Сапр системы автоматизированного проектирования: Обзор популярных систем автоматизированного проектирования

что такое системы автоматизированного проектирования, история создания, программное обеспечение для САПР, состав и структура, виды и области применения

Редкий инженер предпочитает бумажные чертежи электронным. Старый дедовский способ занимает гораздо больше времени и допускает погрешности в построении и расчетах. Поэтому большинство предприятий перешли на компьютерные технологии. Расходы на установку систем и обучение сотрудников полностью окупилось результативностью и качеством работы с компьютером. К тому же, такой подход позволяет вести всю документацию в цифровом виде и обеспечивает удобство сообщения с другими компаниями и дочерними предприятиями. 

Чтобы понять, что такое САПР и для чего он нужен в работе, узнаем, как расшифровывается аббревиатура программы – это система автоматизированного проектирования. В этой статье мы узнаем, как появилось и развивалось это программное обеспечение, какие возможности оно открывает для конструирования, и чем отличаются его разновидности.  

История создания САПР

Англоязычный вариант названия – CAD, то есть Computer Aided Design. Изначально разработчики добивались плотного взаимодействия человеческих ресурсов и возможностей электронно-вычислительных машин. Путь достижения этой цели короток – существование платформ не длится и полвека. Условно весь период развития можно разбить на три части:

• 1970-е годы. В это время появилась уверенность, что проектирование теоретически подвергается компьютеризации. Сфера деятельности машины была невелика, в основном упор делался на возможности автоматического черчения. Такие программы получили название САЧ.
• 1980-е годы ознаменовались появлением микрокомпьютеров, поэтому все силы уходили на создание систем для них. Также этот период положил начало объемному 3D-моделированию с возможностью передачи данных.
• 1990-е годы окончили формирование базовых понятий САПРа и устранения ошибок и погрешностей. В частности, было убрано препятствие при передаче файла в одном формате на другую компьютерную систему. Когда производители пришли к единому образцу, применение платформы стало доступнее и популярнее.

С тех пор создатели только совершенствуют модели, укомплектовывают новыми функциями и облегчают работу с ними. 

Можно назвать следующие ступени эволюции программы:

• работа с радиотехникой и электроникой на примитивном уровне в США, 50-е – начало 60-х годов;
• схематическое конструирование радиоэлектроники и интегральных схем в СССР, 60-е годы;
• первый шаг в развитии автоматизированного машиностроения – создание графической системы «Sketchpad» ученым Сазерлендом в 1963 г.;
• появление кривых линий и моделей неправильной формы – 1970 г.;
• в 1982 году увидел свет первый продукт компании «Autodesk» – AutoCAD, ставший первым и самым популярным САПРом для инженера. 

С этого момента все производители программного обеспечения пытаются превзойти по качеству первоначальный вариант, нужно отметить, что качество некоторых аналогов Автокада уже завоевало почетное место на компьютерном рынке. Альтернативой распространенной платформе является продукт компании ZWSOFT – ZWCAD. Это новейшие технологии в сочетании с классикой систем автоматического проектирования: удобный дизайн, совместимость с форматами других программ, широкие возможности расчета, конструирования и проверки продукта в работе. Невысокая цена в сочетании с отличным качеством делает платформу востребованной во всем мире, тем более, что она переведена на многие языки. Компания предлагает возможность бесплатно протестировать пробный пакет, тем самым давая инженерам шанс «распробовать» аналог Автокада.
Мы много говорили о пользе автоматического проектирования, в чем именно она состоит? 

ZWCAD 2023 Standard (годовая лицензия)

Базовый САПР. Поддержка форматов DWG, DGN

20 880 ₽

CADbro

Просмотрщик 3D-моделей различных форматов c функциями редактирования и добавления комментариев

130 000 ₽

ИНЖКАД

Проектирование в ZWCAD наружных инженерных сетей : водоснабжения, канализации, газоснабжения, теплоснабжения.

103 000 ₽

Классификация САПР

Можно разделять все виды программ согласно следующим критериям:

1. по отраслевому назначению; 
2. по цели использования; 
3. по масштабам;
4. по форме основной подсистемы. 

Разновидности ПО в зависимости от отрасли

• MCAD – mechanical CAD – это сфера машиностроения любой сложности: от ракетных установок и автомобилей до примитивного тостера;
• EDA или electronic CAD – это группа радиоэлектронных разработок, необходимая для разработки как целого проекта, так и его элементов: микросхем, плат и других деталей. 
• AEC СAD или CAAD – программное обеспечение для архитекторов и строителей. Используется для возведения зданий, строительства дорог и элементов инфраструктуры любой сложности. 

Классификация по цели использования

Она повторяет три составляющих классического САПРа:

• CAD – отвечает за проектирование и создание чертежей;
• CAE – модуль для автоматических подсчетов и аналитических процессов; 
• CAM – подготовка производства и управление всей системой.

Они могут быть как воплощены в раздельных платформах, так и объединены в одной – это комбинированные программы. Также возможны надстройки с соответствующими функциями на базовой комплектации. 

Отличия платформы по масштабу комплектации

Есть три типа, они характеризуются расположением от простого к сложному:

• Нижний уровень отвечает за конструкторскую документацию. Используется в различных сферах деятельности, когда нужно подготовить отчетную смету.
• Средний уровень отличается повышенным контролем за отчетность и возможностью построения 3D-моделей. 
• Высший уровень обеспечивает наиболее широкий спектр возможностей, сопровождая процесс создания изделия любой сложности от расчетных манипуляций до момента тестирования. 

