CAD-системы — область применения, примеры программных продуктов

Реферат

Система автоматизированного проектирования — автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.[1]

По мнению ведущих мировых аналитиков, основными факторами успеха в современном промышленном производстве являются: сокращение срока выхода продукции на рынок, снижение ее себестоимости и повышение качества. К числу наиболее эффективных технологий, позволяющих выполнить эти требования, принадлежат так называемые CAD -системы.[2]

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О CAD-СИСТЕМАХ

1.1Назначение

CAD-системы (сomputer-aided design компьютерная поддержка проектирования) предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации (более привычно они именуются системами автоматизированного проектирования САПР).

Как правило, в современные CAD-системы входят модули моделирования трехмерной объемной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т.д.).

Ведущие трехмерные CAD-системы позволяют реализовать идею сквозного цикла подготовки и производства сложных промышленных изделий.[2]

1.2 Критерии выбора.

Правильный выбор САD — надежное условие эффективного проектирования.

Критерии выбора:

  • Распространенность на мировом рынке
  • Цена системы, её сопровождения и модификации
  • Широта охвата задач проектирования
  • Удобство работы САD и её «дружественность»
  • Наличие широкой библиотечной поддержки стандартных решений
  • Возможность и простота стыковки с другими САПР
  • возможность корпоративной работы [2]

1.3 История развития

История развития CAD-систем берет свое начало еще с 60-х годов, когда Ивану Сазерленду в 1963 году удалось подключить дисплей с возможностями CRT (традиционный тип проекторов) и вычислительными способностями компьютера. Процесс создания системы для проектирования механических частей стал возможен благодаря использованию светового пера.[3]

15 стр., 7471 слов

Технические средства САПР и их развитие

Развитие САПР опирается на прочную научно-техническую базу. Это - современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации. Системы автоматизированного ...

Позже Сазерленд и Дэвид Эванс основали фирму Evans и Sutherland Computer Corporation (E & S),которая стала одним из лидеров на рынке САПР на то время в области графических рабочих станций. В то же время вконце 60-х на арене появились и другие активные игроки GE, DEC,IBM,CalComp и т.д. которые начали создавать оборудование и программное обеспечение для этой отрасли.[3]

Первой твердотельной программой моделирования считают SynthaVision выпущенной компанией MAGI. Чарльз Истман вместе с Максом Генрионом разработали программное обеспечение для решения задач планирования пространства. Кевин Вейлер с Истманом опубликовали статью об использовании операторов Эйлера для геометрического моделирования.[3]

MCS, Applicon, SDRC, Auto-trol, United Computing (Unigraphics), McAuto, Intergraph (M&S Computing), Autodesk, Bentley Systems, Micro-Control Systems, Computervision, Dassault, Miscellaneous, CalComp являются наиболее важными компаниями, которые внесли вклад в стремительное развитие новой области.[3]

Аналитики считают, что именно компания Manufacturing and Consulting Services (MCS) оказала огромное влияние на развитие отрасли и 70 процентов современных САПР составляют идеи MCS.[3]

В 70-х годах внимание уделялось в основном системам автоматизированного черчения, так как стало ясно по результатам, что проектирование можно реализовать машинными средства ми.[3]

Наряду с CAD-системами активно развивались и CAM-системы. Еще в 1961 году появился язык программирования, который стал основой для других языков программирования применимые к оборудованию с числовым программным управлением. Этот язык назывался APT (Automatic Programming Tools).[3]

В 80-е годы компьютеры становятся доступными большому количеству крупных и даже мелких компаний. Появляется также 3D-моделирование. В начале было только поверхностное моделирование, при котором конструктор определял изделие семейством поверхностей. Оно получило большое распространение в инструментальном производстве. Со временем появилось твердотельное моделирование широко распространенное в машиностроении, когда конструктор строит модель из твердотельных примитивов. Они определяются формой, размерами, ориентацией и точкой привязки. Современные системы позволяют работать с телами и с отдельными поверхностями.[3]

В начале 80-х стоимость одного рабочего места, т.е одной лицензии составляла примерно 90-100 тысяч $.Возможности систем на то время определялись характеристиками имеющихся графических аппаратных средств. В основном использовались графические терминалы, которые подключались к мэйнфреймам, или к мини-ЭВМ типа PDP/11.применялись компьютеры компаний CDC и IBM.[3]

