Бюро ESG - авторизованный дистрибьютор компании Autodesk, специализирующееся на поставке программного обеспечения САПР и ассоциация ТОР, специализирующаяся на поставке аппаратного обеспечения САПР предлагают Вашему вниманию заметки по различным вопросам автоматизации проектирования в архитектуре, машиностроении и других отраслях.
Интерес к системам автоматизированного проектирования (САПР) растет не по дням, а по часам. Любая проектная организация, архитектурная мастерская, частные лица, получившие более менее серьезный заказ на проектирование какого-либо объекта очень быстро осознают, что оставшимися после перестройки силами без автоматизации заказ просто не сделать. Приходит осознание необходимости внедрения САПР в повседневную работу, и люди начинают оглядываться, а что вокруг есть? При этом от САПР довольно часто ожидают больше, чем она может дать, рассчитывая получить немедленный результат, не вкладывая никаких усилий.
Обычно после первого знакомства с предлагаемыми системами наблюдаются замечания типа:
1. Ваша система не в состоянии оформить документацию в соответствии с нашими стандартами.
2. Ваша система не ориентирована на нашу специфику.
3. Ваша система не умеет моделировать сложные трехмерные объекты и сборки.
4. От вашей системы нельзя перейти к производству, т.е. к получению программ для ЧПУ.
5. Все это очень дорого....
Высказывающий эти замечания человек обычно впадает в раздумья на тему - с одной стороны, надо бы подождать до лучших времен, с другой стороны, надо повышать производительность труда... А тут еще западный заказчик требует документацию в электронном виде на магнитных носителях...
Попробуем дать ответы на эти вопросы и рассеять сомнения.
Что касается российских стандартов, то здесь наблюдаются две тенденции:
* западные системы становятся более гибкими и обеспечивают вполне приемлемую настройку на наши стандарты,
* российские разработчики создали достаточное количество как самостоятельных систем (Компас, TOPflex), так и систем на базе западных (CADMEH, АРКО), которые не только позволяют оформить документацию в соответствии с российскими стандартами, но и обеспечивают оперативную работу с массой российских стандартов, введенных в компьютер в качестве баз данных, которые заменяют обычные конструкторские справочники.
Ответ на второй вопрос на удивление прост - если у вас есть специфика в оформлении документации и/или проектировании, то кто же кроме вас ее учтет? А вот дело системы - предоставить вам возможность подстроится под эту специфику. Кроме того, существуют узкоспециализированные системы и вы можете попытаться найти такую (например, САПР яхт или трубопроводов).
Что касается трехмерного моделирования и подготовки программ для ЧПУ, то тут есть два замечания. Во-первых, от всякой системы следует ожидать того, на что она изначально была рассчитана - нельзя требовать от системы, ориентированной на выпуск конструкторской документации, решения задач трехмерного моделирования сборок с выявлением противоречий и подготовки программ для станков с ЧПУ. Во-вторых, если действительно вы собираетесь работать с трехмерными моделями, то для этого надо иметь компьютеры соответствующих характеристик и быть готовым вложить в программное обеспечение (да и в аппаратуру тоже) достаточно большие средства.
Вопрос стоимости - самый больной вопрос в САПР. Сегодня можно условно выделить 3 ценовых диапазона: до $1500, от $1500 до $15000, выше $15000.
В первом диапазоне находятся системы российской разработки - Компас, TOPflex, а также AutoCAD LT, обеспечивающие, в основном, двухмерное проектирование и подготовку документации. В этом же диапазоне находятся программы российских разработчиков, функционирующие на базе AutoCAD.
Во втором диапазоне лидирует AutoCAD с приложениями третьих фирм в самых разнообразных вариантах, а также урезанные варианты более мощных систем - PRELUD и PRO Enginеer Junior. Здесь присутствует как двухмерное, так и трехмерное проектирование, масса систем ведения и подготовки документации, а также целый ряд специализированных систем. В верхней части этого диапазона находятся системы трехмерного моделирования и изготовления, также на базе AutoCAD или PRELUD.
В третьем диапазоне расположены мощные системы трехмерного моделирования и изготовления - Euclid, ProEnginеer и другие. Отметим, что системы второго диапазона по функциональным возможностям начинают наступать на пятки дорогим САПР.
Для большинства российских предприятий оптимальные конфигурации систем сегодня находятся во втором диапазоне. Если же пользователь все-таки использует дорогие САПР, то это обычно сопровождается созданием нескольких рабочих мест на базе систем средней стоимости. Это подтверждает как наш, так и западный опыт.