Виды программного обеспечения САПР по характеру базовой комплектации

• На основе технической графической методики, двумерного и объемного моделирования. Они настроены на использование с целью проектирования объектов и взаимного расположения элементов схемы. Применяются в большинстве случаев в машиностроении.
• На Системе Управления Базой Данных. Такие платформы ориентированы на математические расчеты, использование формул и алгоритмов, оперирование большим количеством информации. Чаще всего используются для создания бизнес-проектов и экономических выкладок.
• На базе узкопрофильных модулей, необходимых для специализированных действий в той или иной сфере деятельности.
• Интегрированные программные обеспечения, включающие в себя все предыдущие виды. Они сложнее в управлении, но обеспечивают широкий охват возможностей. 

Примеры САПР-программ: системы автоматизированного проектирования в действии

Расскажем о наиболее популярных платформах, их плюсах и минусах. 

Автокад 

Еще недавно он занимал первую позицию на рынке систем конструирования. Софт был разработан еще в 1982 году американскими учеными, он сразу стал популярным, тем более, что на тот момент был уникальным средством компьютерного моделирования. AutoCAD предлагает возможности для инженеров всех сфер, в ее комплектации есть как широкий спектр инструментов, так и специальные модули для узкой профилизации, чтобы не загромождать интерфейс. Таким образом, можно купить наиболее удобную для работы версию. Другой вопрос – в какую сумму это обойдется.
Являясь самой популярной программой во всем мире, Автокад переведен на 18 языков, в частности, на русский. Нашим специалистам понятно все, кроме необходимой инструкции по применению. В своем арсенале продукт имеет десятки разновидностей и тысячи надстроек и модулей. Почему же сейчас все чаще ищут аналог этой системы САПР?

У платформы есть как верные защитники, так и противники. Для первых все приписываемые минусы – это лишь результат недостаточного освоения программы. Вторая группа видит следующие минусы:

• Неудобная работа с таблицами. Привычные текстовые редакторы дают больше возможностей использовать этот примитивный способ передачи информации.
• Трудность в освоении софта: большой функционал не всегда пригождается каждому пользователю, однако, загромождает интерфейс и приводит к путанице.
• Невозможность корректного импортирования чертежей, выполненных в Автокаде, в другие ПО. Это не дает пользователем возможность продолжить работу с другого компьютера, на котором установлена другая система.
• Производители уделяют много времени и сил на создание новых надстроек, однако, интерфейс побочных модулей зачастую не проработан. 
• Основным недостатком является завышенная ценовая политика. Для многих инженеров стоимость Автокада остается запредельной. Тем более редко его устанавливают студенты и начинающие проектировщики. Крупным компаниям тоже становится выгоднее покупать лицензии у производителей с хорошей системой корпоративных скидок. 

Таким образом, появляется необходимость в поиске лучшего САПРа, который должен отвечать ряду требований:

• оптимальный расширенный функционал, не уступающий возможностям популярного продукта;
• приятный и удобный внешний вид, понятный интерфейс, удачное расположение инструментария;
• нетрудная система обретения лицензии и последующего продления;
• возможность обновлений и добавления профильных надстроек с расширенным специализированным комплектом функций;
• легкое импортирование из одной программы в другую, совместимость форматов редактирования;
• невысокая цена и система корпоративных скидок.  

Какие платформы пришли на замену?

NanoCAD

Распространенный продукт российской компании NanoSoft. Большим плюсом является его родина, в связи с ней, Нанокад ориентирован на правила ГОСТа. Интерфейс остается полной имитацией работы в брендовом модуляторе. Соотносится с другими системами автоматического проектирования и легко импортируется за счет поддержания различных форматов. Имеет возможность доступа в библиотеку заготовленных схем и поддерживает обмен данными с системой NormaCS. 

Из минусов выделяют нестабильную работу и частые сбои, долгую загрузку софта. И трудности при редактировании геометрии – затруднена работа со сплайнами и штриховками. 

ZWCAD – лучший аналог Автокада

Компания ZWSOFT разработала программное обеспечение, которое обещает быть самым популярным на рынке систем автоматизированного проектирования. Продукт имеет следующие достоинства:

• Привычный интерфейс и удобное меню с грамотным переводом на русский язык сделает работу в ЗВКАДе удобной.  
• Базовая комплектация имеет стандартный набор инструментов, необходимый для продуктивной деятельности инженера. Для узких специальностей компанией представлен ряд дополнительных модулей с расширенным функционалом.
• Полная совместимость с другими ПО, в том числе, с Автокадом. Популярные форматы сохранения чертежей и, как правило, отсутствие проблем с результатами разработок в других софтах.
• Поддержка как двумерных, так и трехмерных моделей.
• Низкая цена и возможность покупки пакета лицензий для локального пользования.
• Возможность протестировать демо-версию САПРа.
• Консультация специалистов при покупке программы.

ZWCAD подойдет для работ разного уровня сложности как специалистами, так и новичками, студентами. 

Выбор хорошей системы автоматического проектирования зависит от личных пожеланий инженера. Эта программа, с которой он будет проводить каждый свой рабочий день. Поэтому необходимо внимательно разобраться с возможностями, которые предлагает платформа.  

Компас

Отечественный продукт компании АСКОН изначально планировался как программа для 3D-моделирования. Со временем появились дополнения, позволяющие вести в нем и всю сопутствующую документацию. Он также выигрывает в том, что запрограммирован на соблюдение стандартов ГОСТ. Но софт имеет ряд минусов. Формат чертежей, выполненных в Компасе, не поддерживается прочими схожими платформами. А также имеет скудные возможности в оформлении текста. 

или присоединяйтесь к нашей группе в соцсети

Инженерно-геодезические изыскания: что это, виды, этапы и состав

Программы для BIM проектирования

Как спроектировать лестницу: нормы и правила при расчете и проектировании и программа для моделирования объекта

Что такое СПДС

САПР для машиностроения — система автоматизированного проектирования обзор, сравнение, лучшие продукты, внедрения, поставщики.

