CAD-системы - область применения, примеры программных продуктов

 Система КОМПАС–3D располагает весьма эффективными средствами моделирования. Она позволяет создавать трехмерные модели самых сложных деталей и сборок. Используя наглядные методы создания объемных элементов, конструктор оперирует простыми и естественными понятиями: бобышка, основание, отверстие, фаска и т.д. При этом процесс проектирования часто воспроизводит технологический процесс изготовления детали. В процессе построения трехмерных моделей сборочных единиц конструктор имеет возможность временно отключать отображение любых элементов. Это особенно удобно, если модель включает в себя корпусные детали, а в которых размещены остальные компоненты изделия. Непосредственно на экране монитора конструктор может выполнить разрез модели стандартными или дополнительными плоскостями проекций, или построить свой, самый невероятный, разрез.[4]           

 После построения 3D – модели детали или сборки, либо непосредственно в ходе построения конструктор может получить ее чертеж без рутинного создания видов средствами плоского черчения. Для этого нужно лишь указать необходимые виды, провести линии разрезов или сечений. Плоский чертеж будет создан автоматически и с абсолютной точностью, независимо от сложности модели. Полученный таким образом документ можно дополнить встроенными  в систему средствами 2D-черчения: проставить дополнительные размеры, обозначения позиций, заполнить основную надпись или подготовить спецификацию.[4]           

 В КОМПАС-3D объемные модели и плоские чертежи ассоциированы между собой. Это означает, что любое изменение, внесенное в модель, будет немедленно и точно отражено на всех видах чертежа. Возможности системы позволяют задавать параметрические связи и ассоциации как между отдельными элементами деталей, так и между деталями в сборочных единицах. Это позволяет быстро вносить изменения в проект, создавать различные варианты, как  отдельных деталей, так и всего изделия в целом.[4]           

 Перечисленные выше возможности  системы КОМПАС-3D выгодно отличают её от базовой системы AutoCAD 2004, которая очень сильно облегчила работу конструктора, но не решает всех проблем, связанных с расчетами конструкций и деталей, минимизации случайных ошибок при проектировании из-за отсутствия ассоциативных и параметрических связей. Построение моделей пространственных конструкций, полученных в AutoCAD 2004, конечно помогает получать более реалистическое представление об изделии, но это очень немного по сравнению с возможностями трехмерной модели, выполненной в системе КОМПАС-3D.[4] 
DipTrace- программный продукт отечественной разработки, САПР для проектирования печатных плат (PCB).В пакет включено четыре программы: Schematic - разработка принципиальных схем; PCB Layout - создание плат, ручная и автоматическая трассировка; ComEdit - редактор корпусов; SchemEdit - редактор компонентов.  
БАЗИС_(САПР) — Комплексная автоматизация проектирования технологической подготовки производства и реализации корпусной мебели  
bCAD — российская САПР. Основные направления: проектирование мебели и дизайн интерьеров. Существует также версия для инженерного проектирования и бесплатная студенческая версия. Программный проект, направленный на разработку новых технологий 3D графики и САПР, а также программ для 2D эскизирования и точного черчения, 3D моделирования и фотореалистичного тонирования, программная система 3D моделирования и визуализации для PC. bCAD спроектирован и разработан как универсальное рабочее место проектировщика, позволяющее производить широкий спектр работ в сквозном режиме - от чертежа к объёмной модели и наоборот - от трёхмерного представления к плоским проекциям: для исполнения технической документации, соответствующей требованиям стандартов, для получения реалистичных изображений, подготовки данных для расчётных систем. Сочитает в себе CAD, 3D моделирование и фотореалистичную визуализацию. [5] 
Разработчик - ProPro Group, Новосибирск.[5] 

IndorCAD — система проектирования  автомобильных дорог компании  ИндорСофт. [6] 
IndorCAD/Road предназначена для проектирования строительства, реконструкции и ремонта улиц и дорог; проектирования транспортных развязок и разработки проектов организации движения.[6]

Функции

• Обработка данных инженерно-геодезических и инженерно-геологических изысканий; векторизация растровых картографических материалов.
• Построение и анализ цифровых моделей рельефа и местности.
• Проектирование плана автомобильной дороги.
• Разработка плана организации рельефа и плана земляных масс.
• Проектирование продольного профиля автомобильной дороги, водоотводных и нагорных канав.
• Проектирование поперечного профиля автомобильной дороги.
• Разработка схемы расположения технических средств организации дорожного движения.
• Разработка плана благоустройства дороги.
• Проектирование ремонтов улиц и дорог.
• Объёмная визуализация автомобильной дороги.[6]

 
InfrasoftCAD — российская САПР на  базе IntelliCAD, программное обеспечение, предназначенное для архитекторов, инженеров, дизайнеров, разработчиков, создающих или использующих в своей работе CAD-чертежи. InfrasoftCAD разработан совместимым с Autodesk AutoCAD и с другими приложениями, использующими DWG-формат. 
MechaniCS — приложение к AutoCAD или Autodesk Inventor, предназначенное для оформления чертежей в соответствии с ЕСКД и др., российская компания Consistent Software  
T-FLEX CAD — российская САПР для машиностроения.[7]

Система параметрического проектирования и черчения T-FLEX CAD является разработкой российской фирмы "Топ Системы". Система обладает следующими основными возможностями: параметрическое проектирование и моделировании; проектирование сборок и выполнение сборочных чертежей; полный набор функций создания и редактирования чертежей; пространственное моделирование, базирующееся на технологии ACIS; параметрическое трёхмерное твёрдотельное моделирование; управление чертежами; подготовка данных для систем с ЧПУ; имитация движения конструкции.[6] 
Система T-FLEX CAD попала в обзор за 1997 год лучших САПР. 
Разработчик - Топ-Системы, Москва  
TopoR — российская система автоматизированного проектирования, предназначенная для проектирования печатных плат, предварительно подготовленных в других системах в форматах PCAD ASCII PCB, PADS ASCII PCB или DSN. Разрабатывается российской компанией Эремекс.[6]

WinELSO — специализированная программа для проектирования систем силового электрооборудования и электроосвещения. Пакет автоматизирует выполнение проектных работ по электроснабжению объектов на все напряжения 3-фазного, 1-фазного переменного и постоянного токов. [6]

NanoCAD СПДС - универсальная двумерная графическая программа, предназначенная для выполнения чертежей и оформления рабочей документации в архитектурно-строительном проектировании и смежных отраслях. [6] 

3. САD-системы не российских производителей

 
Altium Designer — комплексный пакет разработки электронных систем  
P-CAD — САПР для проектирования электронных устройств  
ArchiCAD — САПР для архитектуры  
AutoCAD — самая распространённая САПР не российского производства.  
Autodesk Inventor — система трехмерного твердотельного проектирования для разработки сложных машиностроительных изделий. [6] 
Bocad-3D — система проектирования металлических конструкций (bocad-Holz - система проектирования деревянных конструкций; bocad-Glas - проектирование алюминиевых конструкций),  
Cadmech— универсальная САПР для машиностроения,  
Allegro — тяжелая САПР для проектирования электронных устройств,  
OrCAD — САПР для проектирования электронных устройств,  
Specctra — Наиболее известный трассировщик печатных плат, 
Electric — проектирование интегральных схем и электропроводки.[6]  
IntelliCAD — DWG-совместимая платформа для САПР. Разрабатывается международным консорциумом IntelliCAD Technology Consortium. Служит платформой для многих САПР, таких как BricsСAD, ProgeCAD, ZwCAD и других.[7] 
Magics — САПР для быстрого прототипирования  
Parametric Technologies Corp. (PTC) , 
Pro/Engineer — универсальная САПР для промышленных компаний,  
MathCAD — интегрированная система решения математических, инженерно-технических и научных задач  
SolidEdge — 2D/3D CAD-система [6].  
 
