Базовые и легкие САПР

ОБЗОР ПОПУЛЯРНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ (CAD)

Система автоматизированного проектирования (САПР) – сложный комплекс средств, предназначенный для автоматизации проектирования.

Согласно принятым в 1980-х годах стандартам, САПР – это не просто некая программа, установленная на компьютере, это информационный комплекс, состоящий из аппаратного обеспечения (компьютера), программного обеспечения, описания способов и методов работы с системой, правил хранения данных и многого другого.

Однако, с приходом на отечественный рынок иностранных систем, широкое распространение получили аббревиатуры CAD (Computer Aided Design), которую можно перевести, как проектирование с применением компьютера, и CAD-system, которую можно перевести, как система для проектирования с помощью компьютера.

В настоящее время в среде специалистов по САПР многие термины утратили свой первоначальный смысл, а термин САПР теперь обозначает программу для автоматизированного проектирования. Другими словами, то, что раньше называлось ПО САПР или CAD-системой, теперь принято называть системой автоматизированного проектирования (САПР). Также можно встретить названия CAD-система, КАД-система, система САПР и многие другие, но все они обозначают одно – некую программу для автоматизированного проектирования.

На современном рынке существует большое количество САПР, которые решают разные задачи. В данном обзоре мы рассмотрим основные системы автоматизированного проектирования в области проектирования.

Базовые и легкие САПР

Легкие системы САПР предназначены для 2D-проектирования и черчения, а также для создания отдельных трехмерных моделей без возможности работы со сборочными единицами.

Безусловный лидер среди базовых САПР – AutoCAD.

AutoCAD   

AutoCAD — это базовая САПР, разрабатываемая и поставляемая компанией Autodesk. AutoCAD – самая распространенная CAD-система в мире, позволяющая проектировать как в двумерной, так и трехмерной среде. С помощью AutoCAD можно строить 3D-модели, создавать и оформлять чертежи и многое другое. AutoCAD является платформенной САПР, т.е. эта система не имеет четкой ориентации на определенную проектную область, в ней можно выполнять хоть строительные, хоть машиностроительные проекты, работать с изысканиями, электрикой и многим другим.

Система автоматизированного проектирования AutoCAD обладает следующими отличительными особенностями:

Стандарт “де факто” в мире САПР

Широкие возможности настройки и адаптации

Средства создания приложений на встроенных языках (AutoLISP и пр.) и с применением API

Обилие программ сторонних разработчиков.

Кроме того, Autodesk разрабатывает вертикальные версии AutoCAD - AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical и другие, которые предназначены для специалистов соответствующей направленности.

Bricscad    

В настоящее время на рынке появился целый ряд систем, которые позиционируются, как альтернатива AutoCAD. Среди них можно отдельно отметить Bricscad от компании Bricsys, которая очень активно развивается, поддерживает напрямую формат DWG и имеет целый ряд отличий, включая инструменты прямого вариационного моделирования, поддержку BIM-технологий.

Программа sPlan представляет собой бесплатную автоматизированную систему проектирования для создания электрических чертежей. Этот графический редактор хорошо работает с векторной графикой и имеет все необходимые инженеру-электрику функции. sPlanпозволяет переводить векторную графику в растровую и производить её печать в различном масштабе.

 

sPlan      

Главной функцией программы sPlan является проектирование и разработка электронных принципиальных схем. Специально для этого, разработчиками сделана весьма большая база различных геометрических заготовок – обозначения электронных элементов. В также имеются все элементы, что могут, пригодится в создании принципиальной электрической и электронной схемы. Если, вдруг необходимого элемента нет, то Вы сами можете его сделать из простых фигур, а после сохранить в основной библиотеке.

Программа sPlan включает в себя такие группы электрических элементов, как: элементы питания, акустика, конденсаторы, сигнализаторы, антенны, разъёмы, реле, цифровые элементы, диоды, двигатели, различные транзисторы, тиристоры, плавкие вставки, различные генераторы, магазин индуктивностей, условные обозначения, основные и дополнительные приборы измерения, всяческие усилители, сопротивления, переключатели и выключатели, трансформаторы, лампы и множество других компонентов.

САПР среднего уровня

Средние системы САПР — это программы для 3D-моделирования изделий, проведения расчетов, автоматизации проектирования электрических, гидравлических и прочих вспомогательных систем. Данные в таких системах могут храниться как в обычной файловой системе, так и в единой среде электронного документооборота и управления данными (PDM- и PLM-системах). Часто в системах среднего класса присутствуют программы для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM-системы) и другие программы для технологического проектирования.

САПР среднего уровня – самые популярные системы на рынке. Они удачно сочетают в себе соотношение “цена/функциональность”, способны решить подавляющее число проектных задач и удовлетворить потребности большей части клиентов.

Autodesk Inventor   

Профессиональный комплекс для трехмерного проектирования промышленных изделий и выпуска документации. Разработчик – компания Autodesk.

