Система «Компас» російської фірми АСКОН. До складу версії «Компас Х» входять креслярсько-графічна підсистема « Компас-Графік», підсистема геометричного моделювання «Компас-3D», підсистеми технологічного проектування «Автопроект» і програмування обробки на верстатах зі ЧПУ «Гемма-3D», система керування проектними даними « Компас-Менеджер», а також ряд спеціалізованих бібліотек, орієнтованих на конкретні додатки (є бібліотеки металоконструкцій, підшипників кочення, елементів хімічних виробництв, трубопровідних арматур, інженерних комунікацій і ін.).
Редактор конструкторської документації «Компас-Графік» дозволяє створювати й редагувати з повною підтримкою ЕСКД графічні документи, що включають крапки, прямі й ламані лінії, окружності, еліпси, багатокутники, криві NURBS і інші примітиви, вставляти в документи фрагменти у форматах ВМР, РСХ, JPEG, ТIFF, працювати з параметричними моделями, оформляти текстові документи, у тому числі специфікації на проектовані вироби.
Підсистема «Компас-3D» призначена для створення тривимірних параметричних твердотільних моделей деталей і складань. Геометричні моделі деталей синтезуються за допомогою булевих операцій над об'ємними примітивами - сферами, призмами, циліндрами, конусами й т.п. У свою чергу, примітиви створюються кінематичним способом - шляхом переміщення плоских фігур у просторі. Складання утворяться з окремих деталей і складальних одиниць із включенням у модель параметричних залежностей. Візуалізація конструкцій виконується за допомогою каркасних і напівтонових зображень із можливостями керування масштабом і положенням зображення в просторі. Передбачено розрахунок відстаней і масоінерційних параметрів.
До складу підсистеми «Автопроект» входять програми проектування технологічних процесів механообробки, штампування, зварювання, термообробки, нанесення покриттів, складання, а також програми розрахунку норм витрати матеріалів, матеріалоємності й собівартості виробів. Розробка технологічних процесів ведеться на основі техпроцесу-аналога або шляхом синтезу процесу з окремих блоків операцій і переходів. Є бібліотеки аналогів і типових блоків. Автоматично обираний аналог може допрацьовуватися користувачем. Підтримується розробка наскрізних технологій з використанням операцій різних базових технологій. У базах дані підсистеми є відомості про встаткування, інструменти, матеріалах.
У систему T-Flex CAD російської фірми «Топ Системи» входить ряд підсистем конструкторського й технологічного проектування, прикладних програм, баз даних, підсистема документообігу.
T-Flex CAD дозволяє одержувати параметричні креслення будь-якої складності, включаючи складальні. У системі використовується геометрична параметризація, більше стійка при модифікації моделей, чим розмірна параметризація. Розмірна параметризація насамперед орієнтована на побудову ескізів для тривимірних операцій і має певні кількісні обмеження. В T-Flex CAD параметричним є все - від положення ліній і елементів складального креслення до вмісту тексту й будь-яких атрибутів елементів.
Підсистема тривимірного твердотільного моделювання Т-Flex CAD 3D побудована на геометричному ядрі Parasolid, розробленому компанією «Unigraphics Solutions». Створення геометричних моделей можливо звичайним способом в інтерактивному режимі або шляхом перетворення раніше створеного двовимірного креслення.
Для автоматизації технологічної підготовки виробництва використовується інтегрований у систему Т-Flex CAD продукт ТехноПро фірми «Вектор» і підсистема «Т-Flex ЧПУ».
У підсистемі «Т-Flex CAD/Технопро» здійснюється формування технологічних документів, у тому числі операційних і маршрутних технологічних карт із вказівкою використовуваних видів устаткування, оснащення, допоміжних матеріалів, з підбором ріжучих і вимірювального інструментів. Проектування ТП проводиться по процесах-аналогам або з окремих блоків операцій і переходів. Можливо автоматичне одержання технологічної документації після параметричної зміни креслення в конструкторській підсистемі. При цьому система підбирає необхідні операції й розраховує технологічні розмірні ланцюги.
Підготовка програм для верстатів зі ЧПУ виконується в підсистемі Т-Flex ЧПУ. У підсистему входить більше 100 готових постпроцесорів для фрезерної, токарської, свердлильної, електроерозійної й лазерної обробки, є засоби для генерації постпроцесорів, відсутніх у бібліотеці.
Білоруська компанія «Интермех» добре відома своїми розробками в області автоматизації проектування конструкторських робіт (системи CADMECH, CADMECH Desktop, AVS), автоматизації технологічної підготовки виробництва (система TechCARD), технічного документообігу й керування інформацією про вироби (система Search).
Компанія «Autodesk» розробила гаму продуктів для проектування в машинобудуванні. Основними серед них можна назвати Inventor, Mechanical Desktop 5 і AutoCAD Mechanical 2000i.
