Система автоматизированного проектирования.
Система автоматизированного проектирования - система:
- предназначенная для выполнения проектных работ с применением компьютерной техники;
- позволяющая создавать конструкторскую и технологическую документацию на отдельные изделия, здания и сооружения.
САПР - это комплекс технических средств (ЭВМ, принтеров, плоттеров и др.) математического и программного обеспечения для выбора и документирования проектных решений в различных отраслях народного хозяйства, позволяющих обеспечить активное взаимодействие проектировщика и вычислительной техники.
Предпосылки для создания САПР:
- Рост вычислительной мощности компьютеров и широкое распространение программного обеспечения для проектирования
- Международная конкуренция, увеличение числа опытных специалистов и повышенные требования к качеству.
- Сокращение времени и финансирования проектных работ со стороны заказчика.
Современные предприятия не смогут выжить во всемирной конкуренции, если не будут выпускать новые продукты лучшего качества, более низкой стоимости и за меньшее время. Поэтому они стремятся использовать огромные возможности памяти компьютеров, их высокое быстродействие и возможности удобного графического интерфейса для того, чтобы автоматизировать и связать друг с другом задачи проектирования и производства, которые раньше были весьма утомительными и совершенно не связанными друг с другом.
Составные части технологии автоматизированного проектирования: (Компьюте айдет десинг) (computer-aided design — CAD), автоматизированного производства (Компьюте айдет мануфактуринг) (computer-aided manufacturing — САМ) и автоматизированной разработки или конструирования (Компьюте айдет инженеринг) (computer-aided engineering — CAE). Чтобы понять значение систем CAD/CAM/CAE. мы должны изучить различные задачи и операции, которые приходится решать и выполнять в процессе разработки и производства продукта.
САПР создаются в проектных, конструкторских, технологических организациях в целях:
- повышения качества и технико-экономического уровня проектируемой и выпускаемой продукции
- повышения эффективности и надежности объектов проектирования, уменьшения затрат на их создание и эксплуатацию
- сокращения сроков, уменьшения трудоемкости проектирования и повышения качества проектной документации.
Достижение целей создания САПР обеспечивается путем:
- совершенствования систематизации и унификации процессов проектирования на основе применения математических методов и средств вычислительной техники комплексной автоматизации проектных работ в проектной организации с необходимой перестройкой ее структуры и кадрового состава
- повышения качества управления проектированием использования методов многовариантного проектирования и оптимизации (Несколько систем расчетных)
- автоматизации трудоемких и рутинных проектных
- Замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием.
Основные понятия (Определение CAD, САМ и САЕ)
Автоматизированное проектирование (Компьюте айдет десинг) (computer-aided design — CAD) представляет собой технологию, состоящую в использовании компьютерных систем для облегчения создания, изменения, анализа и оптимизации проектов. Таким образом, любая программа, работающая с компьютерной графикой, так же как и любое приложение, используемое в инженерных расчетах, относится к системам автоматизированного проектирования. Другими словами, множество средств CAD простирается от геометрических программ для работы с формами до специализированных приложений для анализа и оптимизации.
Автоматизированное производство (Компьюте айдет мануфактуринг) (computer-aided manufacturing — САМ) — это технология, состоящая в использовании компьютерных систем для планирования, управления и контроля операций производства через прямой или косвенный интерфейс с производственными ресурсами предприятия. Одним из наиболее зрелых подходов к автоматизации производства является числовое программное управление (ЧПУ, numerical control — NC). ЧПУ заключается в использовании запрограммированных команд для управления станком.
Автоматизированное конструирование (Компьюте айдет инженеринг) (computer-aided engineering — САЕ) — это технология, состоящая в использовании компьютерных систем для анализа геометрии CAD, моделирования и изучения поведения продукта для усовершенствования и оптимизации его конструкции. Средства САЕ могут осуществлять множество различных вариантов анализа. Программы для кинематических расчетов, например, способны определять траектории движения и скорости звеньев в механизмах.
Применение ЭВМ при проектно-конструкторских работах в своем развитии прошло несколько стадий и претерпело значительные изменения.
История CAD: Основные даты
- Первой графической системой была SAGE, которая использовалась в составе системы противовоздушной обороны в военно-воздушных силах США с середины 1950. Система позволяла использовать дисплей на электронно-лучевой трубке для отображения обработанных компьютером радарных данных и другой информации.
- В конце 70-х типичная CAD система базировалась на 16-битном миникомпьютере, с максимум 512 Кб оперативной памяти от 20 до 300 Мб памяти на дисках, с высокой ценой - 125 тысяч американских долларов.
- 1982 г., в Калифорнии группой из 16 человек, по инициативе Джона Уокера (John Walker) был основан Autodesk. Основной идеей было создание CAD программы ценой $1000, которая могла бы работать на PC. (Цена CAD программ на то время составляла от 50 000до 1 000 000$)
- В ноябре1982 появился AutoCAD, его поставки были начаты в декабре.
- 1988 В октябре Autodesk подготовил AutoCAD 10 с 3D возможностями.
- С 1991, Microsoft разрабатывает Open GL для использования с Windows NT..
- 1992 Autodesk выпускает 3D Studio.
-1993 Выпущен первый AutoCAD (версия 12) для платформы Windows. Для его полной инсталляции требуется 8 Мб оперативной памяти и 34 Мб свободного пространства на жестком диске
3. Компоненты САПР
Для реализации компьютерно-ориентированного подхода к проектированию и производству, т.е. использованию систем CAD/CAM/CAE нужно специальное аппаратное и программное обеспечение. Ключевым аспектом является интерактивное управление формой, поэтому неудивительно, что аппаратное и программное обеспечение для интерактивного манипулирования формами относится к числу основных компонентов, составляющих системы CAD/CAM/CAE.
Компоненты САПР
Графические устройства и периферийные устройства ввода-вывода вместе с обычным вычислительным модулем составляют аппаратное обеспечение систем CAD/CAM/CAE (САПР)
Ключевыми программными компонентами являются пакеты, манипулирующие формами или анализирующие их под управлением пользователя в двух или в трех измерениях, одновременно обновляя базу данных.
Аппаратное обеспечение
1. Графическое устройство состоит из дисплейного процессора, устройства отображения, или дисплейного устройства (называемого монитором), и одного или нескольких устройств ввода.
2. 2. Вычислительный модуль - это те устройства, которые выполняют логико-математические операции в компьютере - процессор один или несколько в зависимости от сложности вычислительных операций.
Программное обеспечение
Программное обеспечение САПР - совокупность машинных документов, содержащая описание стандартных проектных процедур, типовых проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другую справочную нормативную информацию, организованную в виде банка данных (БнД).