Нажмите "Enter" для пропуска содержимого

Что такое САПР

Что же такое САПР система? Думаю, с этим словом знакомы многие, как минимум те, кому довелось учиться на специальностях, подразумевающих черчение. У меня, например, в свое время был даже целый курс, который назывался просто и лаконично – «САПР».

Расшифровывается эта аббревиатура довольно просто, и, надо заметить, полностью раскрывает сущность скрываемого за ней понятия – система автоматизированного проектирования. Вспомним статью о кульмане, которую можно найти где-то выше в перечне статей на этом сайте – он тоже с небольшой натяжкой является одним из видов САПРа, так как его задача состоит в упрощении и автоматизации разработки документации.

Что такое САПР

Позже, с ростом компьютерных мощностей и, соответственно, возможностей, со словом САПР стали ассоциировать только программные средства автоматизации разработки.  На упомянутом выше курсе преподавали именно такие программные продукты. Но САПР, это не только программный пакет. В СССР существовал государственный стандарт (ГОСТ), описывающий это понятие.

Давайте рассмотрим этот ГОСТ более подробно.

Отвечая на первое удивление и округлившиеся глаза — да, на это дело есть ГОСТ! А именно ГОСТ 23501.101—87 «Системы автоматизированного проектирования. Основные положения». На самом деле здесь имеет место небольшая подмена понятий. В ГОСТе описано не совсем то, что понимается под этим сокращением в наше время. Но рассмотреть его все равно стоит.

В самом начале стандарта говорится следующее:

Настоящий стандарт распространяется на системы автоматизированного проектирования (САПР), создаваемые в проектных, конструкторских и технологических организациях, научно-производственных объединениях, предприятиях (далее — организациях) отраслей промышленности, и устанавливает общие положения, основные принципы создания, состав и структуру САПР и требования к компонентам видов обеспечения.

 Сразу же бросается в глаза, что речь идет о каких-то объединениях на предприятиях, организациях и подразделениях. Буквально следующий пункт раскрывает всю суть назревающего вопроса:

САПР — организационно-техническая система, входящая в структуру проектной организации и осуществляющая проектирование при помощи комплекса средств автоматизированного проектирования (КСАП).

Основная функция САПР состоит в выполнении автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.

 Вот теперь все встало на свои места. Под понятием САПР наш стандарт подразумевает не конкретно программный комплекс, а целое подразделение в проектной организации, которое занимается разработкой документации при помощи КСАП (комплекса средств автоматизированного проектирования) – в современности так можно назвать тот самый программный продукт, о котором речь шла изначально. В стандарте есть также структурная схема идеальной САПР-системы.

Схема САПР
Структурная схема САПР. Рисунок из ГОСТ 23501.101-87

Думаю, рассматривать эту схему полностью не имеет смысла, пусть она здесь будет просто для общей информации. Стоит лишь отметить, что ГОСТ описывает требования к различным «обеспечениям» системы, таким как лингвистическое, математическое, техническое и организационное. Словом, описывает целое огромное подразделение в проектной организации.

В настоящее время под сокращением «САПР» понимается только программный комплекс для автоматизации разработки и проектирования, а вышеописанные значения встречаются только лишь непосредственно в ГОСТе либо в какой-либо литературе, опирающейся на этот стандарт.

Соответственно, все те подразделения, описанные в ГОСТе, перешли также на программный план. Современный пакет программ позволяет в одной среде (или при непосредственной интеграции друг в друга нескольких пакетов) провести все те мероприятия, на которые раньше требовался целый отдел: это и разработка полноценных трехмерных твердотельных моделей изделия, и разработка электрических схем и их расчет, и выпуск чертежей, а также расчеты на различные виды нагрузок, моделирование теплопередачи и режимов работы изделия, и, наконец, PDM-систему (Product Data Management — система управления данными на предприятии), которая позволяет согласовать все эти тонны документации в электронном виде, не выходя из-за своего рабочего места.

Интересно рассмотреть англоязычные аналоги понятия «САПР». Думаю, многие слышали такую аббревиатуру, как «CAD». Расшифровывается она как Computer-Aided Design, и подразумевает под собой использование компьютеров для разработки изделий и документации. Соответственно, она не совсем отражает суть понятия «САПР» и ГОСТа, но не в этом суть.

Помимо CAD, существуют еще две системы: CAM и CAE. Рассмотрим все три по порядку

  • CAD (computer-aided design) – дословно «автоматизированный дизайн» или «автоматизированное проектирование». Предназначены эти программы в основном для построения трехмерных моделей изделия или деталей, оформления с этих моделей конструкторской документации, включая текстовую и всяческие ведомости. Чертежи чертить можно и в двухмерном варианте, используя программный пакет как своеобразный электронный кульман. Во многие передовые CAD-системы встроены также подсистемы сквозного ведения цикла производства – они позволяют контролировать весь технологический процесс на предприятии с момента разработки эскизного проекта и до выпуска серийного образца. С понятием САПР ассоциируются обычно именно они.
  • CAM (computer-aided manufacturing) – дословно переводится как «автоматизированное изготовление» или, что будет ближе к реальности, «компьютерное сопровождение производства». Эти системы предназначены для проектирования и разработки программ для станков с ЧПУ (число-программным управлением). За основу при создании программы обычно берется трехмерная модель детали или изделия, созданная в CAD-системе. Эти программы позволяют сильно уменьшить трудозатраты на изготовление деталей, а зачастую и реально ускорить процесс производства.
  • CAE (computer-aided engineering) – дословно переводится как «компьютерный инжиниринг». Как это перевести на более доступный язык я, честно, не знаю, но, думаю, что понятно все и так. Это огромная группа программ, позволяющих проводить всевозможные расчеты и моделирования различных процессов, начиная от расчетов на прочность и заканчивая моделированием течения сложных газов в плазменной среде. На вход этих систем также подается трехмерная модель, созданная в CAD-системе, и к ней уже прикладываются нагрузки и различные условия задачи. На выходе получаются красивые цветные изображения с графами соответствия цветов, по которым можно определить итоговые состояния модели после приложения нагрузок.

Для обозначения всего разнообразия данного вида программ применяется также термин CAx, который можно расшифровать примерно как «computer-aided technologies», что подразумевает под собой весь набор программ «автоматизации» проектирования, разработки и производства.

Станьте первым комментатором

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *