Системы автоматизированного проектирования

АС научными исследованиями

Наиболее эффективным путем, обеспечивающим ускорение создания и освоения сложных технических систем и изделий, является интенсификация научных исследований на основе использования автоматизированных систем научных исследований (АСНИ). Наиболее значимы достижения, полученные с применением АСНИ в таких отраслях, которые базируются на сложных экспериментальных исследованиях, как ядерная энергетика, химия, сложное машиностроение, в первую очередь авиастроение и авиационные двигатели. Применение АСНИ на этапах создания научно-технического задела, опытной доводки, контроля и отладки серийных экземпляров двигателей позволяет значительно сократить затраты времени и материальных средств на создание и эксплуатацию двигателей, повысить их качество и надежность.

Система автоматизированного проектирования (САПР) - комплекс технических и программных средств, позволяющих создавать всю необходимую конструкторскую и технологическую документацию на отдельные изделия, здания и сооружения.

Сказать, что системы автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE/PDM) являются одним из классов прикладного программного обеспечения - значит почти ничего не сказать. В действительности это целая вселенная: по числу фирм-разработчиков подобных аппаратно-программных систем, функциональным возможностям и числу версий их программ, масштабам их применения, объёму накопленной и обрабатываемой ими информации, размерам финансирования и стоимости продуктов этой отрасли программной индустрии, по характеру её проблем, наконец.

Эти системы занимают исключительное положение среди информационных технологий как индустриальные технологии, непосредственно вовлечённые в сферу материального производства, наличие и качество которого прямо отражается на нашем личном благосостоянии.

Первые CAD-системы появились в 60-х годах. Функционально соответствуя электронному кульману (автоматизируя лишь процесс изготовления чертежей), они были (очевидно, все САПР будут и впредь) весьма требовательны к аппаратным ресурсам компьютера (ещё бы: интенсивные математические вычисления, геометрические построения, графика!). В начале 80-х на передний план вышло твердотельное (проволочное, каркасное, поверхностное) моделирование на основе пространственной модели с применением метода конечных элементов для расчётов в широком диапазоне: от простых характеристик распределения массы до более сложных исследований, включая прочностный, термический, вибрационный, кинематический и динамический анализ. Были решены вопросы модульного построения систем, трёхмерной визуализации (кто не видел реалистичных изображений различных изделий от простых деталей до сложных систем типа автомобиля или самолёта!), автоматизации программирования станков с ЧПУ.

В последнее время наиболее актуальными были вопросы интеграции разнообразных возможностей, автоматизации не отдельных этапов, а всего процесса проектирования, конструирования и производства, стандартизации пользовательского интерфейса.