Студопедия
Новини освіти і науки:
Контакти
 


Тлумачний словник






Переваги САПР

Зараз терміном САПР позначають процес проектування з використанням складних засобів машинної графіки, які підтримуються пакетами прикладних програм для вирішення на комп’ютерах аналітичних, кваліфікаційних, економічних і ергономічних проблем, пов’язаних з проектною діяльністю.

Переваги САПР:

1. Більш швидке виконання креслень (до 3 разів). Дисципліна роботи з використанням САПР прискорює процес проектування в цілому, дозволяє в стислі терміни випускати продукцію і швидше реагувати на зміну ринкових кон’єктур.

2. Підвищення точності виконання. На кресленнях, побудованих за допомогою системи САПР, місце будь-якої точки визначено точно, а для збільшення достатнього перегляду елементів є засіб, званий «наїзд», або zooming, що дозволяє збільшувати або зменшувати будь-яку частину даного креслення в будь-яку кількість разів. На зображення, над яким виконується наїзд, не накладається практично ніяких обмежень.

3. Підвищення якості.

4. Можливість багаторазового використання креслення. Збережений електронний варіант креслення може бути використаний повторно для проектування, коли до складу креслення входить ряд компонентів, що мають однакову форму. Пам’ять комп’ютера є також ідеальним засобом зберігання бібліотек, символів, стандартних компонентів і геометричних форм.

5. САПР володіє креслярським засобами (сплайни, сполучення, шари).

6. Прискорення розрахунків і аналізу при проектуванні. В даний час існує велика різноманітність ПЗ, яке дозволяє виконувати на комп’ютерах частини проектних розрахунків заздалегідь. Потужні засоби комп’ютерного моделювання, наприклад, метод кінцевих елементів, звільняють конструктора від використання традиційних форм і дозволяють проектувати нестандартні геометричні форми.

7. Зниження витрат на оновлення. Засоби аналізу та імітації в САПР, дозволяють різко скоротити витрати часу і грошей на тестування та вдосконалення прототипів, які є дорогими етапами процесу проектування;

8. Великий рівень проектування. Потужні засоби, комплексного моделювання. Можливість проектування нестандартних геометричних форм, які швидко оптимізуються;



Интернет реклама УБС

9. Інтеграція проектування з іншими видами діяльності. Інтегровані обчислювальні засоби забезпечують САПР тіснішу взаємодії з інженерними підрозділами.

Запитання для самоперевірки

1. Що таке проектування?

2. Яке проектування називається автоматизованим/неавтоматизованим?

3. Що таке САПР?

4. Розшифруйте термін CAD?

5. Розшифруйте терміни CAM/CAE/PDM?

6. Що потрібно для створення САПР?

7. Назвіть передумови автоматизованого проектування на сучасному етапі?

8. Назвіть переваги САПР?

Додаткова інформація із теми «Загальні відомості про САПР»

1. Основні поняття про системи автоматизованого проектування

1.1. Місце та роль автоматизованого проектування серед інформаційних технологій

Автоматизація проектування займає особливе місце серед інформаційних технологій.

По-перше, автоматизація проектування – синтетична дисципліна, її складовими є багато інших сучасних інформаційних технологій. Так, технічне забезпечення систем автоматизованого проектування (САПР) базується на використанні обчислювальних мереж і телекомунікаційних технологій, в САПР використовуються персональні комп’ютери та робочі станції, є приклади застосування мейнфреймів (англ. Mainframe — велика універсальна ЕОМ — високопродуктивний комп'ютер із значним обсягом оперативної та зовнішньої пам'яті, призначений для організації централізованих сховищ даних великої місткості та виконання інтенсивних обчислювальних робіт). Математичне забезпечення САПР відрізняється багатством і різномаїттям використовуваних методів обчислювальної математики. Статистики, математичного програмування, дискретної математики, штучного інтелекту. Програмні комплекси САПР відносяться до найбільш складних програмних систем, що базуються на операційних системах Unix, Windows-95/NT/8, мовах програмування С, С++, Java та інших, сучасних CASE-технологіях, стандартах відкритих систем і обміну даними в комп’ютерних середовищах.

