-en ma már gyakran csak a tervezési tevékenységek végzésére szolgáló alkalmazási szoftvert értik. A hazai szakirodalomban és az állami szabványokban azonban a CAD-ot egy nagyobb kapacitású fogalomként definiálják, amely nem csak szoftvereket foglal magában.
Jelenleg a CAD/CAM rendszerek legnagyobb fejlesztői ezek a cégek:
Parametric Technology Corporation (PMTC) - Pro/Engineer szoftver, Windchill;
- Dassault Systemes (DASTY) - CATIA, SolidWorks, ENOVIA CATIA, DELMIA szoftver;
- Autodesk (ADSK);
- Unigraphics Solutions (UGS) - Unigraphics, Solid Edge, iMAN, Parasolid szoftver;
- Structural Dynamics Research Corporation (SDRC) - I-DEAS szoftver.