Под термином «САПР в машиностроении» обычно подразумеваются пакеты, выполняющие функции CAD/CAM/CAE/PDM, т. е. автоматизированное проектирование, подготовка производства и конструирование, а также управление инженерными данными.

Первые CAD-системы появились еще на стадии вычислительной техники — в 60-х годах. Именно в компании General Motors была создана интерактивная графическая система подготовки производства, а ее создатель — доктор Патрик Хенретти (основатель компании САПР) — производственная и консалтинговая компания (MCS), оказавшая огромное влияние на развитие этой отрасли. отрасли. По мнению аналитиков, идеи MCS основаны почти на 70% современных САПР. В начале 80-х, когда вычислительная мощность компьютеров значительно выросла, на сцену вышли первые CAM-пакеты, позволяющие частично автоматизировать процесс производства с использованием программ для ЧПУ и CAE-продуктов, предназначенных для анализа сложных конструкций. Таким образом, к середине 80-х система САПР в машиностроении имеет форму, которая существует и сейчас. В этом году вышли новые игроки «средней весовой категории». Усиление конкуренции стимулировало совершенствование продуктов: благодаря удобному графическому интерфейсу значительно расширились возможности их использования, появились новые механизмы твердотельного моделирования ACIS и Parasolid, которые в настоящее время используются во многих современных САПР, значительно расширились функциональные возможности.

По данным аналитической компании Daratech, в 1999 г. объем продаж систем CAD/CAM за год увеличился на 11,1%, в 2000-м — на 4,7%, в 2001-м — на 3,5%, а в 2002 г. — на 1,3% (предварительная оценка). Можно сказать, что переход в новый век стал для рынка САПР переломным моментом. В этой ситуации на первом плане вышли две основные тенденции. Яркий пример первой тенденции — покупка компании EDS в 2001 г. два известных разработчика представляют САПР — Unigraphics и SDRC, второй — активно продвигаемая концепция PLM (управление жизненным циклом продукта), обеспечивающая доступ к информации в течение всего его жизненного цикла.

Традиционно продукты САПР в машиностроении разделены на четыре класса: тяжелый, средний, легкий и зрелый рынок. Такая классификация сложилась исторически, и хотя уже давно идут разговоры о том, что грани между классами вот-вот сотрутся, они остаются, так как системы по-прежнему различаются и по цене, и по функциональным возможностям. В результате сейчас в этой области имеется несколько мощных систем, своего рода «олигархов» мира САПР, стабильно развивающиеся продукты среднего класса и получившие массовое распространение недорогие “легкие” программы. Имеется и так называемая «внеклассовая прослойка общества», роль которой выполняют различные специализированные решения.

• Продукты

• Сравнение

• Поставщики

• Производители

• FAQ

• Материалы

Наиболее популярные продукты категории
САПР для машиностроения — система автоматизированного проектирования

Все продукты категории

AUTODESK Inventor Professional

Autodesk

Autodesk AutoCAD Mechanical

Autodesk

Product Design & Manufacturing Collection IC

Autodesk

AUTODESK Subassembly Composer

Autodesk

Сравнение продуктов в категории САПР для машиностроения — система автоматизированного проектирования

Поверните пожалуйста экран для оптимального отображения контента

CAD for mechanical engineering — Computer-Aided Design

Нашли ошибку?

Напишите нам.

Производители
САПР для машиностроения — система автоматизированного проектирования

PTC

Все страны

F.A.Q.
САПР для машиностроения — система автоматизированного проектирования

Зачем внедрять САПР?

В настоящее время на предприятиях машиностроения повсеместно используются системы автоматизированного проектирования (САПР) различных типов. За многолетнюю историю использования они доказали свою эффективность и экономическую целесообразность. Однако, большинство производителей систем так и не могут дать четкого и однозначного ответа, какой экономический эффект принесет покупка их программного обеспечения?

При выборе той или иной системы трудно однозначно понять, какое решение будет наиболее подходящим для организации и зачем вообще необходимо внедрение САПР? Для ответа на эти вопросы нужно, прежде всего, определить факторы, за счет которых достигается экономическая эффективность внедрения и использования системы, а также обратиться к мировому опыту использования САПР.

Одним из лидеров, проводящих исследования в данной области, является международное исследовательское агентство Aberdeen Group, которое, совместно с компанией Autodesk, начиная с 2007 года, выпустило ряд отчетов на эту тему:

• Дополнительные стратегии построения цифровых и физических прототипов: как избежать кризисной ситуации при разработке продуктов?
• Системное проектирование: Разработка новых продуктов для мехатроники.
• Управление техническими изменениями 2.0: Интеллектуальное управление заявками на изменения для оптимизации бизнес-решений.
• Проектирование без границ. Рост доходов благодаря применению 3D-технологий.

Организации-участники исследований были разделены на три группы в соответствии с тем, насколько они выполняют свой календарный план и бюджет: 20% — лучшие в своем классе компании (компании-лидеры), 50% — компании со средними показателями по отрасли и 30% — компании с результатами ниже среднего. Затем был проведен сравнительный анализ, чтобы понять, какие процессы, способы организации работы и технологии чаще использовались лучшими в своем классе компаниями.

По результатам исследований, основными экономическими факторами, влияющими на экономическую эффективность использования САПР, являются время и денежные затраты на разработку прототипов продукции машиностроительных организаций, а также время и затраты на внесение изменений в прототипы и выпускаемые продукты.

Компании-участники исследования были также опрошены по поводу основных факторов, которые на их взгляд, являются самыми значимыми предпосылками использования средств автоматизированного проектирования.