По-друге, знання основ автоматизації проектування та вміння працювати із засобами САПР необхідне практично будь-якому інженеру-розробнику. Комп’ютерами насичені проектні підрозділи, конструкторські бюро та офіси. Робота конструктора за звичайним кульманом, розрахунки за допомогою логарифмічної лінійки чи оформлення звіту на друкарській машинці стали анахронізмом (анахронізми – застарілі погляди, слова, дії). Установи, що ведуть розробки без САПР чи лише з малим відсотком їх використання, виявляються неконкурентноспроможними як через великі матеріальні та часові витрати, так і через невисоку якість проектів.

Поява перших програм для автоматизації проектування за кордоном і в колишньому СРСР відноситься до початку 60-х років. Тоді були створені програми для розв’язування задач будівельної механіки, аналізу електронних схем, проектування друкованих плат. Подальший розвиток САПР йшов шляхом створення апаратних і програмних засобів машинної графіки, підвищення обчислювальної ефективності програм моделювання та аналізу, розширення областей застосування САПР, спрощення користувацького інтерфейсу, впровадження в САПР елементів штучного інтелекту.

На сьогодні створено величезну кількість програмно-методичних комплексів для САПР із різним ступенем спеціалізації та прикладної орієнтації. У результаті автоматизація проектування стала необхідною складовою частиною підготовки інженерів різних спеціальностей; інженер, що не володіє знаннями та не вміє працювати в САПР, не може вважатися повноцінним спеціалістом.

Проектування – одна з найважливіших сфер інженерної діяльності, це та ланка, що пов’язує наукові дослідження і практичну реалізацію. Від термінів та якості проектування значно залежать строки впровадження та якість готової продукції.

Проектування — вид цілеспрямованої виробничої діяльності людини чи колективу фахівців із розв'язання задач проектування, спрямованої на створення приладів чи систем, що відповідають технічному завданню, які оптимально задовольняють поставлені вимоги і задовільно функціонують протягом заданого проміжку часу при прогнозованих умовах середовища.

Автоматизоване проектування — проектування, при якому окремі перетворення об'єкта й (або) алгоритму його функціонування або алгоритму процесу, а також описи різноманітними мовами здійснюються взаємодією людини та комп'ютера.

Важко переоцінити значення автоматизації проектування для розвитку науки, техніки, народного господарства. Саме з автоматизацією проектування пов’язані принципові можливості створення найскладніших технічних об’єктів як у промисловому, так і цивільному будівництві. Адже проектування об’єктів потребує великих затрат людських і часових ресурсів і саме АП – основний спосіб підвищення продуктивності праці інженерно-технічних працівників, зайнятих проектуванням.

1.2. Складові процесу проектування

Проектування як процес, що розвивається в часі, поділяється на стадії, етапи, проектні процедури та операції.

Будівельне проектування в САПР має такі стадії:

· стадія науково-дослідних робіт;

· стадія конструкторських робіт (стадія ескізного проекту);

· стадія технічного проекту;

· стадія робочого проекту.

На стадії науково-дослідних робіт (залежно від цільового призначення) вивчаються потреби в отриманні нових проектних рішень, інформаційні, конструктивні та технологічні принципи проектування, прогнозуються можливі значення характеристик і параметрів об’єкта. Результатом є формулювання технічного завдання на розробку нового проекту.

На стадії конструкторських робіт розробляється ескізний проект об’єкта, перевіряються, конкретизуються та коректуються принципи і положення, зазначені в технічному завданні.

На стадії технічного проекту виконується всестороння проробка всіх частин проекту, конкретизуються та деталізуються технічні рішення.

На стадії робочого проекту складається повний комплект конструкторсько-технічної документації, достатньої для будівництва об’єкта.

Процес проектування ділиться на етапи.

Етап проектування – частина процесу проектування, що включає формування усіх потрібних описів об’єкта.