В области САПР существует некий "философский" вопрос, присущий всем автоматизированным системам: САПР и компьютер, на котором она функционирует, - это инструмент, а не искусственный интеллект, способный принимать решения. Ни одному конструктору не придет в голову перекладывать проектные решения на карандаш, линейку или калькулятор... Тем не менее, когда тот же конструктор садится за компьютер, он воспринимает его как своего партнера и пытается требовать такого уровня автоматизации своих работ, на который не способен ни то что компьютер, но и просто менее опытный конструктор. Еще раз подчеркнем, что САПР - это ИНСТРУМЕНТ, помогающий в проектных работах и предлагающий некоторые заранее в него заложенные проектные решения, а не конструктор с искусственным интеллектом. Один из наиболее часто встречаемых вопросов - "А я могу все это переделать, как я это делаю резинкой и карандашом?" Ответ на этот вопрос - "Да, конечно". Все зависит от того, на каком уровне автоматизации вы хотите работать - можно снизить этот уровень до компьютерного аналога того самого карандаша и резинки.
Наиболее активными в области использования САПР на сегодняшний день оказались архитекторы. Они достаточно быстро выкристовализовались из огромных проектных институтов в маленькие частные архитектурные мастерские, которые имеют достаточное количество заказов и готовы вкладывать деньги в автоматизацию своей работы. В силу своего более творческого характера труда, они менее консервативны и менее склонны требовать решения всех своих проблем сразу, а готовы проходить этот путь по частям.
Традиционные машиностроительные, приборостроительные и судостроительные КБ этот этап еще не прошли и пока приглядываются к предлагаемым системам, с одной стороны, оценивая более-менее доступные (по деньгам) системы подготовки КД и, с другой стороны, заглядываясь на прекрасные (и очень дорогие) системы трехмерного моделирования и подготовки программ ЧПУ и специализированные системы.
Существует вопрос, который интересует всех - как использовать уже разработанные и существующие на бумаге чертежи и схемы. Технологии сканирования и работы со сканированными изображениями интересуют и архитекторов, и машиностроителей, и специалистов по геоинформатике. В этой области вопрос о вложении собственных сил стоит особенно остро. В предыдущем номере этого журнала мы подробно рассмотрели этот вопрос.
Теперь попробуем взглянуть хотя бы на некоторые САПР, предлагаемые сегодня на рынке. Мы рассмотрим три основных направления автоматизации - архитектура и строительство, оформление конструкторской документации в машиностроении и смежных областях (например, в приборостроении), трехмерное моделирование деталей и поверхностей. Все рассматриваемые системы относятся к второму стоимостному диапазону, т.е. их стоимость колеблется от 1500 до 15000 долларов США. Не умаляя достоинства других систем, мы рассматриваем только системы, функционирующие на базе AutoCAD, в связи с его повсеместной распространенностью и личной заинтересованностью автора.
Несомненным лидером в этом секторе является программа AРKO, разработанная в компании АПИО-Центр, Москва. Она пользуется популярностью среди архитекторов, работающих как в частных мастерских, так и в проектных институтах. Несомненным достоинством ее является ориентации на российские традиции проектирования и оформления документации, готовые базы данных двух- и трехмерных объектов, средства расширения баз данных пользователем, средства автоматизированного создания необходимых табличных текстовых документов, средства моделирования офисов и средства подготовки фотореалистичных изображений проектируемых объектов (совместно с AutoVISION). К недостаткам можно отнести недостаточную ориентацию на решение инженерно-строительных задач и отсутствие средств проектирования коммуникаций.
Большой интерес представляют приложения американской компании SOFTDESK, предлагающие законченное комплексное решение архитектурно-строительных задач (Auto-Architect и другие). Комплекс включает модули разного назначения - два архитектурных (полный и упрощенный), трубопроводный, проектирования электросетей, канализации, вентиляции, отопления и отдельный модуль проектирования конструкций. Все модули объединяются системой ведения проектов, куда также могут быть подключены модули цифровой модели местности, геодезические, координатной геометрии и т.п. Достоинствами системы несомненно является комплексность предлагаемого подхода, расширяемая база данных, большой выбор проектных решений. Недостатки - отсутствие ориентации на российские стандарты, высокие требования к ресурсам компьютера.
Существует упрощенная версия Auto-Architect LT - первый из известных OEM-проектов SOFTDESK и AutoDESK (т.е. проект, в котором AutoCAD полностью интегрирован в приложение и не может быть использоваться автономно!). По мощности он приблизительно соответствует AРKO без ориентации на российские стандарты.
Особым интересом в архитектуре пользуются пакет AutoVISION, обеспечивающий создание фотореалистичных изображений проектируемых объектов, в том числе с использованием фотографий ландшафта и других сканированных изображений (например, фотографии будущего владельца у дверей коттеджа). Для создания презентационных компьютерных или видеороликов может также использоваться популярный пакет 3D-STUDIO.
