«ВВЕДЕНИЕ. Задачи курса, роль курса в подготовке инженера-сварщика. Обзор прикладных программ, применяемых в сварочном производстве в настоящее время. Проектирование - метод разработки проектных решений при помощи ...»

ВВЕДЕНИЕ. Задачи курса, роль курса в подготовке инженера-сварщика. Обзор прикладных программ, применяемых в сварочном производстве в настоящее время.

Проектирование - метод разработки проектных решений при помощи темплетов (плоских масштабных изображений изделия), и (или) моделей, обеспечивающий возможность быстрого выполнения, сравнения и

выбора оптимального варианта проекта.

Для 20-30-х годов, когда промышленностью осваивалась ограниченная номенклатура технических устройств, состоящих из относительно небольшого числа деталей и сборочных единиц, характерна безмашинная (ручная) форма организации проектирования на основе оригинальных решений.

Технические средства - кульманы, логарифмические линейки, готовальни и другие - были малопроизводительны. Применялись приближенные, основанные на эмпирике методы расчета. Расчетные формулы были насыщены коэффициентами, значения которых выбирались в широких пределах из диаграмм и графиков. Вместе с тем, несмотря на низкую производительность средств проектирования, труд проектировщиков был в целом творческим. Доля рутинного, не творческого труда, связанного с деталировкой, оформлением и обращением конструкторской документации, превышала 30%.

В 40-е годы ХХ века в связи с усложнением конструкции машин, необходимостью их серийного и массового производства, а также с частой модернизацией конструкций, повышением требований к качеству и надежности пришлось изменить методы проектирования. Были разработаны новые методы проектирования, метод группового проектирования, агрегатирования и унификации. Стали применяться такие новые средства малой механизации, как арифмометры, быстродействующие печатающие устройства типа, средства размножения документации, а также первые ЭВМ (конец 40-х годов ХХ века) для выполнения отдельных наиболее сложных расчетов. Началась механизация процесса проектирования.

К середине 50-х годов произошел переход от ручного оригинального проектирования к частичномеханизированному типовому проектированию, изменяя характер труда проектировщиков и конструкторов.

Инженер "утонул в море" справочников, стандартов и других нормативных документов. Объем рутинных работ составлял около 60% трудоемкости проектно-конструкторских работ. Возросли сроки проектирования.

На этом этапе понадобилась новая автоматизированная форма организации проектирования на базе математических методов и средств вычислительной техники с сохранением всех преимуществ типового проектирования.

Примерно с 1955 по 1965 г.г. проверялась принципиальная возможность применения ЭВМ в области проектирования. В качестве технических средств использовались ЭВМ первого поколения типа.

В период примерно с 1965 по 1975г.г. приобретался опыт применения ЭВМ при проектировании. Разрабатывались отдельные программы трудоемких расчетов по гидродинамике, аэродинамике, кинематике, прочности и т.п., накапливался опыт выполнения отдельных конструкторских процедур-деталировки, компоновки конструкций. Технической базой служили ЭВМ второго поколения с ограниченным набором периферийной техники.

Работы этого периода показали:

- эффективность применения ЭВМ в инженерно-технической деятельности;

- большую трудность формализации процесса проектирования;

В результате была сформирована новая научно-техническая проблема - создание системы автоматизированного проектирования – САПР.

Примерно с середины 70-х годов ХХ века АП вступила в этап регулярного использования в производственных условиях. Технической базой САПР на этом этапе являются в основном ЭВМ третьего поколения типов с развитой периферийной техникой, включая графические дисплеи, графопостроители. Появились автоматизированные рабочие места (АРМ).

Таким образом, на вооружении конструктора появился новый эффективный комплекс средств автоматизации проектирования, который качественно изменял процесс разработки новых технических объектов.

Автоматизация проектирования возникла на базе достижений конкретных технических дисциплин, вычислительной математики и вычислительной техники.

Автоматизированным проектированием называется такое проектирование, при котором отдельные преобразования описаний объекта и алгоритма его функционирования или алгоритма процесса, а также представление описаний на различных языках осуществляются взаимодействием человека и ЭВМ.

Основная цель применения САПР — повышение эффективности проектных работ, включая:

сокращения трудомкости проектирования и планирования;

сокращения сроков проектирования;

сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;

повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;

сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение этих целей обеспечивается путем:

автоматизации оформления документации;

информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;

использования технологий параллельного проектирования;

унификации проектных решений и процессов проектирования;

повторного использования проектных решений, данных и наработок;

стратегического проектирования;

замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;

повышения качества управления проектированием;

применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

Система автоматизированного проектирования (САПР) – комплекс средств, обеспечивающих автоматизированное проектирование.

Структурирование САПР по различным аспектам обусловливает появление видов обеспечения САПР.

Принято выделять следующие виды обеспечения:

Техническое обеспечение (ТО) — совокупность связанных и взаимодействующих технических средств (ЭВМ, периферийные устройства, сетевое оборудование, линии связи, измерительные средства).

Математическое обеспечение (МО), объединяющее математические методы, модели и алгоритмы, используемые для решения задач автоматизированного проектирования. По назначению и способам реализации делят на две части:

математические методы и построенные на них математические модели;

формализованное описание технологии автоматизированного проектирования.

Программное обеспечение (ПО). Подразделяется на общесистемное и прикладное:

прикладное ПО реализует математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур. Включает пакеты прикладных программ, предназначенные для обслуживания определенных этапов проектирования или решения групп однотипных задач внутри различных этапов (модуль проектирования трубопроводов, пакет схемотехнического моделирования,геометрический решатель САПР).

общесистемное ПО предназначено для управления компонентами технического обеспечения и обеспечения функционирования прикладных программ. Примером компонента общесистемного ПО является операционная система.

Информационное обеспечение (ИО) — совокупность сведений, необходимых для выполнения проектирования. Состоит из описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, комплектующих изделий и их моделей, правил и норм проектирования. Основная часть ИО САПР — базы данных.

Лингвистическое обеспечение (ЛО) — совокупность языков, используемых в САПР для представления информации о проектируемых объектах, процессе и средствах проектирования, а также для осуществления диалога проектировщик-ЭВМ и обмена данными между техническими средствами САПР. Включает термины, определения, правила формализации естественного языка, методы сжатия и развертывания.

В лингвистическом обеспечении выделяют класс различного типа языков проектирования и моделирования (VHDL, VERILOG,UML, GPSS).

Методическое обеспечение (МетО) — описание технологии функционирования САПР, методов выбора и применения пользователями технологических приемов для получения конкретных результатов. Включает в себя теорию процессов, происходящих в проектируемых объектах, методы анализа, синтеза систем и их составных частей, различные методики проектирования. Иногда к МетО относят также МО и ЛО.

Организационное обеспечение(ОО) — совокупность документов, определяющих состав проектной организации, связь между подразделениями, организационную структуру объекта и системы автоматизации, деятельность в условиях функционирования системы, форму представления результатов проектирования… В ОО входят штатные расписания, должностные инструкции, правила эксплуатации, приказы, положения и т. п.

В САПР как проектируемой системе, выделяют также эргономическое и правовое обеспечения.[1][3] Эргономическое обеспечение объединяет взаимосвязанные требования, направленные на согласование психологических, психофизиологических, антропометрических характеристик и возможностей человека с техническими характеристиками средств автоматизации и параметрами рабочей среды на рабочем месте.

Правовое обеспечение состоит из правовых норм, регламентирующих правоотношения при функционировании САПР, и юридический статус результатов ее функционирования.

Требования к САПР.

системного единства (обеспечивает связь между всеми структурными элементами, т.е. целостность САПР как системы);

- развития; (обеспечивает разработку и функционирование САПР как развивающейся системы);

комплексности; (для выполнения функций САПР и последовательности перехода по стадиям проектирования как отдельных элементов, так и всего объекта в целом);

- информационного единства; (обеспечивает единство используемых в САПР терминов, сим волов, условных обозначений, способов и средств представления информации в соответствии с нормативными и регламентирующими документами);

совместности ручного и автоматизированного проектирования; (позволяет использовать наиболее эффективные (в каждом конкретном случае) режимы проектирования);

автономности частей системы; (независимый ввод исходных данных на любой стадии проектирования при согласовании выходной и входной информации от стадии к стадии проектирования);

- минимального взаимодействия системы с внешней средой; (предусматривает минимизацию входной и выходной информации между стадиями проектирования и минимизацию количества взаимодействия с внешней средой за счет одноразового ввода данных в свернутом виде);

- функционирование системы в масштабах реального времени; (для облегчения ведения интерактивного режима взаимодействия человека с машиной);

накопление архива программ и проектных решений; (предусматривает технико-экономическую оценку этих решений Разновидности САПР. Классификацию САПР осуществляют по ряду признаков, например, по приложению, целевому назначению, масштабам (комплексности решаемых задач), характеру базовой подсистемы — ядра САПР.

По приложениям наиболее представительными и широко используемыми являются следующие группы САПР.

1. САПР для применения в отраслях общего машиностроения. Их часто называют машиностроительными САПР или MCAD (Mechanical CAD) системами.

2. САПР для радиоэлектроники. Их названия — ECAD (Electronic CAD) или EDA (Electronic Design Automation) системы.

3. САПР в области архитектуры и строительства.

Кроме того, известно большое число более специализированных САПР, или выделяемых в указанных группах, или представляющих самостоятельную ветвь в классификации. Примерами таких систем являются САПР летательных аппаратов, САПР электрических машин и т.п.

По целевому назначению различают САПР или подсистемы САПР, обеспечивающие разные аспекты проектирования. Так. в составе MCAD появляются САЕ CAD САМ системы :

1. САПР функционального проектирования, иначе САПР-Ф или САЕ (Computer Aided Engineering) системы.

2. конструкторские САПР общего машиностроения — САПР-К. часто называемые просто CAD системами:

3. технологические САПР общего машиностроения — САПР-Т, иначе называемые автоматизированными системами технологической подготовки производства АС ТПП или системами САМ (Computer Aided Manufacturing).

По масштабам различают отдельные программно-методические комплексы (ПМК) САПР, например, комплекс анализа прочности механических изделий в соответствии с методом конечных элементов (МКЭ) или комплекс анализа электронных схем; системы ПМК; системы с уникальными архитектурами не только программного (software), но и технического (hardware) обеспечений.

Функции, характеристики и примеры CAE/CAD/CAM-систем. Функции CAD-систем в машиностроении подразделяют на функции двухмерного (2D) и трехмерного (3D) проектирования. К функциям 2D относятся черчение, оформление конструкторской документации: к функциям 3D — получение трехмерных моделей, метрические расчеты, реалистичная визуализация, взаимное преобразование 2D и 3D моделей.