Проектні процедури – складові частини етапу проектування. Це частина етапу, виконання якої закінчується отриманням проектного рішення. Кожній проектній процедурі відповідає певна задача проектування, яка вирішується у рамках даної процедури (наприклад, оформлення креслення конструкції).

Проектна операція – дрібніша складова частина процесу проектування, що входить до складу проектної процедури (наприклад, статичний розрахунок конструкції).

1.3. Основні відомості про САПР

Одним із важливих компонентів сучасного виробництва є системи автоматизованого проектування (САПР).

САПР — організаційно-технічна (людино-машинна) система, що складається з комплексу засобів автоматизації проектування, взаємозв'язаних із необхідними відділами проектної організації чи колективом фахівців (користувачем системи), і виконує автоматизоване проектування.

У загальному випадку розробка САПР – крупна науково-технічна проблема. За оцінками західних спеціалістів, для створення справжньої САПР потрібно від 100 до 300 люд/років.

Комп'ютерна графіка, будучи підсистемою САПР, розв'язує найбільш трудомістку і важливу задачу САПР: автоматизацію розробки і виконання конструкторської документації. Вона забезпечує створення, зберігання і обробку моделей геометричних об'єктів і їх графічне зображення за допомогою комп'ютера.

Використання комп'ютера в конструкторській діяльності значно полегшує підготовку конструкторських та інших графічних документів, звільняючи конструктора від виконання рутинних і трудомістких графічних операцій, скорочує термін виготовлення документів і покращує їх якість. При автоматизованому виконанні креслення створюється "електронний" еквівалент креслення, а замість паперу і креслярських інструментів використовується екран дисплея, клавіатура і маніпулятор "миша".

В автоматизованому проектуванні загальноприйнятими є скорочені терміни:

· САD – система конструювання (Computer Aided Design);

· САМ - виробництво за допомогою комп’ютерів (Computer Aided Manufacturing);

· САЕ - аналітично-розрахункова підсистема (Computer Aided Engineering);

· АЕС - скорочене позначення для архітектурно-будівельних комп’ютерних систем (Architectural Engineering Computing).

1.4. Переваги застосування інженерних САПР та їх роль у галузі матеріального виробництва

До появи ЕОМ випуск конкурентоздатної продукції здійснювався завдяки науковій організації процесу проектування та першокласним фахівцям. Застосування САПР дало безперечні переваги: дозволило впровадити стратегію накопичування та передавання знань і досвіду конструкторів, що забезпечує високу живучість, сприяє розв’язуванню тих практичних задач виробника, що дозволяють проводити прогресивну політику на ринку (знизити виробничі витрати та собівартість, скоротити час розробки та підвищити споживчі якості продукції).

Головною перевагою використання САПР є висока швидкість виходу продукції на ринок. Тут спрацьовує відома в економіці залежність між обсягом продажу товару та часом: виробник, який отримав через пізній вихід продукції на ринок менший прибуток, направить на розробку нового покоління продукції менше коштів, і так – до повної зупинки виробництва. Це підтверджують дослідження компанії Хьюлет-Паккард можливих втрат прибутку виробниками у конкурентній боротьбі: 33% втрат – через піврічне спізнення виходу продукції на ринок; 22% втрат – через підвищення матеріалоємності продукції на 9%; лише 3,5% втрат – через підвищення витрат на проектування на 50%.

САПР є індустріальними технологіями, що націлені на найважливіші галузі виробництва, визначаючи рівень розвитку та стратегічний потенціал нації. Без САПР неможливо виробляти сучасну техніку, що є дуже складною та вимагає надзвичайної точності виготовлення. Рівень розвитку САПР, кількість робочих місць та кількість інженерів, які професійно володіють САD-технологіями, впливають на статок кожного члена суспільства.