• 91% респондентов поставили на первое место сокращение времени проектирования изделий,
• на втором месте с 38% — сокращение затрат на проектирование,
• далее следуют: увеличение технологичности проектируемых продуктов (30%), ускорение доработок изделий в соответствии с требованиями Заказчиков (кастомизации продуктов) — 15%.

Интересной особенностью является то, что несмотря на большие возможности по сокращению затрат, как и в ранее проведенных исследованиях, ключевым фактором остается возможность сокращения времени проектирования.

Для чего используют САПР лучшие машиностроительные компании?

Функционал САПР, который используется машиностроительными предприятиями для достижения вышеописанных эффектов, можно разбить на следующие основные области:

• Разработка концепции проекта в цифровом формате.
• Создание, оптимизация и утверждение проектов.
• Проектирование электрических и механических деталей.
• Управление данными о продукте.
• Визуализация решений по продукту, обзоров, продаж и маркетинга.

Следует отметить, что функционал управления данными о продукте относится больше к PDM/PLM решениям, однако системы автоматизированного проектирования являются их неотъемлемой частью.

Вы уверены что хотите удалить ?

Да

Нет

Программное обеспечение САПР

| 2D- и 3D-автоматизированное проектирование

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Узнайте о преимуществах использования программного обеспечения САПР для создания следующего проекта.

Что такое программное обеспечение CAD

CAD, или автоматизированное проектирование и черчение (CADD), представляет собой технологию проектирования и технической документации, которая заменяет ручное черчение автоматизированным процессом. Если вы дизайнер, чертежник, архитектор или инженер, вы, вероятно, использовали программы 2D или 3D CAD, такие как AutoCAD или AutoCAD LT. Эти широко используемые программы могут помочь вам составить проект строительной документации, исследовать дизайнерские идеи, визуализировать концепции с помощью фотореалистичных визуализаций и моделировать работу конструкции в реальном мире.

Наше самое продаваемое программное обеспечение САПР

Наше лучшее программное обеспечение САПР для промышленного проектирования и проектирования изделий

Наше лучшее программное обеспечение САПР для архитектуры и строительства

Какие профессии используют программное обеспечение САПР?

Программное обеспечение Autodesk 2D и 3D CAD используется в инженерных дисциплинах во всех отраслях. Узнайте, как различные специалисты используют инструменты САПР для улучшения процессов — от концепции до передачи.

• Архитекторы

  Проектирование и проектирование с помощью инструментов САПР, разработанных специально для архитекторов. Воплощайте свои идеи от концептуального проектирования до строительной документации в единой программной среде.

  Набор инструментов для архитектуры AutoCAD

• Инженеры-строители

  Процессы BIM помогают инженерам-конструкторам, деталировщикам и производителям улучшать структурную документацию, сводить к минимуму ошибки и оптимизировать совместную работу команд для ускорения производства.

  Нависворкс

• Инженеры-строители

  BIM для расширенного проектирования гражданского строительства и строительной документации. Используйте интеллектуальные объединенные рабочие процессы, чтобы повысить предсказуемость, производительность и прибыль.

  Civil 3D

  InfraWorks

• Специалисты по строительству

  Оцифруйте свою строительную площадку и подключите информацию о проекте от проектирования до строительства и передачи.

  BIM 360 Опер

• Инженеры-механики

  Профессиональные решения для проектирования, моделирования и производства помогают инженерам-механикам улучшить рабочие процессы, производительность и сотрудничество.

  Изобретатель

  Fusion 360

• Инженеры-электрики

  Проектирование и документирование электрических систем управления с помощью инструментов САПР, созданных для инженеров-электриков. Автоматизируйте стандартные задачи проектирования и повысьте производительность черчения.

  AutoCAD Electrical Toolset

• Автомобильные дизайнеры

  Разработка концепций, проектирование и рендеринг автомобилей с использованием технологий поверхностного покрытия класса А и профессиональных технологий рендеринга.

  Псевдоним АвтоСтудио

Как выбрать программное обеспечение САПР

Просмотрите ресурсы для выбора решения, удовлетворяющего вашим потребностям.

Как используется программное обеспечение САПР?

• Компания по монтажу и монтажу открывает новый этап во время пандемии

  Перед лицом COVID-19 компания по монтажу и монтажу находит новые возможности для поддержания своего бизнеса и, самое главное, помогает спасать жизни. Со всеми предыдущими проектами в AutoCAD они могли изменять структуры в течение 48 часов для доставки в медицинскую область.

  Подробнее

  Предоставлено Mountain Productions

• В отеле Moxy веселье и дизайн интерьера сочетаются с AutoCAD LT

  Узнайте, как компания Wise Labo из Токио использует вдохновение и AutoCAD LT для проектирования отеля Moxy компании Marriott International в Осаке, Япония. Мицуру (Митч) Сакаири объединил высокий дизайн с опытом бренда, основанным на развлечениях.

  Подробнее

  Предоставлено Marriott International, Inc./Moxy Hotels

• Глобальные волонтеры сотрудничают, чтобы решить проблему нехватки вентиляторов

  Когда работа компании Тайлера Мантела была приостановлена ​​из-за COVID-19, он решил запустить проект «ИВЛ», чтобы помочь решить проблему нехватки аппаратов ИВЛ в стране. Команды использовали Fusion 360 и другие инструменты для проектирования и совместной работы.

  Подробнее

  Предоставлено The Ventilator Project

Веб-приложение AutoCAD

Новое веб-приложение AutoCAD включается при подписке на AutoCAD и AutoCAD LT. Не требуя установки, вы можете расширить свои рабочие процессы и быстро просматривать и редактировать чертежи САПР в локальном веб-браузере.