После появления AutoCAD на российском рынке и осознания его программируемости рядом фирм была сделана попытка создать приложения по оформлению документации по ЕСКД. На сегодняшней день фактически единственным приложением, существующим и лидирующим на этом рынке, является комплекс приложений компании ИНТЕРМЕХ, Минск. Приложение CADMEH, первоначально ориентированное на оформление чертежей по ЕСКД, переросло в комплекс приложений CADMEH/AVS/SEARCH, ориентированных на разработку и ведение проектов, включая сборочные, подсборочные и детальные чертежи, спецификации, ведомости покупных, другие текстовые документы, разрабатываемые совместно в электронном виде, а также их архивы разного уровня (проектов, конструктора, КБ и предприятия в целом).
Основным достоинством рассматриваемых систем является комплексность подхода - изделия из сборочного чертежа автоматически попадают в спецификацию, номера позиций из спецификации автоматически попадают обратно в сборочный чертеж, все разрабатываемые чертежи автоматически регистрируются в архиве и т.п. Информация всегда вносится в систему один раз и затем используется в различных подсистемах без ее повторного ввода. Другое достоинство - стандартно поставляемые заполненные базы данных по российским стандартам, включая допуски и посадки, материалы, крепежные изделия, элементы оформления чертежей, которые могут расширяться пользователем как по номенклатуре, так и по типоразмерам с учетом применяемости на предприятии или в проекте. Кроме трех базовых приложений возможна поставка узкоспециализированных приложений - детали вращения, пружины, зубчатые колеса.
Недостаток, характерный для всех российских разработчиков, - недостаточно тщательное тестирование, результатом которого является частая смена подверсий.
Моделирование трехмерных объектов - один из самых больных вопросов в САПР. Конструкторам приходится решать - что им выбрать - автоматизацию проектирования документации (т.е. автоматизация рутинной работы) или автоматизацию моделирования трехмерных объектов (т.е. работу ведущих конструкторов). Не отрицая важности трехмерного моделирования как такового, еще раз подчеркнем высокую стоимость аппаратных и программных средств требуемых для этого.
Тем не менее...
Autodesk сегодня предлагает три пакета (расширения AutoCAD) для трехмерного моделирования деталей:
* AME (или РОК) - объемное проектирование деталей;
* AutoCAD DESIGNER - параметрическое твердотельное трехмерное моделирование деталей;
* AutoSURF - моделирование сложных трехмерных поверхностей и манипуляции с ними.
# AME - устаревший пакет, появившийся в 11 версии AutoCAD и в 13 версии полностью интегрированный в него, но уже на основе ACIS технологии, используемой в AutoCAD DESIGNER. Он оперирует традиционной технологией теоретико-множественных операций с трехмерными объектами - объединение, вычитание и т.п. действия над примитивными телами.
AutoCAD DESIGNER основан на современной ACIS технологии и представляет очень гибкие средства по созданию трехмерных деталей и их параметризации. DESIGNER также предоставляет удобные средства по созданию проекций и требуемых видов (также сохраняющие свойства параметризации) и средства по созданию несложных трехмерных параметризованных сборок.
AutoSURF предоставляет собой удобные средства по созданию и работе со сложными поверхностями, построению различных сопрягающих поверхностей и прочее. Пакет оперирует NURBS-сплайнами и обеспечивает очень точное моделирование поверхностей.
Предполагается, что в дальнейшем оба пакета сольются в единый пакет трехмерного моделирования. Уже в следующей версии поверхности могут быть использованы как границы для твердых тел с учетом их параметрического расположения. Также предполагается выпуск пакета, ориентированного на создание сложных трехмерных параметрических сборок.
Обращает на себя внимание пакет CADMEH-3D (ИНТЕРМЕХ, Минск). Созданный на базе AutoCAD DESIGNER этот пакет объединил в себе его возможности с наработанными ИНТЕРМЕХ базами данных по стандартизированным деталям и элементам и средствами оформления чертежей по российским стандартам с сохранением всех возможностей трехмерного параметрического моделирования.
Итак, мы видим, что предложений на рынке САПР на сегодняшний день вполне достаточно. Дело за пользователем и только он может определить, какие приложения действительно помогут ему избавится от рутинной работы и сосредоточить свои усилия на принятии проектных решений.
Хочется только предостеречь пользователей от двух очень распространенных заблуждений:
* создание собственных узкоспециализированных приложений обычно заведомо дороже попыток использовать уже готовые приложения, даже если они на первый взгляд близки вам, но немного не соответствуют,
* для реального увеличения производительности труда надо вложить достаточно серьезные начальные средства и усилия по освоению САПР.