1.5. Стан ринку інженерних САПР

Цей ринок пропонує великий асортимент програмних засобів (ПЗ) для автоматизації інженерної діяльності у проектних організаціях та на виробництві. Він має неабиякий попит серед вітчизняних промислових підприємств (машинобудівних, приладо-, верстатобудівних), які розглядають САПР як ефективний засіб виходу на внутрішній та зовнішній ринок із конкурентоздатною продукцією світових стандартів.

Повна автоматизація виробництва пов’язана з великими капіталовкладеннями. Велика вартість багатофункціональних САПР високого рівня та обмежені можливості розробки складних виробів засобами 2D-САПР легкого рівня призвели до розквіту САПР середнього рівня, розвиток яких підтримують усі розробники САD/САМ-систем та до популярності серед користувачів САD/САМ/САЕ-систем пірамідальної схеми автоматизації конструкторсько-технологічної підготовки виробництва. Вона значно економить ресурси завдяки використанню на робочих місцях ПЗ виключно з необхідним набором функціональних можливостей:

· для концептуальної конструкторсько-технологічної проробки нового виробу – декілька робочих місць із САПР високого рівня;

· для детальної проробки виробу – декілька десятків чи сотень місць із САПР середнього рівня;

· для підготовки конструкторсько-технологічної документації та робочих креслень – до тисячі робочих місць із САПР легкого рівня.

1.6. Характерні особливості розробки інженерних САПР

Прийнято ділити об’єкти автоматизації (підприємства та організації) на підрозділи, в кожному з яких розв’язують блок однотипних задач, а отримані результати є вхідними даними для іншого підрозділу (конструкторський, технологічний відділи), це дає змогу використати накопичений роками досвід та специфіку конкретного підприємства в цілому та кожного відділу окремо.

Ефективним є застосування систем віртуального макетування, програмне забезпечення яких базується на технологіях віртуальної реальності.

Віртуальний макет-прототип – це інтегроване цифрове подання виробу та його властивостей, що формується за даними головної моделі, відбиває просторову взаємодію компонентів та дозволяє оцінити працездатність конструкції в цілому.

Переваги САПР, що підтримують можливості віртуального макетування: вони дозволяють замінити фізичний прототип виробу його віртуальним аналогом та в процесі комп’ютерного аналізу електронного зразка розв’язувати ті задачі, що раніше вимагали натурних випробувань.

Віртуальним макетуванням можна супроводити весь процес проектування виробів, що дозволяє проводити тестування паралельно з розробкою, тобто своєчасно знаходити та виправляти помилки та недоліки. Віртуальне макетування дозволяє використовувати майстер-моделі виробів у галузях маркетингу, продажу, навчання.

1.7. Класифікація САПР і їхніх користувачів

САПР залежно від їхнього функціонального призначення поділяються на:

· машинобудівні

· архітектурно-будівельні

· дизайнерсько-анімаційні

· універсальні

- до машинобудівних можна віднести такі прикладні пакети (ПП), як Mechanical Desktop, Solid Works, Atodesk Inventor, Техтран, КОМПАС;

- до архітектурно-будівельних – ArchiCАD, Autodesk Architectural Desktop R2, Allplan;

- до дизайнерсько-анімаційних – CorelDraw, Adobe Illustrator, 3D Studio;

- до універсальних (популярних продуктів без чіткого проблемного спрямування, які частково поєднують усі попередні) можна віднести AutoCAD, DenebaCAD, Actrix Technical та інші.

САПР поділяються на:

· унікальні (створюються один раз для проектування особливо важливих і складних об’єктів);

· універсальні (використовуються у рамках галузі),

· спеціалізовані (використовуються у рамках підприємства);

· індивідуальні (наприклад, AutoCAD).

Користувачі САПР поділяються на:

· користувачів-розробників (основна вимога – володіння інформаційними технологіями та знання галузі);

· користувачів-супровідників (мають знати методологію побудови САПР у загальних рисах, вміти працювати з підсистемами;

· користувачів-проектувальників (потрібні знання у предметній області та вміння підготувати вхідну інформацію).

1.8. Архітектурні та будівельні САПР

Для розуміння важливості для розвитку економіки САПР цього класу систематизуємо вимоги, що висуває практика до ПЗ для автоматизації архітектурно-будівельного моделювання та проектування.