Основные функции САМ-систем: разработка технологических процессов, синтез управляющих программ для технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), моделирование процессов обработки, в том числе построение траекторий относительного движения инструмента и заготовки в процессе обработки, генерация постпроцессоров для конкретных типов оборудования с ЧПУ (УС — Numerical Control), расчет норм времени обработки.

Наиболее известны следующие САЕ/СAD/САМ - системы, предназначенные для машиностроения. "Тяжелые'" системы: Unigraphics (EDS Unigraphics); Solid Edge (Intergraph). Pro Engineer (PTC — Parametric Technology Corp.), САTIА (Dassault Sysremes) и др.

"Легкие" системы: AutoCAD (Autodesk); АДЕМ; Caddy (Zlegler Informaucs): Компас (Аскон. С. Петербург); Спрут (Sprut Technology. Набережные Челны); Кредо (НИВЦ АСК, Москва).

Системы, занимающие промежуточное положение: SolidWorks (Dassault Sysremes); Microstation (Bentley);

T-FlexCAD (Топ Системы. Москва); Компас-3D (Аскон. С. Петербург)и др. С ростом возможностей персональных ЭВМ грани между тяжелыми" и "легкими CAD/САМ - системами постепенно стираются.

Функции САЕ-систем довольно разнообразны, так как связаны с проектными процедурами анализа, моделирования, оптимизации проектных решений. В состав машиностроительных САЕ-систем прежде всего включают программы для следующих процедур.

— моделирование полей физических величин, в том числе анализ прочности, который чаше всего выполняется в соответствии с МКЭ:

— расчет состояний и переходных процессов на макроуровне:

— имитационное моделирование сложных производственных систем на основе моделей массового обслуживания и сетей Петри.

Примеры систем моделирования полей физических величин в соответствии с МКЭ: Ansys, Cosmos.

Понятие о СALS - технологии. CALS-технология — это технология комплексной компьютеризации сфер промышленного производства, цель которой — унификация и стандартизация спецификаций промышленной продукции на всех этапах ее жизненного цикла. Основные спецификации представлены проектной, технологической, производственной, маркетинговой, эксплуатационной документацией. В CALS-системах предусмотрены хранение, обработка и передача информации в компьютерных средах, оперативный доступ к данным в нужное время и в нужном месте. Соответствующие системы автоматизации назвали автоматизированными логистическими системами или CALS (Computer Aided Logistic Systems). Поскольку под логистикой обычно понимают дисциплину, посвященную вопросам снабжения и управления запасами, а функции CALS намного шире и связаны со всеми этапами жизненного цикла промышленных изделий, применяют и более соответствующую предмету расшифровку аббревиатуры CALS — Continuous Acquisition and Life CycJe Support.

Применение CALS позволяет существенно сократить объемы проектных работ, так как описания многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в базах данных сетевых серверов, доступных любом) пользователю технологии CALS. Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организаций и т.п. Ожидается, что успех на рынке сложной технической продукции будет немыслим вне технологии CALS.

Развитие CALS-технологии должно привести к появлению так называемых виртуальных производств, при которых процесс создания спецификаций с информацией для программно управляемого технологического оборудования, достаточной для изготовления изделия, может быть распределен во времени и пространстве между многими организационно автономными проектными студиями. Среди несомненных достижений CALSтехнологии следует отметить легкость распространения передовых проектных решений, возможность многократного воспроизведения частей проекта в новых разработках и др.

Основные современные прикладные программные комплексы Автоматизированного проектирования Программный пакет Unigraphics разработан компанией EDS (Electronic Data System).

История Unigraphics.

В 1976 г. в результате объединения с компанией United Computing была образована компания Unigraphics Solutions как дочернее предприятие корпорации McDonnell Douglas (сегодня Boeing). Именно там закладывались первые алгоритмы Unigraphics.

В 1988 г. произошло объединение Unigraphics Solutions с компанией Shape Data Ltd, которая в те годы вела разработку математического ядра геометрического моделирования Parasolid. С этого момента вся математика Unigraphics базируется на ядре Parasokd.

В 1991 г. компанию приобретает фирма EDS и дает ей название EDS Unigraphics, и в этом же году состоялась первая поставка системы в Россию.

В 1992 г. к компании приходит мировая известность - крупнейшими пользователями системы Unigraphics становятся корпорации General Electric, McDonnell Douglas, в этом году открывается представительство EDS Unigraphics в Москве.

В 1998 г. EDS Unigraphics становится дочерней компанией EDS, возвращает прежнее название - Unigraphics Solutions и присоединяет подразделение компании Intergraph, разрабатывающей систем твердотельного моделирования Solid Edge.

Ядро Parasolid стало de-facto стандартом для систем трехмерного моделирования и инженерного анализа. Его лицензировали для построения своих систем многие разработчики В версии NX 6, выпуск которой состоялся 30 июня 2008 г., реализована синхронная технология моделирования. Данная технология позволяет применять два основных подхода к моделированию: параметрическое проектирование и прямое редактирование.

Последняя версия NX 7 вышла в 2009 году. Это примерно 25-я версия программы, впервые представленной публике в 1973 году. Программа использует ядро геометрического моделирования Parasolid. Основными конкурентами программы являются CATIA от Dassault Systеmes и Pro/ENGINEER от Parametric Technology Corporation.

Корпорация Parametric Technology Corp. была основана в 1985 году профессором Ленинградского университета Семном Гейзбергом, эмигрировавшим в 1974 году в США и работавшим там в области разработки CAD/CAM-систем. Основывая PTC, С.Гейзберг задался целью разработать крупнейший в мире набор инструментальных программных средств нового поколения для автоматизации проектирования изделий машиностроения, которые должны были базироваться на методах ассоциативного параметрического моделирования с использованием базовых конструктивных элементов.

C 1987 года начался стремительный взлет РТС к вершинам рынка CAD/CAM/CAE-систем. Этот год отмечен появлением семейства продуктов Pro/ENGINEER, основанных на уникальной архитектуре, объединившей различные этапы проектирования и изготовления изделий машиностроения. PTC стала одной из крупнейших софтверных компаний мира с доходом в 1999 году свыше 1 миллиарда долларов США. РТС является открытой компанией (public company), финансовая отчетность которой публикуется в открытой печати. Акции РТС с 1989 года проходят котировку на Нью-йоркской бирже (NASDAQ) под обозначением "РМТС".

Компания РТС всегда находилась на переднем крае в разработке новых технологий для дальнейшей автоматизации деятельности предприятий. Одним их таких перспективных направлений исследований и создания соответствующих продуктов стало распространение средств автоматизации на управление инженерными и проектными данными и интеграцию их в рамках всего предприятия.

Пользователями систем фирмы РТС являются крупнейшие корпорации мира во всех отраслях промышленности:EADS, Lockheed Martin, Boeing, Hughes, NASA, Motorola, Raytheon, US Army, US Navy, Pratt & Whitney, United Defense,General Dynamics, Honeywell Avionics, Allied Signal, GEC Marconi, ITT, Northrop Grumman, Vickers Shipbuilding Engineering Limited, Hyundai Heavy Industries, Yarrow, Bath Iron Works, Audi, FIAT, Ford, PSA, Rover, Volvo Truck, Caterpillar Solar Turbines, Omron, DuPont и многие другие.

Компания РТС занимает лидирующее место в списке крупнейших компаний на рынке CAD/CAM/CAE/PDM.

Системы и продукты фирмы РТС используются на следующих предприятиях: ЦКБ МТ "Рубин", ОАО "Туполев", КАПО, АНТК им. Антонова, ФГУП "Антей", Балтийский завод, ОАО "Северная верфь", РКК "Энергия", КБ "Южное", Завод им.Малышева, ГП Ижевский механический завод, АО Ижмаш, Пермская приборостроительная компания, АО "Автоваз" и др.

История Autodesk началась в апреле 1982 года, когда группа из 13 программистов скинулась из личных сбережений в сумму $60 тыс. для начала работы стартапа, для которого выделили двухкомнатный домик на улице Санкт-Джуд (Saint Jude Road) в калифорнийском городке Милл Вэлью (Mill Valley), принадлежавший лидеру основателей Джону Уокеру.

Поначалу основатели компании не очень ясно представляли себе, какие программные продукты будет выпускать новообразованная компания. Начали они с разработки текстового редактора, совмещенного с электронной таблицей - своего образа аналога того, что сегодня мы знаем как Microsoft Office.

Общим видением соучредителей было то, что в 1982 году ПК станет очень распространенным, а также то, что, возможно, бизнес программного обеспечения в скором времени станет большим, чем бизнес аппаратуры.

Еще в январе 1982 года, в своем письме к будущим партнерам Джон Уокер характеризовал уровень технологий как «беспрецедентный момент в истории».

Вскоре после образования компании ее основатели познакомились с программистом Майком Риддлом (Mike Riddle), который продемонстрировал им прототип чертежного редактора, который мы теперь знаем как AutoCAD. Текстовый редактор и электронная таблица были заброшены и все силы были брошены на доводку чертежной программы. Первая демонстрация AutoCAD на выставке COMEX в ноябре принесла ошеломительный успех – продукт был буквально хитом программы. Соответственно все это было быстро обращено в денежный поток доходов от продаж.

Уникальность AutoCAD в то время заключалась в том, что, в отличие от традиционных САПР, он работал на совершенно обычном ПК, оборудовании, которое могли себе позволить многие. Это обстоятельство привело к быстро нарастающей популярности программы.

К 1984 году годовой доход компании достиг весьма значимых $100 млн. (что в ценах 2010 года составило бы $200 млн.), по этому поводу в корпорации закатили выдающуюся вечеринку, о которой любят вспоминать ветераны. Джон Уокер руководил компанией до 1986 года, когда он решил предать управление Алвару Грину (Alvar Green), а самому снова сосредоточиться на разработках. Грин покинул компанию в 1992-м, после того как Уокер разослал сотрудникам 44-страничный документ, в котором резко раскритиковал направление развития компании.

На замену Грину в 1992 году пришла Кэрол Бартц, до этого работавшая вице-президентом по международным операциям в Sun Microsystems. Бартц приняла стратегическое направление на диверсификацию продуктовой линейки Autodesk – в дополнение к AutoCAD она, в первую очередь, активно развивала сектор приложений мультимедиа и развлечений.

В течение 90-х Autodesk совершила ряд ключевых приобретений. Среди них, безусловно, стоит выделить покупку Discreet Logic Inc., компании, специализировавшейся на визуальных эффектах. Вторым ключевым событием эпохи Бартц следует назвать выпуск первого «настоящего» MCAD-продукта Inventor, бросившегося в погоню за блистательно стартовавшим SolidWorks.

К 2005 году годовая выручка Autodesk впервые достигла заветных $1 млрд., компания с толком использовала средства, купив в том же году Alias Systems Corp., производителя пакета для концептуального трехмерного проектирования Maya.