САПР для начинающих: Tinkercad

Tinkercad — это бесплатный веб-инструмент САПР для любителей, учителей и учащихся всех возрастов. Делайте декор для дома, игрушки, модели Minecraft и многое другое.

НАЧАТЬ

CAD в облаке: Fusion 360

Fusion 360 — это первый в своем роде инструмент 3D CAD, CAM и CAE. Он объединяет весь процесс разработки вашего продукта на единой облачной платформе, которая работает как на Mac, так и на ПК.

ПОПРОБУЙ БЕСПЛАТНО

Онлайн-САПР с AutoCAD Web

Эффективно создавайте и редактируйте проекты с помощью AutoCAD Web — откуда угодно. Повысьте эффективность и получите доступ к инструментам САПР, просто войдя на любой компьютер или мобильное устройство. Создавайте и сохраняйте рисунки в облаке, а затем получайте к ним доступ на различных платформах и устройствах, просто войдя в систему.

Учить больше

Ресурсы и учебные пособия по программному обеспечению САПР

Начните работу с 3D-моделированием с помощью этих руководств, руководств, советов и сообществ.

• Загрузите бесплатную пробную версию AutoCAD и начните работу с этими ресурсами и руководствами.

• Начните работу с Inventor с помощью пошаговых руководств.

• Узнайте, как технология VDC с помощью AEC Collection помогает расширить сотрудничество, контролировать затраты и повысить качество строительных проектов.

• Получайте новости, советы и инсайдерские ресурсы непосредственно от сотрудников Autodesk.

• Получите максимум от AutoCAD с популярными курсами для любого уровня, от начального до продвинутого.

• Получите ответы на популярные вопросы о лицензиях и подписках на программное обеспечение AutoCAD и узнайте, что возможно с программным обеспечением Autodesk.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut Labore et dolore magna aliqua.

Программное обеспечение САПР позволяет пользователю включать в свои чертежи точные размеры. При проектировании в САПР гораздо эффективнее вносить обновления в чертеж, а также упрощается процесс обмена файлами.

Программное обеспечение САПР, такое как AutoCAD, имеет множество преимуществ, в том числе:

• Повышенная точность для нанесения точных размеров
• Автоматизация общих процессов
• Доступ к библиотекам обычно используемых элементов, таких как двери, окна и производственные детали
• Возможность быстрой корректировки частей чертежа без необходимости начинать заново
• Управление деталями сложных проектов в одном файле
• Создание блоков для часто рисуемых элементов
• Улучшение сотрудничества с коллегами благодаря возможности совместного использования и пометки одного и того же файла

Программное обеспечение CAD используется во многих различных профессиях, включая архитекторов, инженеров-механиков, инженеров-электриков, дизайнеров интерьеров, инженеров-строителей, ландшафтных архитекторов, промышленных дизайнеров, проектировщиков P&ID, инженеров-установщиков, проектировщиков трубопроводов, инженеров инженеров по инженерным сетям, геодезистов, градостроителей и ГИС. специалисты.

Да, учащиеся и преподаватели могут получить бесплатный годичный доступ к продуктам и услугам Autodesk для образовательных целей с возможностью продления до тех пор, пока они имеют на это право.

Подробнее

Каждая подписка на AutoCAD и AutoCAD LT включает бесплатный доступ к веб-приложениям и мобильным приложениям AutoCAD. Эти инструменты позволяют работать удаленно и сотрудничать с коллегами. Кроме того, AutoCAD и AutoCAD LT предлагают связанные рабочие процессы через ведущих поставщиков облачных хранилищ, включая Box, Dropbox, Google Drive и OneDrive. Эти интеграции облачных хранилищ представляют собой два способа, которые позволяют пользователям не только сохранять, но также просматривать и открывать файлы в Интернете.

Да, Autodesk предлагает сертификаты САПР для таких продуктов, как AutoCAD, Fusion 360, Inventor и Revit. Полный список продуктов, доступных для сертификации, и подробные сведения о сертификации см. на странице сертификации Autodesk.

CAD (автоматизированное проектирование) Типы и применение

Компьютерное проектирование (CAD) определяется как процесс создания цифровых моделей реальных товаров и продуктов в 2D или 3D, с масштабом, точностью, и физические свойства, чтобы оптимизировать и совершенствовать дизайн — часто в сотрудничестве — перед производством. В этой статье объясняется, как работает CAD, его типы, программное обеспечение и варианты использования.

Содержание

• Что такое САПР (автоматизированное проектирование)?
• Типы САПР
• Основные области применения САПР

Что такое САПР (автоматизированное проектирование)?

Компьютерное проектирование (САПР) — это процесс моделирования дизайна реальных товаров и продуктов в цифровом формате в 2D или 3D, дополненный масштабом, точностью и физическими свойствами для оптимизации и совершенствования дизайна — часто в совместной работе. способом – перед изготовлением.

Принцип работы САПР и его использование при проектировании сложных систем

САПР также иногда называют «автоматизированным проектированием и черчением» (CADD). Использование компьютерного программного обеспечения для помощи в процессах проектирования известно как автоматизированное проектирование. Различные инженеры и дизайнеры регулярно используют программное обеспечение САПР. Двумерные (2-D) чертежи и трехмерные (3-D) модели могут быть созданы с использованием программного обеспечения САПР.

Упрощая совместное использование, просмотр, моделирование и редактирование проектов с помощью 3D CAD, вы можете быстро вывести на рынок новые уникальные изделия. Когда дело доходит до традиционного метода проектирования и проектирования «карандаш на бумаге», известного как ручное черчение, программное обеспечение САПР вытеснило Т-образные квадраты и транспортиры, использовавшиеся прошлыми дизайнерами.