Через численність цих САПР у першу чергу їх порівнюють за загальними характеристиками, а також за ступенем підтримки специфіки та ключових етапів архітектурно-будівельного проектування, тобто за можливостями розв'язування задач: проектування промислових будівель та споруд, житлових та громадських будівель, проектування та розстановки меблів, створення інтер'єрів, реставрації пам'ятників архітектури, створення робочої документації. Ці задачі вимагають від архітектурно-будівельних САПР таких функціональних можливостей:

· моделювання та проектування стін (розбиття, маркування та оброзмірювання помешкань, відрисовування стін, підпорних стінок та пандусів, обробка відрисованих стін, ведення бібліотек стилів стін, штрихування та редагування стін), стінних отворів та пройомів (оброзмірювання, відрисовування чвертей), дверних, віконних та балконних пройомів (відрисовування компонентів пройомів, їх маркування, редагування, ведення бібліотек пройомів та їх окремих компонентів, створення відомостей), сходів, ескалаторів та ліфтів (параметричне відрисовування сходів, перил, балюстрад, ескалаторів та ліфтових вузлів, розрахунок параметрів сходів, ведення бібліотеки блоків ліфтових вузлів), покрівель (загальне настроювання, відрисовування стандартних типів покрівель, побудова та обробка поверхонь покрівель складної конфігурації, штрихування простих та складних поверхонь покрівель, розрахунок конструкцій дахів, відрисовування, розрахунок, специфікації стропильних конструкцій, редагування покрівель), конструктивних елементів (стелі, підлоги, балки, колони, каміни, димові труби);

· об'ємне моделювання (тіні, перспектива, аксонометрія, анімаційні фліки);

· моделювання та проектування поверхів (встановлювання, контролювання, змінювання поточного режиму видимості), ЗD-фасадів (оформлення, швидке отримання), їх 2D-розгорток по стінах (різні способи отримання результатів проектування вікон та дверей, виставлення позначок) та розрізів (2D- та 3D, з позначками та маркуванням), приміщень різних форм та маркувань (створення, обробка, редагування, корегування площі, конвертування до стін, штрихування, формування в списки);

· створення текстових документів (підтримка різних способів формування та генерації відомостей, специфікацій та експлікацій з можливістю попереднього корегування здобутої інформації; підтримка різних форматів отримання даних);

· підтримка розрахунків та перевірок площ та об'ємів;

· підтримка роботи з бібліотеками (розвинена система ведення параметричних та символьних (блочних) бібліотек). Повинна бути надана можливість врахування специфіки: різних типів (стилів) помешкань, стін, підпорних стінок, пандусів, стінних отворів та пройомів, дверних, віконних та балконних пройомів, сходів, ескалаторів, ліфтів, дахів та покрівель, конструктивних елементів; місць їх розташування в будівлі.

Розглянемо перелік найтиповіших представників архітектурно-будівельних САПР. Формування цього переліку обумовили ті фактори, що дозволяють класифікувати та розставити пріоритети серед численних архітектурно-будівельних САПР: апаратно-програмна база, на якій може функціонувати САПР (у першу чергу - тип комп'ютера та операційної системи), рівень універсальності (комплексності) САПР, її ціна та розповсюдження на практиці.

За типом комп'ютера та ОС виділяють пакети, що орієнтовано: на ПК із Windows, на потужні дорогі графічні станції, наприклад, Sun із ОС UNIX, Apple з ОС Macintosh.

Універсальність (комплексність) інженерних архітектурно-будівельних САПР – це можливість виконання у межах одного програмного комплексу робіт, що належать до різних класів задач проектування, одночасного виконання розрахункових та графічних задач.

Фактор розповсюдження цих САПР залежить від використаної графічної платформи, рівня комплексності, локалізованості та перспектив розвитку пакету, надійності супроводження.

По-перше, відзначимо широко відомі потужні САПР ArchiCAD та CADdy, які вважаються безперечними лідерами.