В конце 1993 года вышла очередная версия AutoCAD, но ее 13-й номер оказался буквально роковым. Это была последняя версия работавшая в нескольких операционных системах: MS-DOS, Windows и Unix. В 13-й версии было неисчислимое количество ошибок, причем каждый вновь выходивший сервис-пак, казалось, только усугублял положение дел.

Современность В 2006 году корпорацию возглавил Карл Басс.

Сегодня Autodesk активен, пожалуй, в каждой новой технологической нише: программное обеспечение для мобильных устройств, облачные вычисления, прямое редактирование геометрии, управление жизненным циклом продукта – все это находит применение и отражение в продуктах и сервисах корпорации.

В последние годы особое внимание корпорация уделяет сектору продуктов для конечного потребителя, что, по идее, должно значительно расширить круг клиентов Autodesk. Несмотря на то, что большинство продуктов для потребительского рынка еще не вышли на коммерческую основу и распространяются, большей частью, бесплатно – активность в этом секторе сулит значительные выгоды в будущем. В корпорации это называют «маркетинговыми инвестициями».

История компании Аскон «Дорога в тысячу миль начинается с первого шага», — гласит китайская мудрость. Именно так АСКОН начала свое развитие. Официальная история компании началась в 1989 году, когда Александр Голиков, специалист Коломенского конструкторского бюро машиностроения, переехал в Ленинград и основал собственную компанию. Шла разработка первой версии программы КОМПАС для IBM PC, для чего была собрана команда технических специалистов. Центры разработки находились в двух городах: Ленинград и Коломна.

В процессе работы над программой приходилось все время сталкиваться с чем-то новым и неизведанным, каждый день учились тому, чего не знали еще вчера. Совершали ошибки, учились на них и двигались дальше.

Шла активная упорная работа, чтобы сделать сильную конкурентную программу, и предложить ее российскому рынку в качестве альтернативы существующим зарубежным аналогам, в том числе Автокаду.

Создание нового софта приносило удовольствие, работа шла очень активно – и результат вложенных усилий не заставил себя долго ждать. В 1989 году был заключен первый контракт с Ленинградским металлическим заводом на поставку программного обеспечения КОМПАС. После создания базовой версии, началась работа над ее усовершенствованием. Каждый год выходила новая версия, инструменты проектирования становились более удобными, расширялся функционал.

Школа-вуз-производство Любую компанию делают, прежде всего, люди и идеи. Поэтому одна из важнейших вех развития АСКОН началась именно со знакомства с интересной личностью: профессором Коломенского пединститута Богуславским Александром Абрамовичем. Физик по профилю, он был фанатичным поклонником информационных технологий. Просмотрев КОМПАС-График 4.0, профессор загорелся идеей по применению программы в школах.

АСКОН с Борисом Григорьевичем Киселевым, который возглавлял КУДИЦ (координационный учебнодемонстрационный центр). Центр создавался в конце 80-х в рамках проекта Горбачева-Буша по оснащению тысячи советских школ компьютерной техникой IBM.

Г-ну Киселеву понравилась идея адаптировать профессиональную версию программы под школьное обучение. В то время черчение в школах преподавалось в достаточных объемах, а подобных предложений у координационного центра не было. Поэтому, уже спустя два часа, Борис Григорьевич предложил заняться разработкой программно-методического комплекса (далее – ПМК) КОМПАС-Школьник. При этом он пообещал организовать государственное финансирование.

Но с финансированием так и не сложилось, так как в это время нагрянул распад Советского Союза, и координационный центр остался без бюджетной поддержки. Пока КУДИЦ переходил на коммерческие рельсы, руководством АСКОН, было принято решение разрабатывать ПМК совместно с профессором Богуславским на свой страх и риск, чтобы в дальнейшем тиражировать его через региональные отделы народного образования. У образовательной системы была потребность, у сотрудников АСКОН и профессора Богуславского был энтузиазм, поэтому работа шла очень быстро. Подготовка урезанной версии программы у программистов много времени не заняла, это не затормозило работу над выпуском следующей профессиональной версии КОМПАС-График.

В июне 1992 года компания привезла в КУДИЦ свой полноценный ПМК на приемо-сдаточные испытания.

Комплекс включили в официальный каталог рекомендуемых учебных пособий для среднего образования. Что касается коммерческой стороны, продаж поначалу не было совсем, что вполне логично. Стране в то время было не до финансирования школ, и уж тем более не до покупок ПМК по черчению. Но о комплексе рассказывали на семинарах для учителей и сотрудников РЦ НИТов.

Все это время версии программы КОМПАС-Школьник постоянно обновлялись параллельно с выходом основных версий программ. А в 1998 году учебная чертежно-графическая система КОМПАС-Школьник 4.5 была выпущена без защиты в свободное распространение. Александр Богуславский делал очень многое по пропаганде совместного ПМК в школах и вузах.

В 1994 году руководством компании было принято решение отдавать лицензионный софт вузам бесплатно, так как расплачиваться им тогда было совершенно нечем. В то время все были на грани выживания. Ранние версии отдавали совсем бесплатно, по письменному запросу вуза.

Что касается текущей лицензионной версии, было также принято решение отдавать ее бесплатно, но взамен на организацию семинара. Таким образом, в 1994-1996 годах, когда экономика начинала понемногу оживать, вузы организовывали встречи специалистов АСКОН с местными предприятиями – потенциальными заказчиками. Именно благодаря социальной инициативе, АСКОН начал активно распространять в регионах свое коммерческое ПО.

Несмотря на то, что с 1992 по 1996 год компания находилась в жестком режиме физиологического выживания, социальная инициатива помогла значительно укрепить коммерческий фундамент АСКОН.

Первоначальный старт компании пришелся на 1990-1991 годы, сразу после основания. Советская промышленность была в состоянии покупать САПР в немалых количествах, и компания быстро росла. Формировалась дилерская сеть первого поколения. В 1992 году открывается представительство АСКОН в Москве.

Но уже с этого года, в связи с распадом Советского Союза, компания переходит в жесткий режим экономии и физиологического выживания, который продолжался до 1996 года. Как ни странно, но именно в этот период АСКОН, в текущем рабочем режиме, реализовывал социальные инициативы.

И уже в 1994 году, в связи с активно формирующимся благодаря социальной инициативе имиджем компании, ее узнаваемостью и востребованностью программных продуктов на рынке, открывается центр разработки систем управления в Кургане. Здесь начинается активная работа над проектом КОМПАС-Менеджер.

В 1995 году запущенный социальный проект приносит первый ощутимый денежный поток. А с 1996 года начинается уверенный поступательный рост компании. В это время значительно вырос штат менеджеров по продажам и штат технических специалистов. В коломенском центре разработки сформировалась функционально правильная структура разработки ПО с выделенными аналитиками, программистами, тестерами и техническими писателями.

курс на подготовку комплексных решений для заказчика. Начинается активная разработка полностью укомплектованных рабочих мест для разных отраслей промышленности. В этом же году в Москве открывается финансового кризиса. Автомобильный бизнес полностью заморожен на неопределенный период. Компания вполне могла уйти в долгосрочный отпуск до лучших времен. Но, как показал опыт предыдущих кризисных лет, единственно правильным решением в кризисной ситуации является усиленная работа на перспективу. Собрав воедино все силы, весь дух и весь умственный потенциал сотрудников, и перейдя в режим жесткой экономии, АСКОН начинает усиленно развивать КОМПАС-График, а в дальнейшем – КОМПАС-3D.

В отличие от автопрома, в разгар кризиса были предприятия, которые остались в выигрыше от резкого обвала курса рубля. Оценив текущую ситуацию, АСКОН берет основной курс на развитие программного продукта для металлургического комплекса. Компания развивает принципиально новую систему автоматизации технологической подготовки производства (ВЕРТИКАЛЬ). Ее активно продвигают и внедряют на крупные производства, оставшиеся на плаву. Такая своевременная переориентация помогла компании выстоять в конце девяностых.

начинается выход на внешние рынки. В 2006 создаются первые англоязычные версии программ. В 2007 году открывается офис в Узбекистане (г. Ташкент). В 2012 году открывается первое европейское представительство в Германии (г. Мюнхен).

Не менее быстрыми темпами идет и функциональное развитие компании. В 2000 году КОМПАС впервые шагнул в мир 3D-технологий. В 2001 году компания выпускает первые решения для строительного проектирования. В 2003 году комплексные решения выходят на корпоративный уровень. В том же году выпускается программный продукт ЛОЦМАН:PLM и КОМПАС-3D V6. К этому времени завершается формирование крупнейшей в СНГ внедренческой и сбытовой сети САПР.

В 2005 году выходит новейшая САПР технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ. В 2008 году спираль истории делает виток, и крупнейшими заказчиками компании вновь становятся Ленинградский металлический завод и коломенское ФГУП «КБМ». В 2009 году выпускается КОМПАС-СПДС (профессиональная система автоматизированного проектирования для строительства). В том же году компанией АСКОН, впервые на российском рынке, предоставляется возможность трехмерного моделирования в режиме онлайн.

В 2010 году АСКОН выпускает систему управления проектными данными ЛОЦМАН: ПГС. А также, в сотрудничестве с Cloud IT, впервые запускает в России сервис доступа к автоматизированному проектированию в режиме онлайн (по модели SaaS). В 2011 году появляется первая домашняя профессиональная САПР КОМПАСD Home. В 2012 году выходит система автоматизированного управления производством ГОЛЬФСТРИМ. Количество пользователей решений АСКОН перешагнуло рубеж в 7000. В этом же году АСКОН и «КАМАЗ-мастер»:

компания становится официальным спонсором знаменитой ралли-команды. Первый шаг к мобилизации сделан в 2013 году: на рынок вышел мобильный клиент ЛОЦМАН:24.

История SolidWorks История SolidWorks берет начало в 1993 году, когда американский инженер Jon Hirschtick собрал команду программистов для создания нового трехмерного программного обеспечения CAD. До этого времени Jon возглавлял лабораторию CAD в Массачусетском технологическом институте (MIT), который успешно окончил, получив степени бакалавра и магистра в области машиностроения. В 1993 году образованная Jon’ом SolidWorks Corp. стала первой компанией, разрабатывающей трехмерную технологию CAD на платформе Windows, что не требовало наличия мощных аппаратных средств у пользователей.