Среди особенностей Inventor стоит отметить:

Продвинутые инструменты трехмерного моделирования, включая работу со свободными формами и технологию прямого редактирования

Поддержку прямого импорта геометрии из других САПР с сохранением ассоциативной связи (технология AnyCAD)

Тесную интеграцию с программами Autodesk - AutoCAD, 3ds Max, Alias, Revit, Navisworks и другими, что позволяет использовать Inventor для решения задач в разных областях, включая дизайн, архитектурно-строительное проектирование и пр.

Поддержку отечественных стандартов при проведении расчетов, моделировании и оформлении документации

Обширные библиотеки стандартных и часто используемых элементов

Обилие мастеров проектирования типовых узлов и конструкций (болтовые соединения, зубчатые и ременные передачи, проектирование валов и колес и многое другое)

Широкие возможности параметризации деталей и сборок, в том числе управление составом изделия

Встроенную среду создания правил проектирования iLogic.

Для эффективного управления процессом разработки изделий, управления инженерными данными и организации коллективной работы над проектами, Autodesk Inventor может быть интегрирован с PLM-системой Autodesk Vault и схожими системами других разработчиков.

ArchiCAD        

ArchiCAD — графический программный пакет САПР для архитекторов, созданный фирмой Graphisoft. Предназначен для проектирования архитектурно-строительных конструкций и решений, а также элементов ландшафта, мебели и т. п.

Начнем с того, что ArchiCAD — это не графический редактор, а скорее, «симулятор строительной площадки», потому что программа ориентированна исключительно на проектирование зданий и сооружений. Конечно же, мы можем смоделировать в ней различные 3D модели, но набор основных инструментов ArchiCAD говорит сам за себя.

Модель здания в ArchiCAD собирается по технологии BIM (Building Information Model или Building Information Modeling). Это означает, что при моделировании здания все элементы в нем изначально взаимосвязаны, и изменение параметров какого-либо объекта влечет за собой автоматическое обновление всех связанных с ним данных.

И все это одним нажатием клавиши.

Начиная с 13-й версии компания GRAPHISOFT представила революционную технологию Teamwork 2.0.

Эта технология позволяет работать над BIM моделью одновременно всем разработчикам проекта — руководителям, архитекторам и смежным специалистам. Причем работа может быть организована через удаленный сервер и любой специалист может присоединится к проекту посредством интернет соединения. Все изменения в проекте становятся доступны моментально для всех участников проекта.

Далее по теме. Разработчики архикад реализовали возможность для подготовки проекта к публикации. Инструмент «книга макетов» позволяет компоновать чертежи и другие данные проекта на готовых стандартных форматах и формировать их в альбомы. Данные в которых также обновляются автоматически, в случае изменения каких-либо исходных данных. В итоге в одном рабочем файле, мы имеем все данные проекта, начиная с BIM модели и заканчивая альбомом чертежей, готовым к выводу на печать или публикации в PDF формат.

В заключении скажем о том, что ArchiCAD долгие годы ругали за два основных недостатка. Во-первых, в ArchiCAD было непросто, а порой невозможно, реализовать сложные 3D модели, а во вторых, возможности фото-визуализации встроенными средствами программы оставляли желать лучшего. Но, с выходом последних версий программы ArchiCAD эта ситуация была исправлена. Мы получили в свое распоряжение мощный инструмент для моделирования сложных объектов — Морф. А с выходом 18-й версии в программу был встроен новый механизм для фото-визуализации CineRender, который значительно повысил возможности создания красивых изображений.

Это лишь основные возможности программы. Чтобы перечислить все ее возможности, не хватит целой книги, тем более, что программа находится в постоянном развитии. Именно поэтому автор создал сайт CADsolution.ru, который послужит интерактивной площадкой для раскрытия всех возможностей программы и передачи этих знаний коллегам.

Allplan          

Если говорить об объектах строительства, то в их единое информационное пространство должны быть включены такие элементы, как проектирование, технические и экономические вопросы эксплуатации, результаты периодического обследования состояния элементов конструкции и т.д. Объединение столь многообразных данных в единую логическую модель — сложная задача, которая требует специального программного обеспечения.

Такое программное обеспечение уже существует. Единое информационное пространство для объектов строительства, учитывающее в том числе и интересы эксплуатирующих организаций, может быть успешно построено на базе системы архитектурно-строительного проектирования Allplan (фирма Nemetschek, Германия), которую российские архитекторы и проектировщики все чаще выбирают в качестве своего основного рабочего инструмента.

Allplan — комплексная система проектирования для всех стадий реализуемого проекта — от эскиза до подготовки рабочей документации, объединяющая усилия всех участников работы. При этом могут использоваться проекты, разработанные с помощью таких популярных систем, как AutoCAD, ArchiCAD и MicroStation. Одним из достоинств системы Allplan является соответствие разрабатываемых с его помощью чертежей и спецификаций требованиям ГОСТ и СНиП.

 

 Revit         

Autodesk Revit, или просто Revit — программный комплекс для автоматизированного проектирования, реализующий принцип информационного моделирования зданий (Building Information Modeling, BIM). Предназначен для архитекторов, конструкторов и инженеров-проектировщиков. Предоставляет возможности трехмерного моделирования элементов здания и плоского черчения элементов оформления, создания пользовательских объектов, организации совместной работы над проектом, начиная от концепции и заканчивая выпуском рабочих чертежей и спецификаций.