По-друге, відзначимо системи, що інтенсивно завойовують свою частку світового ринку - САПР-пакети фірми Intergraph: Architrion, ALLPlan, UniCAD, CADKey, Architectural Office. Вони заслуговують високої оцінки та інтенсивно застосовуються зарубіжними користувачами, але на вітчизняному ринку не дають прийнятного співвідношення між ціною та можливостями та не мають шансів до широкого розповсюдження там, де повсюди є AutoCAD.

По-третє, важливим класом архітектурно-будівельних пакетів є САПР на базі системи AutoCAD для ПК. Наприклад, це європейські та американські лідери ACADMAP та ArchPro американської фірми Eagle Point, AutoArchitect, американської фірми SOFTDESC. Цей стан справ обумовлений розповсюдженістю пакету AutoCAD; його статусом фактичного світового стандарту САПР; кількістю вказаних систем та багатими можливостями прикладних програм, які працюють у середовищі AutoCAD, для підтримки архітектурних додатків; доступністю цін. Найбільшу цінність мають САПР на базі тих версій AutoCAD, в яких повною мірою реалізовано об'єктно-орієнтований підхід до роботи з додатками.

Відзначимо найвідоміші розробки на базі AutoCAD країн СНД: "МАЕСТРО-А" (м. Київ), АRКО (фірма "АПИО-ЦЕНТР", м. Москва), "АРФА-КАД" (фірма VIKS, м. Нальчик).

Ще одним напрямком архітектурно-будівельних САПР є пакети для широкого вжитку, наприклад, відомі системи 3D Home Architect, FloorPlan та FloorPlan Plus 3D.

Особливо варто відзначити пакети для архітектурного та промислового дизайну, їх яскравим представником є 3D Studio VIZ, який продовжив лінію 3D Studio фірми Autodesk.

Запитання для самоперевірки

1. У САПР є обов’язковим використання персональних комп’ютерів та робочих станцій?

2. Робота конструктора ефективніша зі звичайним кульманом, логарифмічною лінійкою, друкарською машинкою чи із системою АПР? Відповідь обґрунтувати.

3. Коли з’явилися перші програми для автоматизації проектування?

4. Коротко охарактеризуйте розвиток САПР?

5. Що називають проектуванням?

6. Що називають автоматизованим проектуванням?

7. Які стадії має будівельне проектування в САПР?

8. На які етапи ділиться процес проектування?

9. Дайте означення САПР?

10. Яка задача САПР є найбільш трудомістка та важлива?

11. Автоматизоване проектування має скорочені терміни САD САМ САЕ АЕС. Розтулумачне їх, будь ласка.

12. Які переваги має застосування інженерних САПР та їх роль у галузі матеріального виробництва?

13. Охарактеризуйте стан ринку інженерних САПР.

14. Характерні особливості розробки інженерних САПР.

15. Класифікуйте САПР залежно від їхнього функціонального призначення. До кожного класу назвіть відоме вам прикладне програмне забезпечення.

16. На які категорії поділяються користувачі САПР?

17. Архітектурні та будівельні САПР?


Читайте також:

  1. PR-відділ організації: переваги і недоліки
  2. Бюджетування як інструмент оперативного контролінгу, його переваги і недоліки
  3. В лекції висвітлюються питання використання мережних структур, їх недоліки та переваги.
  4. Види партнерств, їхні переваги та недоліки.
  5. Д. Рікардо про порівняльні переваги
  6. Делегування повноважень підлеглим. Переваги та ризики, пов’язані з передачею повноважень
  7. Детермінанти конкурентної переваги
  8. Засоби маркетингових комунікацій на сучасному ринку: переваги та недоліки
  9. Зрілість конкурентної переваги
  10. Кожен із суб'єктів лізингу має у ньому свої переваги.
  11. Конкурентні переваги вузької спеціалізації
  12. Основні види транспорту, їх переваги та недоліки




<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Поняття САПР | 

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:


 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.005 сек.