В 1995 году первая версия SolidWorks была выпущена на рынок, за два месяца завоевав все главные премии в отрасли систем автоматизированного проектирования (САПР), во многом благодаря своему простому и удобному пользовательскому интерфейсу. SolidWorks за короткое время составила конкуренцию таким известным продуктам продуктам как Pro/Engineer, Unigraphics NX, AutoCAD. Продажи компании быстро росли, поэтому Jon Hirschtick привлек к сотрудничеству ветерана машиностроительной промышленности John McEleney, который вывел продукцию компании на Азиатские рынки и возглавил Партнерскую программу. В 1997 г. компания была поглощена французской корпорацией Dassault Systemes за $310 млн.

Тема 1. Основные сведения о компьютерной графике. Формирование растровых и векторных рисунков. Векторизация. Основные сведения о двухмерных и трхмерных моделях.

Конструкторская графика используется в работе инженеров-конструкторов, архитекторов, изобретателей новой техники. Этот вид компьютерной графики является обязательным элементом САПР (систем автоматизации проектирования). Средствами конструкторской графики можно получать как плоские изображения (проекции, сечения), так и пространственные трхмерные изображения При компьютерном моделировании приходится иметь дело с информационными потоками различного вида или типа. Для хранения такого рода информации разработаны и используются специальные форматы файлов.

Файлы любого формата содержат ASCII символы, т.е. символы в коде ASCII (American Standard Code for Information Interchange - Американский стандартный код для обмена информацией) и как правило имеют определенное расширение. Тип или расширение файла может задаваться произвольно, но обычно он несет информацию о содержании файла.

Растровые изображения, растровые файлы Растровым изображением называется изображение, представленное двумерным массивом точек, каждая из которых имеет определенный цвет. Эти точки называются растровыми точками.

Растровые изображения создаются при сканировании оригинальных изображений с бумаги или с помощью специальных программ, называемых растровыми редакторами. Примером такой программы может служить широко известный редактор Paint.

Наиболее распространенными растрами для хранения изображений являются форматы BMP, PCX, GIF, TIFF.

Когда монохромное растровое изображение исходного чертежа или рисунка выводится на монитор компьютера, то каждый пиксел экрана соответствует определенному количеству растровых точек изображения. Цвет пиксела будет черным или белым в зависимости от того каких растровых точек черных или белых в нем больше.

Черные пиксели, сливаясь между собой, образуют пятна и полосы, которые передают изображение чертежа или рисунка.

Возможно управлять режимом показа растрового изображения, используя команды управления экраном.

Например, если вы устанавливаете режим просмотра "один в один", то это значит, что программа отобразит каждую точку растрового изображения с помощью одного пиксела экрана.

Можно увеличить изображение в два раза, при этом для изображении каждой растровой точки будет использовано четыре пиксель экрана, но даже такая простая операция приводит к искажению вида растрового изображения - неровности контуров, незаметные при прежнем масштабе изображения, вырастают пропорционально степени увеличения.

С помощью редакторов растровые изображения можно обрабатывать добавляя или стирая черные части изображения на экране компьютера так, как будто бы вы рисуете на бумаге при помощи карандаша и ластика, но при этом вы не можете редактировать уже существующие части изображения, используя информацию о ранее созданных геометрических объектах, например, провести одну линию перпендикулярно другой, восстановить касательную к окружности и т. п.

Все это происходит потому, что растровые изображения обладают, с точки зрения компьютерной обработки данных, существенными недостатками. Основным из них является то, что информация о изображении представляется в виде набора точек и поэтому не содержит, в явном виде, данных о геометрии и размерах объектов, которые оно изображает.

Поэтому программы, которые используют компьютерную графику для расчетов - CAD/CAM системы, программы по созданию объемной мультипликации и т. п., не работают с растровыми изображениями, они используют другую форму представления графической информации - векторные изображения.

Растровая графика в области техники широко применяется при распознавании объектов, например в расшифровке металлографических шлифов.

Векторная форма представления изображений, векторные объекты, векторные файлы Векторная форма представления изображения (или просто векторный рисунок) является совокупностью векторных объектов.

Векторный объект - это графический объект, заданный своим аналитическим описанием. Описание включает в себя тип векторного объекта, который определяет его форму, например, - отрезок прямой, окружность, дуга, а так же параметры: координаты базовых точек, характерные размеры, ширину и т.п. Примеры векторных объектов: отрезок прямой с концами в точках 1; 1 и 5; 5 или окружность радиусом 6 мм с центром в точке 2; 2, тип линии – сплошная, цвет - красный и толщиной линии окружности равной 0,1.

Тип векторного объекта принято называть примитивом векторного изображения, или просто примитивом. Например, примитив дуга, примитив отрезок.

Векторные рисунок обычно создаются и редактируются с помощью специальных компьютерных программ - векторных графических редакторов. Эти программы работают с файлами, которые содержат векторные рисунки. Такие файлы называются векторными. Примером векторного редактора служит система AutoCAD, которая является одной из самых известных в мире программ обработки векторных изображений.

Все векторные форматы как правило являются аппаратно-независимыми. PIC, WMF, DXF, DWG - примеры таких векторных форматов.

Показ векторного изображения в любом масштабе происходит без искажений, поскольку при отображении на экране программа, используя математическое описание каждого векторного объекта, всегда может вычислить расположение и цвет пикселей экрана так, чтобы оптимальным образом передать изображение. Возможными становится и такие режимы показа векторного изображения, которые не имеют аналогов при управлении видом растрового изображения. Например, показ векторных объектов в каркасном (без показа толщины) представлении дает возможность найти ошибки в чертежах (увидеть какие линии не соединяются в концевых точках) и делает векторное изображение легко читаемым.

При создании векторного объекта пользователь выбирает необходимый ему тип векторного объекта и задает параметры описывающие геометрические размеры этого объекта. При редактировании векторного изображения применяются простые алгоритмы, с помощью которых можно легко выбирать и изменять векторные объекты. При этом можно использовать геометрические отношения между объектами, оперируя точными математическими терминами. Например сделать линию перпендикулярной или параллельной другой линии, или провести касательную к окружности через заданную точку.

С векторными изображения работают программы, производящие расчеты на основе графической информации. Например, CAM системы, генерирующие программы для обработки деталей на станках с числовым программным управлением, и системы CAD, которые используют компьютерные чертежи для автоматизации проектных и конструкторских работ.

Но векторные изображения уже существующих, вычерченных на бумаге, чертежей, карт, схем невозможно получить с помощью сканера. При сканировании вы получите только растровое изображение оригинала.

Двухмерная графика (2D — от англ. two dimensions — «два измерения») это «плоские» изображения объектов Трхмерная графика (3D — от англ. three dimensions — «три измерения») оперирует с объектами в трхмерном пространстве.

Тема 2. Программный комплекс для трехмерного моделирования. Краткая история создания.

Назначение, решаемые задачи; состав программного продукта, интерфейс пользователя, требования к техническому обеспечению.

Сущность трехмерного моделирования.

Человек мыслит трехмерными образами, но описать их посредством слов удается далеко не всегда. Как утверждают психологи. 80% информации человек получает посредством органов зрения. Поэтому проще всего передать информацию о каком-то объекте (тем более о пока еще не существующем, но только задуманном) через его макет или модель. Еще можно нарисовать этот объект. Если он достаточно сложный — одним рисунком не обойтись, нужно несколько рисунков с разных точек зрения на него. Это требует от человека определенного умения, чем могут похвастаться далеко не все. Были разработаны определенные правила выполнения таких рисунков через связанную систему проекций объекта на оговоренные плоскости, условных разрезов и сечений. Рисунок стал более простым, выполнение его более не требовало от человека наличия особых художественных навыков. Оно стало ремесленничеством, а сам рисунок получил название чертежа. Это была единственная возможность передать информацию о трехмерных объектах с помощью двухмерных объектов. Человеку приходилось вычерчивать проекции и сечения воображаемого трехмерного объекта на бумаге. Это был путь от трехмерного воображения к двумерному изложению. Обратный процесс - сформировать в воображении трехмерный объект по набору его плоских проекций - опять-таки требовал наличия трехмерного воображения и соответствующего опыта.

Первые CAD-системы (от Computer Aided Design - проектирование с помощью компьютера) позволили человеку выйти из-за кульмана, автоматизировать отдельные операции. Одним словом, освободившись от некоторой части рутинного труда, конструктор-проектировщик стал создавать те же чертежи на компьютере. При этом остался конфликт между трехмерным воображением и необходимостью отражения объемного мира в плоском виде.

С появлением трехмерных систем твердотельного моделирования конструктор получил возможность создать модель проектируемого объекта такой, какой она и является. На первых порах зрительное представление модели было каркасным — в виде проволоки ребер. С развитием аппаратного обеспечения появилась возможность изобразить модель в виде твердого тела в динамическом режиме и с учетом различных характеристик поверхности этой модели.

Схема традиционной технологии конструирования Схема современной технологии конструирования Параметризация и когда она нужна.

Параметрическое моделирование (parametric modelling) заключается в том. что конструктор определяет форму заданием геометрических взаимосвязей и некоторых размерных параметров. Геометрические взаимосвязи описывают отношения геометрических элементов. Примерами взаимосвязей являются: параллельность двух граней, компланарность двух ребер, касательность криволинейного ребра к соседнему прямому и т. д. К размерным данным относятся не только заданные размеры формы, но и соотношения между размерами. Соотношения записываются конструктором в виде математических уравнений. Таким образом, параметрическое моделирование заключается в построении формы путем решения уравнений, выражающих геометрические взаимосвязи, и уравнений, описывающих заданные размеры и соотношения между ними.

При параметрическом моделировании построение объекта обычно осуществляется в приведенной ниже последовательности.

1. Строится грубый набросок плоской фигуры.

2. В интерактивном режиме вводятся геометрические взаимосвязи и данные о размерах.

3. Строится плоская фигура, отвечающая ограничениям и требованиям к размерам.

4. Шаги 2 и 3 повторяются с изменением ограничений или размеров до тех пор. пока не будет получена нужная модель 5. Объемное тело создается вытяжкой в третьем направлении или вращением плоской фигуры. Толщина и угол поворота также могут стать размерными параметрами, что позволит при необходимости легко изменить созданную трехмерную модель.

Отметим, что модель в параметрическом моделировании изменяется не непосредственно, а через использование геометрических взаимосвязей и размеров. Поэтому конструктор может разработать множество альтернативных проектов, не заботясь о деталях, но сосредоточившись на функциональных аспектах.

История создания геометрической модели Одной из важных характеристик геометрической модели твердого тела является история его создания. Содержательная часть истории создания включает описание всех элементов, используемых для построения тела, параметры и последовательность выполненных операций. История создания имеет иерархическую структуру. На нижнем уровне размещаются геометрические примитивы (плоские или пространственные), параметры примитивов. На всех последующих уровнях могут размешаться сборки тел. полученные в результате преобразований над объектами нижнего уровня, а также промежуточные результаты топологических операций над отдельными конструктивными элементами. На верхнем уровне истории создания всегда находится результирующее тело (например, деталь) или сборка результирующих тел (например, узел или агрегат).