Вначале 90-х системы стали доступней, стоимость снизилась до 20000 $.Поставщики средств автоматизации проектирования использовали компьютеры на базе RISC-процессоров. Они работали под управлением ОС Unix и были намного дешевле мини-машин, мэйнфреймов. Позже Autodesk разработала пакет AutoCAD, который стоил всего одну тысячу долларов и приобрел довольно большую популярность среди пользователей. Итак, были созданы предпосылки для создания CAD-систем для более широкого применения.[3]

В 90-х годах на рынке появились новые компании, которые заполнили пробел между дорогими продуктами и программами типа AutoCAD, они обладали богатыми функциональными возможностями. Это стало возможным благодаря появлению системы Windows NT, а компания Intel выпустила процессор Pentium Pro. Как раз в то время САПР разделился на классы: тяжелый, средний и легкий, они различны по цене и по функциональным возможностям. К тяжелому классу относятся продукты : Unigraphics NX,Pro/Engineer,CATIA, EUCLID, I-DEAS к среднему классу SolidWorks, CadKey, Inventor и Mechanical Desktop PowerSolutions, Cimatron, T-Flex, КОМПАС (CAD/CAM/CAE/PDM), в легкий класс входят системы AutoCAD, DataCAD, SurfCAM 2D, IntelliCAD, Medusa, TrueCAD и т.д. Это лишь часть довольно известных продуктов, представленных на мировом рынке. Кроме этого существуют еще и специализированные САПР для строительного, промышленного, архитектурного проектирования.[3]

32 стр., 15978 слов

Курсовая работа разработка проекта по открытию компании

... на рынке» [17]. Бронникова Т.С. – автор учебного пособия «Разработка бизнес-плана проекта» понимает бизнес-план в числе прочего как описание практических действий по осуществлению инвестиций. Но между тем ... риски и экономический эффект. В заключении приводятся выводы по проделанной работе, оценивается целесообразность открытия зоомагазина в соответствии с проведенными расчетами экономических ...

Для дальнейшего развития после 90-х годов характерна интеграция CAD-систем с системами PDM, другими средствами информационной поддержки изделий.[3]

1.4 Лидеры рынка

В настоящее время крупнейшими разработчиками CAD/CAM-систем являются компании Parametric Technology Corporation (PMTC); Dassault Systemes (DASTY); Autodesk (ADSK); Unigraphics Solutions (UGS) и Structural Dynamics Research Corporation (SDRC).

Правда, следует отметить, что 23 мая 2001 г. компания Unigraphics Solutions (а точнее, стоящая за ней корпорация EDS) заявила о покупке SDRC за $950 млн. То есть теперь на рынке остались, фактически, 4 крупных компании. Если рассматривать показатель доходов от продажи лицензий компаниями-лидерами за 2 последних года, то здесь наблюдается следующая картина:

•Компания Dassault Systemes (ПО CATIA, SolidWorks, ENOVIA CATIA, DELMIA) является лидером рынка и из года в год демонстрирует уверенный рост объемов продаж новых лицензий более 20% в год (от примерно $115 млн в первом квартале 2000г. до примерно $135 млн в четвертом квартале 2000 г.).

•Компания PTC (ПО Pro/Engineer, Windchill) в отношении продажи лицензий пережила длительный период спада (хотя и осталась крупнейшей на рынке CAD/CAM/PDM).

За 2 года РТС потеряла более 30% объема доходов от продажи лицензий на ее CAD/CAM/CAE-систему Рrо/Еngineer, лишь частично компенсировав эту потерю увеличением продажи PDM-системы Windchill. И только начиная с 3-го квартала 2000 г., РТС удалось добиться небольшого роста продаж новых лицензий и получить прибыль (от $85 млн в первом квартале 2000г. до $95 млн в четвертом квартале 2000 г.).

•Объемы продаж новых лицензий компании Unigraphics Solutions (ПО Unigraphics, Solid Edge, iMAN, Parasolid) достаточно устойчивы (от $55 млн в первом квартале 2000 г. до $65 млн в четвертом квартале 2000 г.).

•Cложное положение у компании SDRC и ее ПО I-DEAS (и в первом, и в четвертом кварталах 2000 г. объем продаж новых лицензий составил около $40 млн).