AutoCAD & NanoCAD – на пороге инноваций. 
Остановим внимание на двух CAD-системах: самой распространённой и унифицированной в мире (AutoCAD) и инновационной отечественной разработке в данной отрасли технического знания (NanoCAD). 
Раскроем принципы их работы в более широком спектре. 
AutoCAD.[8]

AutoCAD - это мощное средство 2D и  3D моделирования, которое позволяет  автоматизировать множество задач  проектирования и обеспечивает  таким набором цифровых инструментов, что Вы можете полностью посвятить  себя работе, забыв о сложном программном интерфейсе.

AutoCAD Express Tools - это библиотека  из более чем 80 инструментов  призванных повысить производительность  работы и помочь почувствовать  всю мощь системы AutoCAD. Они просты  в использовании, легко интегрируются в контекстные или основные меню и покрывают широчайший диапазон функций AutoCAD, включая работу со слоями, черчение и расстановку размеров, выбор объектов и их модификацию. 
AutoCAD LT – это 2D-средство проектирования обеспечивающее 100-процентную DWG совместимость с основными продуктами AutoCAD®. AutoCAD LT® включает функции работы с Internet для разработки совместных проектов в сети, а также расширенный набор инструментов для более эффективного создания проектов. 
AutoCAD® Mechanical - это AutoCAD для выполнения 2D машиностроительных чертежей с расширенным набором инструментов, встроенным IGES транслятором, улучшенной технологией проектирования и соответствием стандартам. Усовершенствована процедура управления, развертывания нового проекта и совместной работы над ним. 
Не так давно вышла новая версия AutoCAD 2009. 
При создании AutoCAD главной целью компании Autodesk было повышение производительности. AutoCAD 2009 позволяет значительно повысить эффективность вашей работы благодаря улучшенному настраиваемому интерфейсу, с помощью которого достигается рост производительности черчения и упрощается вызов нужных команд. Новые функции сделали более рациональной работу со слоями и позволяют начинающим пользователям повысить производительность намного быстрее. Простые в использовании средства навигации делают удобным перемещение по 3D-моделям.  
Работая в AutoCAD, можно быть уверенным, что вся выходная проектная документация соответствует самым строгим техническим стандартам. Подготовка выходной документации занимает теперь значительно меньше времени, обеспечивая в то же время высокий уровень контроля над процессом. Работа в AutoCAD 2009 настолько проста и удобна, что почти не требует переподготовки специалистов.[8]

NanoCAD.

NanoCAD - российская графическая  3D-платформа, созданная в 2008 году, взятая за основу nanoCAD СПДС, nanoCAD Механика  и др. разработок. Платформа совместима по данным и форматам хранения с наиболее популярными и распространёнными на сегодняшний день платформами (н/р с AutoCAD).

Перспективы развития:

Уже сегодня на базе nanoCAD разработаны две программы: nanoCAD СПДС и nanoCAD Механика. Осенью 2008-го года разработчик выпустил nanoCAD СКС - проектирование систем кабельных сетей, nanoCAD Электро - проектирование систем электроснабжения, nanoCAD ОВ — проектирование систем отопления и вентиляции, nanoCAD ВК — системы водоснабжения и канализации. Зимой ожидаем выхода решений в области проектирования технологических трубопроводов, проектирования электрики для машин и механизмов.

В 2009 году будут представлены решения для архитекторов, проектирования металлоконструкций, фундаментов и  армирования, а также для работы с генпланом, внешними коммуникациями. 
Программа NanoCAD является очень удобной и простой в использовании, данную программу уже начинают использовать инженеры и конструкторы на предприятиях РФ, и дальнейшее её широкое распространение и развитие только способствует её успешной реализации на мировом рынке САПР.