История создания твердого тела дает возможность быстрого доступа в любых моделях сложных тел. к любым промежуточным результатам и использования их при построении новых тел, а также позволяет организовать коллективный доступ к результатам работы многих конструкторов в едином проекте, не создавая дополнительных (резервных) копий всех конструктивных элементов. Кроме самой геометрии в истории создания хранится описание каждой операции в хронологическом порядке их выполнения, которые можно редактировать прямо в дереве истории создания.

Дальнейшее рассмотрение принципов твердотельного трехмерного проектирования будем вести на примере системы SolidWorks. разработанной корпорацией SolidWorks (США), и в настоящее время входящей в состав компании Dassault Systems История SolidWorks Как ни одна другая компания в отрасли САПР SolidWorks была видением одного человека, Джона Хирштика (Jon Hirschtick). Он получил степени бакалавра и магистра в области машиностроения в Массачусетском технологическом институте в 1983 году К началу 1994 года сформировалась идея создания недорогой САПР на основе твердотельного моделирования. Команда, собранная Хирштиком, в которую вошли Боб Цуффанте (Bob Zuffante), Скотт Харрис (Scott Harris), Константин Докос (Constantine Dokos), Томми Ли (Tommy Li) и он сам, начала разработку того, что со временем превратилось в SolidWorks.

Ключевым дополнением к команде стал Майкл Пэйн (Michael Payne), который присоединился к группе в августе 1994 года и занимался управлением разработки программного обеспечения. Пейн был сотрудником номер три в PTC и до ухода занимал там должность вице-президента по развитию. Компания была первоначально известна как Winchester Design Systems, по названию места, где был расположен первый настоящий офис.

План Хирштика был очень простым. SolidWorks будет работать только на ПК с Windows, компания намеревалась использовать стандартные функции Windows по максимуму. В результате получилась программа, похожая на собственные продукты Microsoft, такие как Word и Excel. Такой подход значительно уменьшил объем кода, который нужно было разработать Пейну и его команде. Также, раз программа будет работать на недорогих ПК, то и цена на нее должна быть соответствующая. Компания установила начальную цену в $3995.

Ранние версии SolidWorks Компания, еще будучи известная как Winchester Design, в конце 1994 начала понемногу показывать прототип SolidWorks отраслевым аналитикам и изданиям.

Исходно разработка базировалась на геометрическом ядре ACIS от Spatial Technology, но еще задолго до выпуска продукта компания перешла на Parasolid от EDS Unigraphics. Причиной замены была низкая производительность и недостаточная функциональность ACIS. Кроме того EDS предложила лучшие условия лицензирования.

Формальное представление ПО, теперь известного как SolidWorks 95, произошло на конференции AUTOFACT 1995. С самого начала было ясно, что основная целевая группа для SolidWorks – компании, намеревавшиеся приобрести Pro/ENGINEER. Другим конкурентом, конечно же, был Autodesk c AutoCAD.

Одним из наиболее активных партнеров была компания Structural Research and Analysis Corporation (SRAC) из Лос-Анджелеса. Компанию основал доктор Виктор Вайнгартен (Victor Weingarten). SRAC разрабатывала недорогое ПО для расчетов методом конечных элементов, весьма простое в использовании и довольно быстрое, во всяком случае на небольших задачах. SRAC доработала свой COSMOS FEA так, чтобы он работал напрямую с SolidWorks 96. Продукт назвали COSMOS/Works, в меню SolidWorks появилась опция FEM. Когда выбиралась эта опция, пользователь перемещался из SolidWorks в COSMOS, который был настроен для работы с моделью SolidWorks.

Пользователи могли создать расчетную модель МКЭ из геометрической модели SolidWorks, приложить нагрузки и граничные условия, произвести расчет и увидеть его результаты. Обе программы имели схожий пользовательский интерфейс, соответствующий стандартам Windows. Смысл этой разработки заключался в том, чтобы дать инженеру возможность производить расчеты самому, нежели обращаться в специальный отдел, использующий сложное ПО МКЭ, такое как ANSYS или MSC NASTRAN, работающее на мейнфреймах.

Ключевым технологическим моментом, способствующим все более широкому применению продвинутых программ, был стремительный рост производительности компьютеров, особенно настольных ПК. К концу многие инженеры имели доступ к 400 Мгц Pentium II для персонального использования. Такие машины были в состоянии производить расчеты довольно сложных задач, которые несколько лет ранее потребовали бы использования мейнфреймов. Например, один из клиентов SRAC, Nichols Aircraft создал модель масляного насоса для реактивного двигателя с 1.3 млн. степеней свободы. Расчет занял всего два часа на тогдашнем ПК. Таким образом, SolidWorks и SRAC изменяли практику инженерной работы.

SolidWorks 96 был выпущен в июле 1996, исправляя многие из ранних проблем, о которых упоминалось выше. В частности была значительно улучшена работа со сборками. Теперь пользователь мог создавать и редактировать детали прямо в редакторе сборок. Увеличилось быстродействие при работе с большими сборками – пользователи могли загружать подмножество моделей. Был усовершенствован чертежный редактор, обеспечивающий больше свободы в расположении видов, использование разных толщин линий и текстовых шрифтов.

Спустя менее, чем через год, был выпущен SolidWorks 97, содержавший, по заявлению компании, усовершенствований, в основном связанных с нареканиями к предыдущим двум выпускам. Эта версия включала инструменты для проектирования деталей из листового металла в базовом комплекте, появилась возможность выдавливать текст на плоских объектах.

Dassault Systemes покупает SolidWorks 24 июня 1997 года Dassault Systemes объявила, что покупает SolidWorks за $300 млн., то есть за сумму превышающую оборот компании в 12 раз.

На момент анонса сделки SolidWorks продала около 6000 копий своего ПО.

Так как в течение многих лет был очень ограниченный обмен технологиями между DS и SolidWorks, две части компании шли своим путем. SolidWorks продолжала использовать Parasolid даже после того как DS в году купила Spatial и ее технологию ACIS. Ключевые бизнес-функции, такие как финансовое управление, были централизованы, в то время как клиент-ориентированные активности, включая содержание продукта, оставались независимыми.

Независимые разработчики – ключевая стратегия SolidWorks В течение последующих лет SolidWorks ежегодно выпускала новые версии. Большей частью компания концентрировалась на базовых технологиях моделирования и черчения, оставляя целевые приложения, такие как расчеты, работу с ЧПУ, организацию документооборота на откуп сторонним разработчикам. Примером может служить Immerce Design из города Актон, штат Массачусетс. Компания, основанная в 1995 году Грегом Смитом (Greg Smith) разработала пакет Interactive Product Animator (IPA) для создания анимационных роликов в SolidWorks.

SolidWorks становится серьезным инструментом проектирования Одним из критериев совершенства архитектуры ПО является время, за которое оно может быть усовершенствовано без ухудшения надежности и производительности. Наблюдая за развитием SolidWorks, можно с уверенностью сказать, что в основе продукта лежит качественная архитектура. В выпущенном в 1998 году SolidWorks 98 компания реализовала многочисленные улучшения, включающие в себя создание сложной геометрии, функции создания чертежей и моделирование сборок. Последнее является проблемной зоной для многих САПР. SolidWorks 98 открывал сборку из полутора сотен деталей практически мгновенно.

К началу 1999 у SolidWorks было установлено более 20000 рабочих мест и компания начала работать со сделками в 1000 рабочих мест. Несмотря на то, что DS не публиковала финансовых результатов SolidWorks, Engineering Automation Report оценивал оборот компании в пределах от 40 до 50 миллионов долларов.

Выпущенный в середине 1999 SolidWorks 99 включал в себя новую технологию создания трехмерных эскизов, которая поддерживала работу нового модуля для проектирования трубопроводов, продававшегося за $995.

В течение 1999 года компания продала 17000 коммерческих лицензий, достигнув к началу нового десятилетия общего числа клиентов в 43000. В начале 2000 года за SolidWorks 99 последовал SolidWorks 2000 с усовершенствованными редакторами деталей и чертежей и ускоренным просмотром сборок.

Одной вещи клиенты так и не увидели долгое время – слияния SolidWorks и CATIA, особенно ее пятой версии, в единое интегрированное решение. Каждая из систем развивалась по-своему и распространялась на разных сегментах рынка.

К концу 1999 года SolidWorks превратился в весьма продвинутый инструмент геометрического моделирования с отличными возможностями работы со сборками. Меньше чем через пять лет с момента первого выпуска программа стала сравнимой по возможностям с куда более дорогими продуктами, существовавшими на рынке значительно более долгое время.

В середине 2000 Dassault Systemes купила компанию Spatial Technology вместе с ее геометрическим ядром ACIS. Многие тогда ожидали, что SolidWorks перейдет с ядра Parasolid на ACIS, так как Parasolid принадлежал конкурентам SolidWorks и CATIA.

В конце 1999 SolidWorks представила публике новый тип чертежей, создаваемых на компьютере, названных компанией «eDrawings».

Выход SolidWorks 2001 продемонстрировал новый уровень зрелости этого быстро развивающегося продукта. Эта версия обозначила новый подход к пользовательскому интерфейсу, который маркетологи SolidWorks назвали «Heads Up User Interaction» (дословно – работа с поднятой головой, т.е. не глядя на клавиатуру и диалоговые окна). Engineering Automation Report писал:

SolidWorks заявила, что 50% ее новых клиентов – бывшие пользователи Pro/ENGINEER. К этому времени компания продала 160 тыс. лицензий, из них 88 тыс. коммерческих, остальные – образовательные. К концу 2001 года доходы SolidWorks составляли 20% оборота Dassault Systemes в сравнении с 2% на момент покупки.

9 ноября 2001 года компания анонсировала, что Джон Хирштик решил уйти со своего поста, пост генерального директора занял бывший исполнительный директор Джон Макэлени (John McEleney). Макэлени был к этому времени пятилетним ветераном компании, успешно занимавшимся построением канала продаж в Тихоокеанском регионе.

Хирштик занял новую должность руководителя группы в головной компании Dassault Systemes. Он также продолжал занимать пост в совете директоров SolidWorks. Engineering Automation Report оценил эти изменения как благоприятные:

Декабрь 2001 был также отмечен выпуском SolidWorks 2001 Plus, десятого основного релиза компании.

Наиболее значимой новинкой стало использование Assembly Engineering Manager, разработанного D-Cubed. Две компании совместными усилиями создали инструмент для моделирования движения твердых тел. SolidWorks 2001 включал в себя также возможности со сборками, в которых условия сопряжения деталей критичны для работоспособности конструкции. Усовершенствования коснулись и чертежной функциональности.