•Показатели компании Autodesk анализировать достаточно непросто в связи с тем, что в своих публичных отчетах компания не разделяет доходы, полученные от продажи лицензий, с доходами от оказания услуг. Судя по отчету Autodesk, в 4-м квартале 2000 г. общий объем продаж компании составил $243 млн (на $16 млн больше, чем в 4-м квартале 1999 г.), а чистая прибыль компании составила $28млн. Общий объем продаж по итогам 2000 г. составил $936,3 млн, а общая прибыль компании составила $93 млн (на $83 млн больше, чем в 1999 финансовом году).[2]

77 стр., 38099 слов

Автоматизация системы бюджетирования финансовой службы

... компании проекты компании Конкретный набор объектов бюджетирования определяется исходя из конкретной компании в соответствии с принципом целесообразности усложнения системы бюджетирования. Некоторые компании на начальной стадии внедрения системы бюджетирования ... бюджетирования на предприятии ... Автоматизация системы бюджетирования ... продаж. Бюджеты проектов составляются по каждому проекту компании. ...

Важным показателем экономического благополучия фирмы-разработчика является объем доходов от оказания услуг. Как правило, большую их часть составляют доходы от годовых контрактов на поддержку и обновление пакетов (Maintenance, Subscription Service, Update Plan, Annual Update Contract и др.).

Эти доходы обычно стабильны и характеризуют базу реальных пользователей пакетов, степень заинтересованности пользователей в дальнейшем развитии пакетов и важность для пользователя поддержки на профессиональном уровне. В процентном отношении доходы от оказания услуг в общем объеме доходов в 2000 г. составили: Dassault Systemes 14%; UGS 54%; РТС 59%; SDRC 65% . [2]

2 ОБЗОР РАЗЛИЧНЫХ CAD-СИСТЕМ

Рынок CAD-систем огромен, от «тяжелой» Pro Engineer до «легкой» отечественной bCAD. И тем сложнее разобраться во всем многообразии предложения и сделать правильный выбор. Рассмотрим наиболее популярные у нас в стране и относительно недорогие программные продукты.[4]

Внедрение современных компьютерных технологий на рос сийских промышленных предприятиях позволяет им выжить и преуспеть на рынке в условиях жесткой конкуренции. Автоматизация подготовки производства дает возможность предприятиям быстро реагировать на изменение спроса, в короткие сроки выпускать новые виды продукции, быстро модернизировать выпускаемую продукцию, отслеживать жизненный цикл изделий, эффективно повышать качество изделий. Современные мировые тенденции развития диктуют свои условия. Сегодня практически невозможно привести предприятие в соответствие с требованиями международной системы качества по ISO 9000 без внедрения компьютерных технологий в конструкторско-технологическую подготовку производства. Такое положение часто препятствует российским предприятиям осваивать наиболее выгодные рынки развитых

Уже закончилось то время, когда потребности конструкторско- технологических отделов ограничивалось CAD-системами, действующими по образу и подобию кульмана. Современный подход конструкторско-технологической подготовке характерен комплексностью решений. Поэтому все чаще предпочтение отдается продуктам, интегрированным между собой. Это позволяет сохранять ассоциативные связи между документами по всей цепочке подготовки производства и исключить таким образом «случайное» несоответствие в документации.[4]

2.1 Российские САD

КОМПАС — распространённая российская САПР компании АСКОН в вариантах для двухмерного и трехмерного проектирования. Одним из современных методов трёхмерного твёрдотельного моделирования механических деталей на персональном компьютере выступает система КОМПАС – 3D, разработанная российской компанией «АСКОН»[4]

КОМПАС – 3D V6 – один из основных модулей комплекса автоматизированных систем конструкторско-технической подготовки производства КОМПАС V6. ключевой особенностью продукта является использование собственного математического ядра и параметрических технологий, разработанных специалистами АСКОН. Методы моделирования, реализованные в программе КОМПАС – 3D V6, являются общепринятыми в современных 3D – системах.[4]

12 стр., 5761 слов

Автоматизация конструкторско-технологической подготовки производства ...

... конструкторского по вагоностроению Бюро механизмов, приводов и технической документации занимается разработкой конструкторской документации новых вагонов, постановкой на серийное производство, обслуживанием серийного производства: ... ISO 9001:2000 Передовые технологии, технический прогресс позволили ... конструкторском отделе по вагоностроению установлены следующие программные средства автоматизации ...