Первая коммерческая система программирования с числовым программным управлением, PRONTO, созданная доктором Патриком Дж. Хэнрэтти в 1957 году, считается началом автоматизированного проектирования (САПР). SKETCHPAD, разработанный Айвеном Сазерлендом в 1960 году в Линкольнской лаборатории Массачусетского технологического института, доказал жизнеспособность и основы автоматизированного создания технических эскизов.

Поскольку машины были очень дорогими, когда САПР была впервые разработана, это был не совсем жизнеспособный вариант для бизнеса. Благодаря развитию мини-компьютеров и микропроцессоров во второй половине 20-го века и связанному с этим увеличению вычислительной мощности, особенно после появления облачных вычислений, инженеры теперь могут использовать файлы САПР, которые точно отображают размеры и атрибуты объекта.

Подробнее: Что такое управление данными? Определение, важность и передовой опыт

Как работает автоматизированное проектирование?

Для работы стандартной CAD-системы необходимо установить пакет программного обеспечения CAD и, иногда, графическую карту. Графическое ядро ​​— это мозг приложения САПР. Графический пользовательский интерфейс (GUI) является еще одним важным компонентом программного обеспечения САПР. Графический интерфейс используется для отображения геометрии САПР и сбора данных, вводимых пользователем.

Разработка компьютерных моделей с геометрическими ограничениями известна как автоматизированное проектирование (САПР). Эти модели часто обеспечивают трехмерное представление компонента или всей системы на экране компьютера. Разработчики могут легко модифицировать модель, изменяя подходящие параметры, что облегчает жизнь проектировщикам и инженерам.

Это указывает на то, что характеристики и отношения, которые мы вводим в геометрию, форму и размер, контролируются. Если вы используете твердотельное геометрическое моделирование, которое требует предварительного нанесения материала, геометрическое тело будет реагировать на силы так же, как и реальные объекты.

Мышь и клавиатура часто используются в качестве устройств ввода, также иногда используются трекболы и дигитайзеры. Графический интерфейс передает ввод с устройств ввода в графическое ядро ​​в соответствующем формате. Графическое ядро ​​создает геометрические объекты и указывает графической карте отображать их в графическом интерфейсе.

Инженеры-конструкторы могут планировать и создавать свою работу на экране компьютера с помощью САПР, распечатывать ее и сохранять для будущих изменений. Объекты традиционного черчения представлены программным обеспечением САПР для механического проектирования с использованием либо векторных изображений, либо, в некоторых случаях, растровой графики, которая показывает общий вид запланированных вещей. Однако это включает в себя больше, чем просто формы.

В соответствии с нормами для конкретных приложений выходные данные САПР должны отражать информацию, такую ​​как материалы, процедуры, размеры и допуски, точно так же, как ручное составление технических и инженерных чертежей. Программное обеспечение также учитывает взаимодействие между различными материалами и заинтересованными сторонами, что особенно важно, поскольку субподрядчики добавляют к чертежам больше деталей.

Подробнее: Почему будущее управления базами данных за открытым исходным кодом

Примеры программного обеспечения САПР

При включении в патентные заявки проекты САПР полезны для защиты товаров и изобретений. Эти часто используемые программные инструменты могут помочь вам в создании строительной документации, изучении концепций дизайна, визуализации идей с помощью фотореалистичных визуализаций и моделировании того, как проект будет функционировать в реальной жизни. Давайте взглянем на пять лучших программ САПР для использования:

• AutoCAD: Одним из первых программ САПР, появившихся на рынке, был AutoCAD от Autodesk, который имеет прочную репутацию в нескольких отраслях. Эта программа САПР используется для 2D и 3D черчения и проектирования. Он может создавать проекты, компоновки оборудования, секущие плоскости, модельную документацию и многое другое. Секрет успеха заключается в освоении AutoCAD и других программ 3D CAD. Программное обеспечение предназначено для экспертов, имеющих опыт программирования алгоритмических моделей.
• SolidWorks: Профессиональные 3D-дизайнеры часто используют этот продукт Dassault Systèmes. Это параметрическая модель, основанная на функциях. Работодатели обычно ищут кандидатов со знанием SolidWorks, потому что это хорошо известное программное обеспечение для механического проектирования со значительной базой пользователей. Это программное обеспечение САПР для 3D-моделирования широко используется в области машиностроения и дизайна. В программное обеспечение Solidworks включены различные возможности, в том числе инструменты для проверки проекта или обратного проектирования.
• FreeCAD: FreeCAD — это средство параметрического моделирования с открытым исходным кодом, превосходно работающее во всех жизненно важных приложениях САПР, включая проектирование изделий, машиностроение и архитектуру. Разработчики использовали Python для создания верхних слоев FreeCAD, который уже оснащен функциями настройки программы. Вы можете использовать 2D-формы, созданные с помощью FreeCAD, в качестве отправной точки для проектирования других элементов. Это мультиплатформенное (Windows 11, Mac и Linux), гибко настраиваемое и расширяемое программное обеспечение.
• TinkerCAD: Инструмент 3D-моделирования на основе веб-браузера под названием Tinkercad доступен в Интернете и является бесплатным для использования. Он приобрел популярность как инструмент для создания моделей для 3D-печати с тех пор, как стал доступен в 2011 году. Конструктивная твердотельная геометрия (CSG), основанная на этой программе САПР, позволяет пользователям комбинировать более простые элементы для создания сложных моделей. Дополнительные функции Tinkercad включают в себя включение электронных схем и программ для написания.
• Изобретатель: Программное обеспечение CAD, предоставленное Autodesk, представляет собой мощную программу, созданную специально для механического проектирования, что делает его специализированным инструментом для трехмерного проектирования, документирования и моделирования изделий. Inventor с интегрированными инструментами для проектирования листового металла, рам, труб и силовых агрегатов сочетает в себе функции параметрического, прямого, произвольного и основанного на правилах проектирования. Кроме того, это программное обеспечение САПР облегчает обмен идеями через безопасный облачный сервис и связывает проекты с входящими данными клиента.