Разнесенный вид в редакторе чертежей SolidWorks Одной из маркетинговых забот SolidWorks была необходимость наличия двумерной чертежной программы, по сути AutoCAD, чтобы обеспечить пользователям переход к трехмерному конструированию. До выхода SolidWorks 2001 Plus компания не прилагала особых усилий в этом направлении. SolidWorks 2001 Plus включал в себя несколько инструментов для превращения двумерных чертежей в трехмерные модели.

SolidWorks ввязывается в битву PDM Значительная часть клиентов SolidWorks имеет лишь по несколько лицензий. Чтобы удовлетворить потребности таких клиентов SolidWorks купила небольшую частную компанию Design Source Technology, которая продавала урезанную PDM-систему под названием PDMWorks. Пакет был недорогим и решал задачи для 2-5 рабочих мест. Он не использовал реляционных баз данных, таких как Oracle или Microsoft SQL, управляя данными моделей и чертежей базовыми средствами Windows.

SolidWorks в середине десятилетия К середине 2005-го SolidWorks поставила уже 190 тыс. коммерческих лицензий и достигла уровня доходов в $225 млн. в год. Это составляло более 21% доходов головной корпорации и, пожалуй, даже большую долю ее прибыли. Очевидно, что покупка, совершенная DS в 1997, была мудрым шагом со стороны французской компании. Dassault продолжала политику невмешательства в управление SolidWorks. Не существовало совместных маркетинговых программ для SolidWorks и CATIA, более того существовали лишь ограниченные средства для обмена данными между двумя системами.

Благодаря агрессивной образовательной политике, по которой ПО предоставлялось школам со значительной скидкой, общее количество рабочих мест превзошло 400 тыс. Компания утверждает, что более 700 тыс.

студентов ежегодно обучаются использованию SolidWorks.

Портал SolidWorks 3D Content Central сделал реальностью то, о чем мечтали многие пионеры САПР.

Большинство продуктов состоят из некоторых деталей, изготовленных производителем, и большей части деталей, купленных у других поставщиков. В процессе проектирования размерные данные таких деталей нужно использовать в модели продукта. Исторически это было трудозатратно.

Используя 3D Content Central, поставщики частей могут создавать модели своих изделий для SolidWorks и помещать их на сайт, управляемый SolidWorks. Затем проектировщики могут загружать нужные им модели с сайта и использовать их в своей работе. В середине 2005 года пользователи SolidWorks загружали около 100 тыс.

моделей в месяц.

В 2007 году Джона Макэлени на посту генерального директора сменил Джефф Рэй (Jeff Ray), которого затем, в начале 2011 года заменил Бертран Сико (Bertrand Sicot). В октябре 2011 года компанию окончательно покинул ее основатель Джон Хирштик.

Назначение, решаемые задачи; состав программного продукта, интерфейс пользователя, требования к техническому обеспечению Программный комплекс SolidWorks предназначен для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства изделий любой степени сложности и назначения. Специализированные модули программного комплекса решают задачи на этапе производства и эксплуатации.

Решаемые задачи на этапе конструкторской подготовки производства (КПП):

3D проектирование изделий (деталей и сборок) любой степени сложности с учетом специфики изготовления (базовые конфигурации SolidWorks).

Создание конструкторской документации в строгом соответствии с ГОСТ (базовые конфигурации SolidWorks, DraftSight, SWR-Спецификация).

Дизайн (базовые конфигурации SolidWorks).

Реверсивный инжиниринг (SolidWorks Premium).

Проектирование коммуникаций (электрожгуты и объемный монтаж - SolidWorks Premium, SWRЭлектрика; трубопроводы - SolidWorks Premium, SolidWorks Routing, Smap 3D).

Инженерный анализ (прочность, устойчивость, теплопередача, частотный анализ, линейное и нелинейное приближение - SolidWorks Simulation; динамика механизмов - SolidWorks Motion; газо/гидродинамика SolidWorks Flow Simulation; оптика и светотехника - OptisWorks).

Анализ размерных цепей (SolidWorks Premium, CETOL 6).

Подготовка данных для ИЭТР (базовые конфигурации SolidWorks, 3DVIA).

Управление данными и процессами на этапе КПП (SWE-PDM).

Решаемые задачи на этапе технологической подготовки производства (ТПП):

Анализ технологичности конструкции изделия (базовые конфигурации SolidWorks, DFMXpress/DFMProfessional).

Анализ технологичности процессов изготовления (литье пластмасс - SimpoeWorks, анализ процессов штамповки - BlankWorks/FastForm).

Разработка технологических процессов по ЕСТД, включая материальное и трудовое нормирование (SWR-Технология).

Проектирование оснастки и прочих средств технологического оснащения (базовые конфигурации SolidWorks, MoldWorks, ElectrodeWorks, Logopress и др.).

Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ (фрезерная, токарная, токарно-фрезерная и электроэрозионная обработка - CAMWorks; лазерная, плазменная и гидроабразивная резка, вырубные штампы cncKad; координатно-измерительные машины - CMMWorks).

Управление данными и процессами на этапе ТПП (SWE-PDM).

Состав SolidWorks Гибридное параметрическое моделирование: Твердотельное моделирование, моделирование поверхностей, каркасное моделирование и их комбинация без ограничения степени сложности. Использование вспомогательной геометрии. Работа с импортированной геометрией, редактирование на основе параметров и истории построения модели, "прямое" редактирование.

Проектирование изделий с учетом специфики изготовления:

- Детали из пластмасс - функций для автоматизации проектирования деталей из пластмасс, учет усадки, построение уклонов.

- Листовой материал - моделирование "от детали к развертке" и "от развертки к детали", автоматическое построение развертки.

- Пресс-формы и штампы - построение и анализ уклонов, учет изотропной и анизотропной усадки, припусков, построение линии и поверхности разъема; генерация матрицы и пуансона, знаков, ползунов; построение плит, колонок, толкателей; возможность создания библиотеки типовых элементов пресс-форм и штампов и т.д.

- Металлоконструкции - проектирование рамных и ферменных конструкций, библиотека профилей по ГОСТ, ISO, ANSI.

Проектирование сборок: Проектирование "снизу вверх" и "сверху вниз". Проектирование от концепции: использование компоновочных эскизов, работа с деталями-представителями, и т.д.

Контекстное редактирование компонентов сборки, сборочные операции, работа с массивами компонентов.

Автом атическое добавление сопряжений. Прямое управление производительностью для работы с большими сборками, технология SpeedPak.

Библиотека проектирования: Единая библиотека физических свойств материалов, текстур и штриховок. Типовые конструктивные элементы, стандартные детали и узлы, элементы листовых деталей, профили прокатного сортамента, и т.п. Библиотека стандартных отверстий.

Экспресс-анализ: динамики механизмов, прочности деталей - SimulationXpress, аэро/гидродинамики FloXpress, технологичности изготовления детали - DFMXpress, литья пластмасс - e-SimpoeWorks. Расчет массово-инерционных и геометрических характеристик модели, моделирование работы кулачков.

Экспертные системы: SketchXpert - анализ конфликтов в эскизах, поиск оптимального решения.

FeatureXpert, FilletXpert, DraftXpert - автоматическое управление элементами скруглений и уклонов, оптимизация порядка построения модели. Instant3D - динамическое прямое редактирование 3D моделей деталей и сборок, стандартных компонентов.DimXpert - автоматизированная простановка размеров и допусков в 3D модели, а так же размеров в чертежах, возможность работы с импортированной геометрией. AssemblyXpert - анализ производительности больших сборок, подготовка вариантов решений по улучшению быстродействия. MateXpert - анализ сопряжений сборок, поиск оптимального решения. DriveWorksXpress - инструмент автоматического проектирования по прототипу, автоматическая генерация комплекта конструкторской документации по проекту.

Оформление чертежей по ЕСКД: Создание чертежных видов по 3D модели: разрезы, сечения, местные виды и т.д., простановка размеров вручную, а так же с использованием экспертной системы DimXpert. Использование библиотек оформления КД: специальные символы, базы, допуски и посадки, шероховатости, клеймение и маркировка, технические требования, элементы гидравлических и электрических схем и т.д.

Трансляция данных: Нейтральные трансляторы STEP AP203/AP214, Parasolid, ACIS, IGES, VDAFS, STL, VRML. Прямые трансляторы Pro/ENGINEER, CADKEY, Unigraphics, Solid Edge, Inventor, Mechanical Desktop, AutoCAD, CATIA Graphics. Обмен данными с радиотехническими САПР (P-CAD, Altium Designer, Mentor Graphics, CADENCE и др.).

Анимация: Создание мультипликации (анимаций) на основе 3D моделей.

API SDK Поддержка программирования на языках Visual Basic, Visual C++ и др., запись и редактирование макросов (VBA).

SolidWorks Rx: Утилита автоматической диагностики компьютера на соответствие требованиям SolidWorks.

SolidWorks Explorer: Проводник файлов SolidWorks.

3D Content Central: Доступ к единой библиотеке стандартных компонентов поставщиковпроизводителей в формате SolidWorks.

SolidWorks eDrawings: Просмотр и вывод на печать документов SolidWorks, Pro/Engineer, DWG, DXF.

DraftSight: Работа с чертежами в формате DWG без ограничения номера версии. Ассоциативные связи с моделью SolidWorks.

SolidWorks Toolbox: Библиотеки стандартных изделий (крепеж, подшипники, прокатный сортамент, кулачки, шкивы, шестерни и т.п.) по стандартам ГОСТ, ISO, ANSI, BSI, DIN, JIS, CISC, PEM®, SKF®, Torrington®, Truarc®, Unistrut®.

FeatureWorks: распознавание и параметризация импортированной геометрии SolidWorks Utilities: сравнение документов SolidWorks (детали, сборки, чертежи).

SolidWorks Task Scheduler - планировщик задач: Настройка задач для выполнения по расписанию. Планируемые задачи: групповая печать, импорт/экспорт, проверка проекта на соответствие стандартам предприятия и т.д.

PhotoView 360: Создание фотореалистичных растровых изображений по 3D моделям.

3D Instant Website Создание WEB страниц на основе интерактивных 3D моделей. Подготовка данных для ИЭТР.

SolidWorks Design Checker: Проверка документов на соответствие стандартам предприятия. Автоматическая корректировка документов в соответсвии с заданным шаблоном.

SolidWorks eDrawings Professional: Просмотр и вывод на печать документов (моделей, чертежей), созданных в SolidWorks и Pro/Engineer, а так же в форматах DWG, DXF. Просмотр и согласование документов (красный карандаш).

SolidWorks Routingпроектирование трубопроводов с использованием библиотек стандартных элементов. Создание сборных, гнутых, а так же комбинированных трубопроводов. Создание элементов гибкой проводки (шланги, подводка и т.д.). Библиотека стандартных деталей трубопроводов (ГОСТ, ANSI, ISO, DIN...). Автоматический подбор типоразмеров стандартных компонентов.