База данных Revit может содержать информацию о проекте на различных этапах жизненного цикла здания, от разработки концепции до строительства и снятия с эксплуатации.

Revit® - для создания согласованных, скоординированных и полных проектов зданий и выпуска сопутствующей документации на основе моделей.

В Revit доступны инструменты для проектирования архитектурных элементов и инженерных систем, проектирования, детализации и разработки строительных конструкций, а также строительства.

Специалисты любых направлений могут использовать возможности совместной работы для предоставления общего доступа и сохранения работы в один проект.

 

SolidWorks     

Трехмерный программный комплекс для автоматизации конструкторских работ промышленного предприятия. Разработчик – компания Dassault Systemes.

Черты системы, выгодно отличающие ее от других CAD-систем:

Продуманный интерфейс пользователя, ставший образцом для подражания

Обилие надстроек для решения узкоспециализированных задач

Ориентация как на конструкторскую, так и на технологическую подготовку производства

Библиотеки стандартных элементов

Распознавание и параметризация импортированной геометрии

Интеграция с системой SolidWorks PDM

Система трехмерного моделирования машиностроительных изделий, которую разрабатывает Siemens PLM Software.

SolidEdge        

Среди преимуществ системы можно выделить:

Комбинацию технологий параметрического моделирования на основе конструктивных элементов и дерева построения с технологией прямого моделирования в рамках одной модели

Расчетные среды, включая технологию генеративного дизайна

Поддержку ЕСКД при оформлении документации

Расширенные возможности проектирование литых деталей и оснастки для их изготовления

Встроенный модуль автоматизированного создания схем и диаграмм

Тесную интеграцию с Microsoft SharePoint и PLM-системой Teamcenter для совместной работы и управления данными

Компас-3D    

Компас-3D – это система параметрического моделирования деталей и сборок, используемая в областях машиностроения, приборостроения и строительства. Разработчик – компания Аскон (Россия).

Преимущества системы Компас-3D:

Простой и понятный интерфейс

Использование трехмерного ядра собственной разработки (C3D)

Полная поддержка ГОСТ и ЕСКД при проектировании и оформлении документации

Большой набор надстроек для проектирования отдельных разделов проекта

Гибкий подход к оснащению рабочих мест проектировщиков, что позволяет сэкономить при покупке

Возможность интеграции с системой автоматизированного проектирования технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ и другими системами единого комплекса.

T-FLEX         

Отечественная САПР среднего уровня, построенная на основе лицензионного трехмерного ядра Parasolid. Разработчик системы – компания ТопСистемы (Россия).

Отечественная САПР T-FLEX

Отличительные черты системы:

Мощнейшие инструменты параметризации деталей и сборок

Продвинутые средства моделирования

Простой механизм создания приложений без использования программирования

Интеграция с другими программами комплекса T-FLEX PLM

Инструменты расчета и оптимизации конструкций.

 

“Тяжелые” САПР

Тяжелые САПР предназначены для работы со сложными изделиями (большие сборки в авиастроении, кораблестроении и пр.) Функционально они делают все тоже самое, что и средние системы, но в них заложена совершенно другая архитектура и алгоритмы работы.

 

PTC Creo          

Система 2D и 3D параметрического проектирования сложных изделий от компании PTC. САПР PTC Creo широко используется в самых разных областях проектирования.

Выгодные отличия системы от конкурирующих решений:

- Эффективная работа с большими и очень большими сборками

- Моделирование на основе истории и инструменты прямого моделирования

- Работа со сложными поверхностями

- Возможность масштабирования функциональности системы в зависимости от потребностей пользователя

- Разные представления единой, централизованной модели, разрабатываемой в системе

- Тесная интеграция с PLM-системой PTC Windchill.

NX             

NX – флагманская система САПР производства компании Siemens PLM Software, которая используется для разработки сложных изделий, включающих элементы со сложной формой и плотной компоновкой большого количества составных частей.

NX - флагманская система САПР

Ключевые особенности NX:

Поддержка разных операционных систем, включая UNIX, Linux, Mac OS X и Windows

Одновременная работа большого числа пользователей в рамках одного проекта

Полнофункциональное решение для моделирования

Продвинутые инструменты промышленного дизайна (свободные формы, параметрические поверхности, динамический рендеринг)

Инструменты моделирования поведения мехатронных систем

Глубокая интеграция с PLM-системой Teamcenter.

CATIA          

Система автоматизированного проектирования от компании Dassault Systemes, ориентированная на проектирование сложных комплексных изделий, в первую очередь, в области авиастроения и кораблестроения.

САПР от компании Dassault Systemes

Отличительные особенности:

Стандарт “де факто” в авиастроении

Ориентация на работу с моделями сложных форм

Глубокая интеграция с расчетными и технологическими системами

Возможности для коллективной работы тысяч пользователей над одним проектом

Поддержка междисциплинарной разработки систем.