Системы малой мощности («легкие»):
Обеспечивают автоматизацию одного из этапов подготовки производства (обычно оформление технической документации - чертежей и технологических карт, или подготовку управляющих программ для 2-2.5-координатной обработки). Средства функционального проектирования неразвиты, обычно представлены модулями кинематического и динамического анализа плоских механизмов.
Примеры: CAD-системы - AutoCAD (до версии 13), ADEM/CAD (до версии 3), T-FLEX CAD 2D, КОМПАС 2D, SprutCAD 2D, в последнее время - MechaniCS, ElectriCS, TechnologiCS; CAM-системы - NC Tool, ADEM/NC (до версии 3), T-FLEX ЧПУ 2D и др. CAE-модули - Working Model 2D (анализ механизмов).
Условия эффективного применения:
несложная продукция;
разработки в отдельных подразделениях ведутся независимо (т.е. нет необходимости в системе PDM);
используется традиционная схема документооборота (т.е. нет необходимости в автоматизации делопроизводства);
документирование производится гл. обр. на бумажных носителях.
Системы средней мощности:
Обеспечивают автоматизацию нескольких взаимосвязанных этапов подготовки производства. Могут содержать средства как функционального проекирования (CAE), так и конструкторской (CAD) и технологической (CAM) подготовки производства.
Могут быть реализованы либо как интегрированные пакеты, либо как функционально-независимые программные продукты на основе единой структуры данных (в том числе - в виде набора модулей, разработанных партнерами разработчика головного модуля).
Примеры: CAD-системы - SolidWorks, SolidEdge, Autodesk Mechanical Desktop, ADEM/CAD (от версии 3), T-FLEX CAD 3D, КОМПАС 3D; CAM-системы - SolidCAM, EdgeCAM, ADEM/NC (от версии 3), Гемма 3D, T-FLEX ЧПУ 3D, SprutCAM и др. CAE-системы - Design Space (ANSYS AutoFEA), Visual NASTRAN, CosmosWorks, Dynamic Designer (Motion, Thermal, ...), T-FLEX / ИСПА и др. К системам среднего класса относятся также «облегченные» версии мощных систем - Prelude, PT/Products, UG/Creator.
Условия эффективного применения:
высокотехнологичная продукция средней сложности;
предусмотрена постепенная реорганизация системы управления предприятием (т.е. возможна автоматизация делопроизводства и использование систем PDM/TDM);
планируется поэтапное финансирование (т.е. требуется постепенное расширение функций системы).
Системы высокой мощности («тяжелые»):
Обеспечивают автоматизацию всех этапов подготовки производства.
К этой категории относятся многофункциональные интегрированные системы универсального назначения, а также специализированные автономные комплексы инженерного анализа (CAE). Некоторые модули этих систем также являются партнерскими разработками (например, встроенные модули анализа часто являются сокращенными версиями автономных CAE-систем).
Примеры: CAE/CAD/CAM-системы - Unigraphics, Pro/engineer, CATIA, Euclid, I-DEAS. Примыкают к этой группе системы Cimatron, MicroStation. Автономные CAE-системы - ANSYS, NASTRAN, PATRAN и др.
Условия эффективного применения:
высокотехнологичная особо сложная продукция либо наличие концепции нового класса изделий;
коллективная работа над проектом, включая параллельное проектирование;
наличие подготовленных кадров;
наличие современного производственного оборудования.
В полном смысле интегрированными системами могут считаться лишь «тяжелые» системы, системы же среднего уровня скорее интегрируемые, т.е. компонуемые из функциональных модулей требуемого назначения.
Преимущества многокомпонентных систем среднего уровня: возможность выбора оптимального набора модулей по функциональным потребностям (большое число однофункциональных приложений разной сложности и стоимости).
Недостатки: при обновлении головного модуля системы, возможно, потребуется обновление взаимосвязанных модулей.
Ограниченность традиционной классификации [А.Тучков, САПР и графика, 2000, № 10]:
существует устойчивая тенденция переноса функциональных возможностей с верхних уровней на нижние;
сложился набор функций, необходимый системам любого уровня - ведение архива, управление структурой изделия, управление разработкой, выпуск документации и т.д.
К тому же основанная на этом подходе ценовая градация («легкие» - 500..2000 $, «средние» - 2000..20000 $, «тяжелые» - свыше 20000 $) не проясняет, а затуманивает картину, поскольку справедливо замечено, что «мощность - это не цена, а работа в единицу времени» [А.Крючков, САПР и графика, 1998, № 4]
Более естественна классификация САПР по целям - системы, ориентированные на 3D моделирование и системы, ориентированные на выпуск комплектов документации.
Ф.-Л.Краузе предлагает ввести еще один классификационный признак и разграничить системы, изначально созданные как 3-мерные («от рождения») и системы, выросшие из 2D-систем. /Базы методов и моделей изделий как основа построения системы CAD/CAM. - ЭИ ВНИИТЭМР «Машиностроительное производство». Серия Автоматизированные системы проектирования и управления. Зарубежный опыт. 1989, вып. 2/
«Конфигурация системы во многом определяется направлением моделирования. Большинство существующих САПР были разработаны исходя из необходимости двумерного моделирования и позднее были расширены возможностями трехмерного моделирования. Некоторые другие системы изначально основаны на трехмерном моделировании. Сравнение систем этих двух категорий показывает большую разницу в их построении и порядке функционирования. И эта разница тем больше, чем больше разница в семантике решаемых задач. Эти различия составляют основную трудность при интеграции систем и определении общих баз данных . . .»
Все большее распространение 3D систем приводит к тому, что чертежи по-прежнему играют важную роль в процессе проектирования, однако перестают быть единственным носителем проектных данных, превращаясь все более в доказательный документ системы качества. Очевидно, что инструменты трехмерного моделирования способствуют сокращению цикла проектирования, улучшают качество и снижают издержки.
По результатам анализа журнала «Mechanical Engineering» к 1998 году в США 96% проектировщиков использовали САПР. Однако по данным журнала «Computer-Aided Engineering» более 60% работ приходится на двумерные САПР. Аналогичное исследование фирмы Dataquest (2000 г.) показало, что основной причиной столь широкого использования 2D систем является то, что эти системы вполне адекватно отвечают решаемым задачам (более 1/3 опрашиваемых). Вместе с тем в планах компаний на будущие закупки системы 3D опережают 2D системы примерно в три раза: 75% предприятий планируют переход к 3D в ближайшие 2 года.
Проведенные исследования показали, что в среднем рост производительности при переходе к 3D моделированию по сравнению с 2D черчением (после его полного освоения) составляет до 300%.
Замечания [А.Тучков, САПР и графика, 2000, № 10] : «Компании, представляющие САПР «верхнего» уровня, намеренно преувеличивают значение 3D моделирования. Реально же число таких рабочих мест должно быть в пределах 5-10 % - это подтверждается опытом как зарубежных компаний, так и наиболее успешных в России (например, ЦКБ «Рубин»)».
| ← Процесс создания САПР | Классификация систем проектирования → |
|---|