SolidWorks Simulation: Расчет на прочность конструкций (деталей и сборок) в упругой зоне. Расчет сборок с граничными условиями SolidWorks SimulationXpress. Использование нагрузок из SolidWorks Motion.

SolidWorks Motion: Комплексный кинематический и динамический анализ механизмов.

ScanTo3D: Модуль обратного инжиниринга. Преобразование облака точек в поверхности и твердотельные модели.

TolAnalyst: Анализ размерных цепей в трехмерной модели сборки. Использование размеров и допусков DimXpert для проведения анализа. Определение допуска замыкающего размера. Определение степени влияния размеров на замыкающий размер.

CircuitWorks: Импорт данных из радиотехнических САПР (ECAD). Построение 3D модели печатной платы по импортированным данным. Передача измененных данных в радиотехнические САПР. Сравнение версий печатной платы.

SolidWorks Simulation Основные функциональные особенности модуля Simulation для различных конфигураций показаны в таблице.

Прогнозирование усталостного разрушения Расчет нагрузок потери устойчивости Тепловой расчет без учета движения среды Линейная динамика: модальный ний, гармонический анализ Физическая и геометрическая нелинейность SolidWorks Motion (COSMOSMotion) - интегрированный кинематический и динамический анализ SolidWorks Motion предназначен для расчета движения механизмов. Модуль использует информацию, содержащуюся в сборках SolidWorks с возможностью уточнения расчетной модели посредством его процедур.

SolidWorks Motion является третьим, наиболее функциональным инструментом SolidWorks, для имитации движения. Первые два уровня: Движение сборки и Физическое моделирование, присутствующие в базовой конфигурации SolidWorks Standard, могут быть использованы для создания кинематической модели сборки, имитации движения без получения численных характеристик. После этого информация без каких-либо дополнительных действий воспринимается на уровне SolidWorks Motion.

SolidWorks Flow Simulation (COSMOSFloWorks) - универсальный инструмент для анализа в гидрогазодинамике и теплопередаче SolidWorks Flow Simulation является модулем гидрогазодинамического анализа в среде SolidWorks.

Возможности моделирования Стационарные и нестационарные течения.

Сжимаемые и несжимаемые (жидкости или газы) течения, включая до-, транс- и сверхзвуковые режимы Идеальные и реальные газы Неньютоновские жидкости Одно и многокомпонентные течения без химического взаимодействия и разделения фаз Совместный расчет течения жидкости или газа и теплопередачи внутри твердого тела без наличия границы раздела газ-жидкость.

Ламинарные и турбулентные течения, учет ламинарного/турбулентного перехода "Замораживание" течения для разделения "быстрых" и "медленных" процессов Течения в пористых средах с учетом теплопроводности стенки Учет шероховатости стенки Внешнее и/или внутреннее течение Конвективный теплообмен, свободная, вынужденная или смешанная конвекция Радиационный теплообмен с управлением прозрачностью стенок и разделением свойств стенок для теплообмена излучением и солнечной радиации Расчет траекторий твердых частиц и капель в потоке Возможность расчета двумерной (2D) задачи Тепловые элементы Пельтье Результаты Результаты выводятся в окне SolidWorks Вывод функции на любой плоскости или поверхности в виде цветовых эпюр, векторов и изолиний, отображение результатов с помощью изоповерхностей Интегральные характеристики на произвольной грани или совокупности граней Создание трехмерных траекторий Вывод характеристик расчета в MS Excel Распределение любой характеристики вдоль любой кривой и передача в MS Excel Анимация результатов Расчет характеристик в точках, определяемых пользователем Вывод основных расчетных и интегральных величин в MS Excel Автоматическое создание отчета Передача давления на стенках, коэффициентов теплоотдачи и температур в SolidWorks Simulation.

SolidWorks Routing – модуль проектирования трубопроводов Часто при проектировании приборов и оборудования возникает задача создания трубопроводов и коммуникаций, которые бы объединили компоненты сборок и сделали трехмерную модель завершенной. Включение трубопроводной обвязки в трехмерную модель изделия позволяет решить многие проблемы уже на этапе проектирования и избежать ситуации, когда на этапе монтажа оказывается, что трубы неправильно изогнуты и мешают работе других систем или в существующей конструкции недостаточно свободного места для прокладки всех необходимых коммуникаций.

Задача создания трехмерных моделей трубопроводов возникает при проектировании приборов и оборудования различных отраслей машиностроения, при создании гидравлических и пневматических систем, в нефтегазовой промышленности при создании трубопроводной обвязки, а также при проектировании различных инженерных коммуникаций, подводок и шлангов.

Рис. 1 Модель трубопроводной обвязки Все эти задачи решаются посредством модуля SolidWorks Routing, который входит в конфигурацию SolidWorks Premium и специально предназначен для облегчения работы по проектированию сборных и гнутых трубопроводов, гибких подводок и инженерных коммуникаций.

Используя в своей работе SolidWorks Routing, возможно оптимально компактно расположить линии обвязки в сборке изделия, исключить возможность взаимного пересечения труб и конструкции, быстро получить данные о длинах труб, тем самым сократив время проектирования и на его ранних этапах получить точные данные о потребностях в материалах и комплектующих.

В SolidWorks Routing автоматизированы многие рутинные процессы по прокладке траектории осевой линии трубопровода, добавлению арматуры и изоляции, получению документации на трубопровод и информации для трубогибочного оборудования.

SolidWorks Toolbox – библиотеки стандартных изделий Библиотеки стандартных изделий Toolbox используются при работе в контексте сборки SolidWorks. Обеспечивается автоматическое сопряжение стандартных изделий при вставке в сборку, возможность групповых операций. Toolbox позволяет проводить проектировочные расчеты балок и подшипников. Библиотеки Toolbox редактируются и настраиваются под конкретные задачи любого предприятия.

Проектировочные расчеты SolidWorks Toolbox Балки: расчет напряжений и деформаций балки любого профиля для разных закреплений и нагрузок.

Подшипники - определение допустимой нагрузки и срока службы подшипника.

Библиотека конструктивных элементов SolidWorks Toolbox Кулачки - создание круговых или линейных кулачков с полностью определенными траекториями движения и типами толкателей. 14 типов движения на выбор. Возможность создания направляющей толкателя как глухого или сквозного выреза.

Канавки - создание стандартных канавок для стопорных колец на цилиндрических элементах деталей.

Профили - автоматическое создание эскиза поперечного сечения балки в контексте детали для создания твердотельной модели балки.

SWR-Электрика: проектирование электрических жгутов в среде SolidWorks Назначение: SWR-Электрика объединяет электрическую и механическую части проекта в единой среде проектирования, обеспечивая моделирование проводных соединений между контактами с использованием пополняемой библиотеки соединителей, проводов, многожильных кабелей, изоляционных трубок, экранирующих плетенок и т.д. Программа выдает подробную информацию о выполненных соединениях и использованных материалах, представляя ее в виде таблиц, отчетов, и чертежей.

формате IDF между системами проектирования печатных плат (ECAD) и SolidWorks.

контур платы монтажные отверстия отверстия с контактными площадками и без них OptisWorks OptisWorks - универсальный инструмент для проектирования и моделирования светотехнических и оптических систем.

OptisWorks характеризуется полной интеграцией в SolidWorks, что позволяет использовать ассоциативную модель не только для анализа, но и для проектирования, а также для "материализации" траекторий лучей.

Решаемые задачи Создание, расчет, оптимизация светотехнических конструкций; имитация особенностей человеческого зрения;

расчт эргономических характеристик объектов с точки зрения светотехники.

Результаты и визуализация Кривые и поверхности силы света (фотометрические тела), распределение освещенности в реальном и мнимом цвете, распределение пропущенного, поглощенного и отраженного света, распределение яркости по отношению к наблюдателю, геометрические параметры оптимального проекта; энергетические диаграммы, траектории лучей, источники света в разнообразных форматах.

Размерный анализ сборки с применением CETOL углового) размерной цепи при известных номинальных значениях и допусках составляющих звеньев и построение распределения данного значения в заданных пределах.

При построении расчтной схемы между элементами, участвующими в расчте размерной цепи, назначаются связи, определяющие степени свободы этих элементов и соотношения между ними.

В результате расчета в CETOL 6 формируется отчет, в котором представлены: график распределения вероятности, с которой замыкающее звено попадт в заданный интервал, характеристики данного распределения (стандартное отклонение, вероятность), гистограммы оценки качества и степени влияния составляющих звеньев размерной цепи на замыкающее звено, исходные данные по участвующим в расчте размерам модели.

Smap3D Plant Design объединяет процессы создания схем P & ID, проектирования трубопровода и создания изометрических схем.

С помощью этого программного обеспечения, полный цикл проектирования систем, реализуемых в виде пространственной системы трубопроводов, может быть осуществлен в среде SolidWorks с обеспечением высокой степени автоматизации этого процесса. Для каждого пользователя возможно обеспечение специфических настроек, позволяющих реализовать уникальность применяемых корпоративных решений и эта SWR-Технология. Система подготовки технологической документации САПР ТП SWR-Технология представляет собой специализированный модуль, предназначенный для информационной поддержки и автоматизации проектирования технологических процессов, включая формирование технической документации (от конструкторской спецификации до комплекта производственных документов).

Программный комплекс имеет логичный и удобный интерфейс, обеспечивающий быстрое его освоение.

Назначение.

Автоматизированное проектирование ТП.

Расчет материальных и трудовых затрат.

Формирование комплекта технологической документации.

Управление и планирование процесса разработки ТП.

Организация взаимодействия с системой SWE-PDM.

Отличительные особенности.

Проектирование ТП ведется в системе «активного документа», то есть пользователь работает непосредственно с бланком документа, что максимально приближено к реальной работе технолога. В результате снижается время на освоение системы.

Для работы системы не требуется наличие дополнительных лицензий от сторонних разработчиков ПО, таких как Microsoft, Borland.

При работе система опирается на заполненную базу знаний и широкий набор бланков документов, которые могут быть откорректированы или дополнены непрограммирующими пользователями.

Преимущества. Существенным преимуществом модуля SWR-Технология является ее открытость. Это означает, что систему можно не только настраивать на решение задач конкретного предприятия, но и модернизировать, как на уровне интерфейса, так и на уровне функционального назначения. В результате каждое предприятие, использующее нестандартные формы документации, может без привлечения сторонних программистов создать требуемый комплект документов. При проектировании техпроцессов используются базы типовых ТП и типовых технологических переходов, пополняемые по ходу проектирования, а также редактируется менеджером БД.