Pro/ENGINEER

Pro/ENGINEER, как среда разработки, обладает возможностью параллельной разработки изделия. Многочисленный набор программных решений позволяет выбрать необходимую конфигурацию каждого рабочего места в соответствии с его функциональностью. Сюда включаются возможности промышленного дизайна, проектирования механических конструкций, в том числе управление большими сборками, имитации функциональности изделия, изготовления и управления инженерными данными. На сегодняшний день решения Pro/ENGINEER обеспечивают наиболее всестороннюю, интегрированную среду разработки продукта.[9]

Все программные решения  в Pro/ENGINEER полностью ассоциативны. Это означает, что изменение, внесенное в любой момент разработки, переносится на все этапы проектирования, автоматически обновляя все инженерные решения, включая сборки, чертежи и данные для изготовления. Ассоциативность делает возможной параллельную разработку, поддерживая внесение изменений - без риска - в любой момент проектирования, и обеспечивает, таким образом, возможность использования инженерных знаний и опыта на ранних этапах разработки.[9]  
   
Объектно-ориентированное параметрическое моделирование

Решения в Pro/ENGINEER используют "конструктивно-технологические элементы" (фичерсы) в качестве составляющих элементов геометрической модели продукта. Фичерсы представляют собой конкретные одиночные или составные конструктивные геометрические объекты, которые содержат информацию о своем составе и могут быть легко изменяемы. К таким конструктивным элементам относятся фаски, ребра, радиусы скругления, оболочки и т.д.[9]

Сборка, проектирование технологической оснастки, изготовление и другие инженерные дисциплины используют фичерсы, соответствующие только этим областям. При проектировании продукта фичерсам присваиваются определенные параметры (содержащие как геометрическую, так и негеометрическую информацию), и, модифицируя эти параметры, можно легко исследовать различные варианты проекта.[9] 

Управление Инженерными Данными

Для быстрого выхода продукта на рынок требуется сокращение времени  проектирования. Чтобы достигнуть этого, работа над продуктом должна осуществляться одновременно несколькими инженерными  командами параллельно. Решения  для управления данными в Pro/ENGINEER были специально разработаны для управления проектами, требующими одновременного доступа, характерного для параллельной разработки, что обеспечивается благодаря полной ассоциативности Pro/ENGINEER.[9]

Управление сборкой

Основная архитектура Pro/ENGINEER позволяет легко осуществлять сборку компонентов и создавать проектируемую конструкцию с помощью таких интуитивно понятных команд, как "совместить", "вставить" и "ориентировать". Улучшенные функциональные возможности поддерживают создание и управление большими, сложными сборками, содержащими неограниченное число компонентов. [9] 
   
Повторное использование инженерных данных

На сегодняшний день компании обеспечивают огромный рост производительности и уменьшение стоимости  продукта, используя стандартные и типовые решения как основу для разработки новых продуктов. Этот подход, известный как Повторное Использование Инженерных Данных (Engineering Data Reuse - EDR), позволяет быстро создавать целые семейства изделий. Архитектура, лежащая в основе Pro/ENGINEER, позволяет легко использовать метод EDR. Эффективность первоначальных инвестиций в проектирование увеличивается с каждым новым поколением продуктов.[9]

Простота использования

Система выпадающих меню организована интуитивно понятным способом и обеспечивает логический выбор и предустановку большинства наиболее часто используемых опций. В любой момент доступна полная информация по выполняемой команде и короткая подсказка в окне сообщений. Это делает Pro/ENGINEER простым для понимания и использования.[9]

Независимость от платформы

Pro/ENGINEER функционирует на всех платформах, работающих под управлением UNIX, Windows NT и Windows 95, обеспечивая одинаковый интерфейс и функциональные возможности. Пользователи могут выбирать наиболее экономичную конфигурацию платформы для своих нужд и сочетать любые комбинации платформ. Pro/ENGINEER позволяет легко обмениваться информацией между платформами с любой архитектурой.[9]