Подробнее: 10 лучших инструментов управления данными на 2021 год

Типы САПР

Системы автоматизированного проектирования (САПР) состоят из двух основных типов — 2D и 3D. Однако их можно разделить на следующие категории:

Типы САПР

1. 2D САПР

В начале 1970-х годов была создана 2D САПР, первая в отрасли программа САПР. В то время крупные аэрокосмические, автомобильные и другие инженерные предприятия разработали внутренние технологии для автоматизации повторяющихся задач черчения. Для создания плоских чертежей в 2D CAD используются основные геометрические формы, такие как линии, прямоугольники, окружности и т. д.

Это самая ранняя версия САПР, с которой знакомо большинство людей. Использование текста, размеров, выносок и таблиц в качестве аннотаций к чертежам — еще одна особенность программного обеспечения 2D CAD. 2D CAD используется для проектирования, планирования, разрезов, фасадов и подробных структур в застроенной среде. Кроме того, они показывают, как различные компоненты взаимодействуют друг с другом, образуя узлы, и предлагают важные места для проверки.

Библиотека геометрических изображений, возможность проектирования кривых Безье, сплайнов и полилиний, возможность задавать шаблоны штриховки и возможность создания списка материалов — все это стандартные функции 2D-систем САПР. AutoCAD, CADkey, CATIA v4 и Medusa — одни из самых известных приложений 2D CAD.

2. 2.5D CAD

2.5-D CAD — это CAD среднего уровня между 2D и 3D. Поскольку они отображают глубину объектов, призматические модели создаются с помощью этого типа САПР. Компоненты этих элементов представляют собой геометрические фигуры, как и в 2D CAD. Даже если объект трехмерный, не может быть каких-либо выступающих частей, что имеется в виду, когда поверхность описывается как 2,5D. Высота объекта (т. е. толщина или глубина) в каждом месте обычно изображается для объектов этого типа с помощью контурной карты. Хотя они находятся на одиночных планах, Z-уровни существуют.

3. 3D CAD

Существует несколько различных видов программного обеспечения для трехмерных (3D) САПР, каждый из которых предназначен для различных приложений и уровней детализации. Популярность 3D CAD в качестве инструмента проектирования возросла по мере увеличения вычислительной мощности компьютера и возможностей графического отображения.

Существует множество версий трехмерных (3D) программ САПР, предназначенных для различных приложений и уровней детализации. В целом, программное обеспечение 3D CAD создает реалистичное представление объекта проектирования, позволяя дизайнерам решать потенциальные проблемы раньше и с меньшими производственными затратами. Inventor от Autodesk, VX CAD и CATIA V5 — это несколько приложений 3D CAD, и существует множество приложений SaaS для 3D CAD.

Этот тип автоматизированного проектирования можно разделить на три категории.

• Моделирование поверхностей: В отличие от каркасов, эти модели создаются путем соединения трехмерных поверхностей. Модели поверхности довольно точны, учитывая, что фон не виден. Изменение модели (относительно сложное действие в программном обеспечении для моделирования поверхностей) обычно не имеет дерева операций в программном обеспечении для моделирования поверхностей. Это отличается от программного обеспечения для твердотельного моделирования, где вы можете вернуться и изменить любое действие в процессе моделирования, не запуская модель заново.
• Каркасное моделирование: С помощью линий и дуг они строят скелетообразные модели. Каркасные модели называются таковыми, потому что все на заднем плане видно, и кажется, что они состоят из проволоки. Они не так популярны, как раньше. Эти модели имеют каркас из проволоки, напоминающий цельный предмет.
• Моделирование твердого тела: Моделирование твердого тела полезно, поскольку программа обычно может вычислять размеры объекта при его автоматическом создании. Есть несколько вариантов этого. Конструктивная твердотельная геометрия (CSG) CAD следует тем же фундаментальным принципам, что и 2D CAD, т. е. конструирует элемент из подготовленных твердотельных геометрических объектов. Однако эти программы САПР часто невозможно модифицировать после их разработки.

4. САПР с использованием нейтральных форматов файлов

Эти типы файлов были разработаны для обеспечения совместного использования между различными программами. В результате улучшается функциональная совместимость, что очень важно. Требовался нейтральный формат файла, который мог бы легко понять любой другой поставщик программного обеспечения. Работа между несколькими программными пакетами возможна с форматами файлов, не зависящими от САПР. Если вы не хотите тратить деньги на дополнительное программное обеспечение САПР, это очень полезно.

Они устраняют барьеры и повышают уровень сотрудничества. Наиболее популярными сегодня являются типы файлов STEP, IGES, 3D PDF, JT, STL, ACIS, PARASOLID и QIF, не зависящие от САПР. Эти форматы файлов, не зависящие от САПР, отлично справляются с устранением барьеров, но не все они одинаковы.

5. САПР с использованием собственных форматов файлов

Собственные форматы САПР — это форматы, предназначенные исключительно для определенных систем САПР. Термин «собственные форматы САПР» описывает типы файлов, предназначенные исключительно для определенных приложений САПР. По сравнению с нейтральными форматами САПР и форматами САПР с ядром геометрического моделирования, если вы можете их понять, они будут включать в себя больше всего данных и будут наиболее точными.

Следует использовать только программное обеспечение, входящее в состав файлов CAD такого типа. Любое другое программное обеспечение, использующее их форматы САПР, не может получить к ним доступ. Использование собственного типа файла распространено во всех программах проектирования САПР. Эти типы файлов обычно доступны для просмотра только в той же программе, которая их создала.