Функциональные возможности модуля SWR-Технология и сквозная интеграция с программным комплексом SWE-PDM обеспечивают решение следующих задач:

управление хранением данных и документов: авторизация доступа, поиск информации, целостность данных, архивирование, резервное копирование, восстановление данных;

управление процессами: управление работой, протоколирование работы;

управление структурой изделия: технологический состав изделия, исполнения.

Новым шагом интеграции SolidWorks и SWR-Технология стала разработка компанией SolidWorks Russia функции назначения материала детали на основе единой базы данных САПР ТП. Это означает, что конструктор назначает материал детали, основываясь на данных о реально существующих на предприятии материалах/заготовках/сортаментах и их типоразмеров, вследствие чего у технолога не возникает потребности в повторном введении этих данных. (ссылка на рисунок 1) и (ссылка на рисунок 2).

SWR-Спецификация - программа автоматической генерации и оформления конструкторских спецификаций Программа предназначена для создания конструкторских спецификаций по моделям сборок SolidWorks, из SWE-PDM или из XML-файла, содержащего необходимые данные.

SWR-Спецификация является независимым приложением, работающим совместно с SWE-PDM и SolidWorks в среде операционных систем Windows. Приложение считывает исходную информацию из активной сборки SolidWorks или из указанного объекта в SWE-PDM и автоматически формирует документ спецификации.

Программный продукт обладает всеми возможностями, необходимыми для создания конструкторской спецификации по нескольким бланкам, не только в режиме взаимодействия с SolidWorks/SWE-PDM, но и в режиме независимого редактирования.

SWR-Спецификация предоставляет интуитивно понятный интерфейс, который обеспечивает быстрый и эффективный доступ ко всем возможностям. Информация отображается в виде дерева в левой части приложения. В правой части отображаются либо окно редактирования, либо окно просмотра.

Максимальная простота и наглядность программы, удобство обмена данными с моделью позволят конструктору быстро и легко составить, отредактировать и распечатать спецификацию проекта в соответствии с ЕСКД, а также сохранить ее отдельно либо в файле чертежа сборки.

Расширенные возможности настроек отображения документа позволяют добиться максимально приближенного к желаемому оформления документа.

Основные возможности:

Чтение состава модели сборки SolidWorks, анализ конфигураций и поддержка вариантных исполнений;

Редактирование и запись свойств документов SolidWorks;

Чтение данных о составе изделия из SWE-PDM;

Импорт данных из XML-файла;

Обновление позиций на чертеже SolidWorks в соответствии с данным в документе-спецификации;

Поддержка различных бланков;

Генерация спецификаций по структуре изделий в SWE-PDM;

Поддерживает механизм внедрения таблицы спецификации в другие документы, как это делает Excel, а также редактирование по месту;

Позволяет изменять номера позиций и вносить дополнительные строки в ручном режиме это полнофункциональное приложение для автоматизированного механикоSolidWorks машиностроительного конструирования, базирующееся на параметрической объектно-ориентированной методологии. Это позволяет легко получать твердотельную модель из двумерного эскиза, применяя очень простые и эффективные инструменты моделирования. С помощью SolidWorks можно создавать также поверхностные параметрические модели.

Программа имеет удобный и интуитивно понятный пользовательский интерфейс с широкими возможностями по настройке имеющихся и пользовательских панелей инструментов, полное описание которого выходит за рамки данного пособия и может быть найдено в [1].

Программа SolidWorks имеет три режима работы.

1. Режим Part (Деталь) Режим Part (Деталь) представляет собой параметрическую объектно-ориентированную среду, позволяющую строить твердотельные геометрические модели деталей. По умолчанию конструктор получает в свое распоряжение три взаимно перпендикулярные основные плоскости: Спереди, Сверху и Справа. Сначала необходимо выделить плоскость, в которой будет выполнен эскиз базового элемента.

После этого в распоряжение разработчика предоставляется эскизная среда, располагающая всеми необходимыми инструментами для построения чертежей. Построив эскиз, нужно нанести размеры и установить требуемые геометрические взаимосвязи между его элементами, находясь все в той же среде построений. Добавление взаимосвязей и уравнений помогает конструктору предельно четко выразить свой замысел. Кроме того, в режиме Part (Деталь) можно строить сложные поверхности, используя средства моделирования поверхностей. Также в режиме Part (Деталь) создаются такие элементы чертежа, как обозначения сварных швов, геометрических допусков, базовых поверхностей, чистоты обработки поверхности.

2. Режим Assembly (Сборка) В режиме Assembly (Сборка) с помощью соответствующих инструментов выполняется объединение разработанных ранее компонентов (деталей и сборок более низкого уровня) в сборку. Сборка компонентов может осуществляться двумя методами:

1) сборка «снизу вверх»;

2) сборка «сверху вниз».

При подходе «снизу вверх» сборка формируется путем интеграции ранее созданных компонентов с сохранением всех конструкторских решений. Подход «сверху вниз» подразумевает создание компонентов в режиме сборки: можно начать с каких-то готовых изделий и далее в контексте сборки создавать другие компоненты. При этом можно задавать зависимость размеров одних компонентов от размеров других.

3. Режим Drawing (Чертеж) Режим Drawing (Чертеж) предназначен для формирования технической документации на созданные ранее детали и сборки в виде чертежных видов и их деталировок. В SohdWorks составление документации осуществляется двумя способами.

Во-первых, возможно получение чертежей автоматически на основе созданных моделей деталей или сборок.

На чертежах отображаются все размеры и обозначения, добавленные к компоненту в режиме Part (Деталь).

При этом сохраняется свойство двусторонней ассоциативности. Чертеж сборки может быть также дополнен спецификацией и текстовыми примечаниями.

Во-вторых, построить чертежи изделия и нанести размеры можно «вручную» с использованием традиционных инструментов компьютерной инженерной графики (2D).

Двунаправленная ассоциативность Между различными режимами работы SolidWorks - Part (Деталь). Assembly (Сборка) и Drawing (Чертеж) поддерживается единая двусторонняя взаимосвязь. Таким образом, все изменения, внесенные конструктором в модель в одном из режимов, немедленно будут отражены и в других режимах. Например, если изменить размеры детали в режиме Part (Деталь), размеры изменятся и в режиме Assembly (Сборка), и в режиме Drawing (Чертеж).

Аналогично, можно изменить размеры детали на чертеже, автоматически сгенерированном в режиме Drawing (Чертеж), при этом в режимах Part (Деталь) и Assembly (Сборка) эти изменения также появятся.

На рисунке 1 показаны основные элементы.

Интерфейс пользователя SolidWorks Дерево конструирования FeatureManager. Расположено в левой части окна SolidWorks, отображает контурный вид активной детали, сборки или чертежа.

Можно легко увидеть построение модели или сборки или просмотреть разные листы и виды чертежа.

Дерево конструирования FeatureManager и графическая область динамически связаны. Можно выбирать элементы, эскизы, чертежные виды и вспомогательную геометрию в любой части окна.

Тема3. Программный комплекс для трехмерного моделирования. Двухмерное параметрическое черчение.

Порядок создания эскизов. Основные методы, команды, взаимосвязи.

Эскиз. Совокупность линий и других двухмерных объектов на плоскости или грани, образующей основу для элемента, например, основание или бобышка. Трехмерный эскиз является объемным и его можно использовать, например, в качестве направляющей для элемента по траектории или элемента по сечениям Элементы SolidWorks основываются на построении двумерных эскизов. Эскиз состоит из некоторого числа простейших геометрических объектов: отрезков, сплайнов, дуг и т.п., соединенных между собой. Построение эскизов основано на применении различного рода инструментов рисования, создания взаимосвязей и задания размеров.

Большинство элементов SolidWorks основываются на двухмерных эскизах.

Определение плоскости для построения эскиза При создании новой детати или сборки трем основным плоскостям проекции в начертательной геометрии: горизонтальной, вертикальной и профильной в SolidWorks определяются три соответствующих плоскости:

Спереди, Сверху, Справа. Основные плоскости Solid Works представлены ниже.

Плоский эскиз можно создавать:

- на любой плоскости по умолчанию (Спереди. Сверху или Справа):

- на любой плоскости, созданной инструментами Справочной;

- плоской грани твердотельного объекта.

В SolidWorks существует возможность создавать трехмерные эскизы. Графические объекты (трехмерные линии, сплайны, точки) в таких эскизах располагаются в трехмерном пространстве и не связаны с определенными плоскостями эскизов.

Работа в режиме редактирования эскиза.

Для построения двухмерного эскиза следует выполнить команду верхнего меню Вставка\ Эскиз Рисование осуществляется с помощью команд эскиза, представленных на рисунке 1.

Каждая команда позволяет создавать отдельный примитив рисунка или изменять примитив.

Рисунок 1. Команды эскиза.

Все команды эскиза делятся на объекты эскиза и инструменты эскиза.

Объекты эскиза это команды для создания примитивов.

Инструменты эскиза это команды для изменения примитивов Для перехода в режим редактирования уже существующего эскиза следует выделить в Дереве конструирования необходимый объект, запустить всплываюшее меню (нажатием правой кнопки мыши), вызвать команду Редактировать эскиз (рис. 2, а).

Рис. 2. Переход в режим редактирования эскиза Основным признаком режима редактирования эскиза является характерный знак в окне Угол для выбора графической области построения (см. рис. 2, б).

Для выхода из режима редактирования эскиза следует выполнить одну из команд (рис. 3): Выход из эскиза. Перестроить либо Отмена (без сохранения изменений) в окне Угол для выбора.

Рис. 3. Команды выхода из режима редактирования эскиза Элементы формирования При построении плоских объектов эскиза (линий, дуг. многоугольников и т.п.) используются так называемые Элементы формирования: линии формирования, указатели, привязки эскиза и взаимосвязи. Элементы формирования динамически показывают, как элементы эскиза влияют друг на друга.

Линии формирования - это пунктирные линии, которые появляются по мере создания эскиза. Когда указатель приближается к подсвечиваемым меткам (вершинам, средним точкам и т.п.). линии формирования используются в качестве ориентира в зависимости от существующих объектов эскиза (рис. 4).

При построении объектов Вид указателя меняется в зависимости от выбранного инструмента рисования (дуга, окружность, линия). а также в случае, если указатель находится на геометрической взаимосвязи (пересечения, точки) либо на размере. Если при построении указатель отображает взаимосвязь, она автоматически добавляется к объекту.

Рис. 4. Элементы формирования объектов эскиза Привязки эскиза существуют по умолчанию. Во время рисования отображаются значки привязок эскизов.

Кроме Привязок эскиза можно отобразить значки, которые представляют Взаимосвязи между объектами эскиза. Во время рисования объектов отображают значки, представляющие Привязки эскиза, как только объект эскиза построен, отобразятся Взаимосвязи.