Подробнее: Что такое управление корпоративными данными (EDM)? Определение, важность и передовой опыт

Основные области применения САПР

Поскольку САПР помогает в численном моделировании данных, моделировании и проектировании, его приложения охватывают самые разные отрасли. Вот некоторые из его критически важных вариантов использования:

1. 3D-печать

Создание трехмерного объекта реального мира из цифровой модели может быть выполнено с помощью процесса, называемого трехмерной печатью. Это достигается с помощью аддитивной технологии, которая включает в себя последовательное наращивание слоев материала, обычно термопласта. Горизонтальное поперечное сечение конечного объекта представлено каждым мелко нарезанным слоем.

Файл САПР, созданный с помощью программы трехмерного моделирования или обратного проектирования, является первым шагом в создании каждого объекта. Сегодня почти каждая отрасль использует САПР для решения задач, включая создание и подготовку чертежей для приложений аддитивного производства (3D-печать) и создание представлений для разрабатываемых товаров.

2. Стоматологическая промышленность

В настоящее время одной из лучших систем для помощи в проектировании и производстве элементов, связанных с лечением зубов, является технология САПР. Благодаря способности этой цифровой технологии обеспечивать трехмерное представление структур полости рта пациента, она используется практически исключительно в восстановительных стоматологических процедурах.

Программное обеспечение может создавать детали с высочайшей точностью, включая виниры, протезы и коронки для зубных имплантатов. Лечение можно спланировать с помощью программного обеспечения САПР, а изготовление индивидуального изделия возможно без снятия слепков со рта. Это не только экономит время, но и избавляет пациентов от дискомфорта.

3. Картографирование

Люди, вероятно, верят, что им больше никогда не понадобится физическая карта, потому что многие картографические приложения доступны всем, у кого есть смартфон. Пользовательские карты могут предотвратить потерю людей в мертвой зоне сотовой связи, что делает полезные карты бесполезными при навигации по незнакомой местности.

Пользователи могут добавлять достопримечательности, свои места проживания и маршруты, по которым они туда добираются, чтобы создать собственную карту, если они путешествуют, например, в горы или куда-либо еще. С помощью САПР можно сохранить его в цифровом виде, сохранив на смарт-устройстве или распечатав.

4. Мода

Первоначально концептуализируя свои проекты, модельеры используют программы 2D CAD. CAD полезен во многих областях дизайна одежды, от массового рынка до высокой моды. Благодаря таким функциям, как создание выкройки, виртуальная пробная примерка, сортировка выкройки, создание маркеров и т. д., приложения САПР стали незаменимым инструментом для модельеров, производителей одежды, экспортных компаний и т. д.

Используя систему САПР, производители одежды значительно сократили время производства. Кроме того, САПР позволяет дизайнерам видеть дизайны одежды на виртуальных фигурах различных цветов и форм, экономя время за счет уменьшения необходимости последующих изменений прототипов и образцов.

5. Архитектура

Анимации и другие презентационные материалы также могут быть созданы с помощью САПР, которые также можно использовать для создания 2D- или 3D-представлений. Подробные инструкции о том, как что-то сделать, даются через технические чертежи. Проекты машиностроения и архитектурных сооружений могут быть включены в технические чертежи с помощью САПР.

Технические чертежи являются копиями чертежей. Тем не менее, «чертеж» часто используется для обозначения любой планировки, например плана этажа. Размер, расположение и форма комнат и других объектов внутри строения изображаются на планах этажей и схемах в масштабе, показанных сверху вниз.

Подробнее: Что такое каталог данных? Определение, примеры и передовой опыт

6. Сборка мебели

Возможности этого программного обеспечения позволяют создавать сложную мебель, которая часто оказывается более сложной, чем специализированные инструменты проектирования мебели. Компания CAD создала отраслевое программное решение, которое удовлетворяет все потребности мебельного бизнеса, удовлетворяет требования рынка, обеспечивает недорогой производственный процесс и при этом предлагает персонализированные решения.

Сочетание возможностей моделирования систем механического проектирования и автоматизации специализированных мебельных систем может стать лучшим ответом на современные вызовы рынка, включая быстрое создание мебели любого уровня сложности из любого материала. Возможности моделирования становятся все более важным фактором.

7. Автомобильный сектор

Крупные и мелкие предприятия автомобильной отрасли все чаще используют САПР, которые становятся все более доступными в качестве стандартного программного обеспечения. Будущее программного обеспечения — за простотой и меньшим участием человека. Повышение эффективности и повышение качества их продукции являются постоянными проблемами для автомобильной промышленности.

Чтобы справиться с этими проблемами, все автопроизводители ищут инновационные технологии и подходы к снижению интенсивности производства, сокращению сроков разработки, а также к более тесной интеграции и сотрудничеству со своими международными поставщиками. Хотя технологии виртуальной и дополненной реальности уже используются сегодня, со временем они станут доступными для всех предприятий.

8. Дизайн интерьера

Планы и макеты помещений могут быть выполнены с использованием САПР. Программное обеспечение позволяет значительно быстрее, чем рисование вручную, создавать макет любого физического места в 2D- или 3D-модели. Большинство начинают с 2D-макета, поскольку они сотрудничают с клиентом, чтобы спланировать общее расположение важной мебели или приспособлений.

Возможность преобразовывать 2D-планы этажей в 3D с помощью функции RoomMaker — одна из самых замечательных программных функций, таких как AutoCAD 2010, для дизайнеров интерьеров, поскольку она позволяет легко показать клиентам, как именно будет выглядеть их готовое помещение.

Узнать больше: Что такое безопасность данных? Определение, планирование, политика и передовой опыт

Вывод

Автоматизированное проектирование (САПР) является важнейшей областью разработки продуктов и промышленного сектора.