Порівняно нова система Inventor призначена для підтримки концептуального проектування й 3D конструювання, у тому числі великих складань (10 000 деталей і більше). В основі системи нове графічне ядро. Побудова 3D моделей можливо видавлюванням, обертанням, по перетинах, по траєкторіях. Підтримується колективна робота над проектом, у тому числі в межах однієї й того ж складання. Передбачено автоматичну перевірку кінематики, розмірів деталі з урахуванням положення сусідніх у складанні. Значні зручності роботи конструкторів обумовлені тим, що асоціативні зв'язки задаються не через операції з параметрами й рівняннями, а безпосередньо визначенням форми й положення компонентів.
Система Mechanical Desktop 5 призначена для параметричного 3D геометричні моделювання, асоціативного конструювання, розподіленого проектування в Internet на базі технологій Microsoft NetMeeting, реалізований випуск 2D документації. Система побудована на графічному ядрі ACIS версії 6.2. Є CAD-Менеджер із засобами настроювання, конфігурування й керування робочими групами.
Система AutoCAD Mechanical 2000i орієнтована на випуск креслярсько-конструкторської документації, 2D конструювання, виконання деталювань, проставляння розмірів, створення специфікацій; можливо паралельне проектування зі зв'язком через Internet.
Системи компаній «АСКОН», «Топ Системи», «Интермех», «Autodesk» ставляться до «САПР середнього рівня».
До числа світових лідерів в області машинобудівних САПР, називаних «важкими» або «САПР високого рівня», ставляться системи Unigraphics компанії Unigraphics Solutions і система Рro/E.
Unigraphics – система для проектування більших складань і підготовки конструкторської документації. Система багатомодульна. У конструкторській частині (СА) є засоби для твердотільного конструювання, геометричного моделювання на основі NURBS-Поверхонь, створення креслень по 3 D-Моделі, проектування складань (у тому числі із сотнями й тисячами компонентів) з обліком асоціативності, аналізу допусків і ін. У технологічній частині (САМ) передбачена розробка керуючих програм для токарської й електроерозійної обробок, синтез і аналіз траєкторій інструмента при фрезерної трьох- і пятикоординатної обробках, при проектуванні прес-форм і штампів і др. Для інженерного аналізу (САЕ) у систему включені модулі міцністного аналізу по методу кінцевих елементів з відповідними пре- і постпроцесорами, кінематичного й динамічного аналізу механізмів з визначенням сил, швидкостей і прискорень, аналізу ливарних процесів пластичних мас.
Порівняльний аналіз інтегрованих САD/ СAM систем
Даний порівняльний аналіз виконаний для машинобудівного підприємства й наведений у журналі [19]. Розглядалися наступні САD/СAM-Системи, розповсюджені на нашім ринку (перелік за абеткою):
- АDЕМ V 6.1 Тriаl (версія № 6 Тriаl);
- АutoсAD V 2000 (версія 2000);
- CADDS V5;
- КОМПАС V 5.0;
- MicroStation Modeler 95;
- Pro/Engineer V2000;
- SolidEdge V 6.0;
- SolidWorks V 99;
- T-FLEX V 6.2;
- Unigraphics V 15.
Досліджувалися можливості систем по виконанню 20 завдань (табл.17.1) з рішенням контрольних прикладів. Наприклад, для завдань «Креслення» і «Підтримка вітчизняних стандартів» пропонувалося виконати креслення відповідно до правил ЕСКД. Для «Об'ємного моделювання», «2,5 х-фрезерування», «Об'ємного фрезерування» були підготовлені моделі (деталі з кишенями з вертикальною й криволінійною стінками, прес-форма). У розділі «Адаптація до верстатного парку» розглядалися бібліотеки постпроцесорів у першу чергу стосовно до вітчизняних систем керування верстатами. «Створення прикладних САПР» досліджувалося теоретично по документації. Для оцінки «Редагування сканованого зображення» пропонувалося внести зміни в текст і графіку сканованого креслення формату А1 з наступним виводом креслення на плоттер. «Підтримка користувачів» перевірялася по якості російськомовної документації й НЕLP (допомоги).
Якість систем оцінювалося по трибальній системі. Найвищий бал привласнювався в тому випадку, якщо всі поставлені тести виконувалися. Часткове виконання зараховувалося як задовільне. Невиконання всіх тестів виносило оцінку «погано». При остаточному формуванні оцінки враховувалися також особисті враження фахівців, що випробовували систему, і час на освоєння й рішення завдань. Результати порівняльного аналізу по всім 20 показникам (завданням) представлені в табл. 17.1.
Аналіз CAD/ CAM-СистемТаблиця 17.1
Завдання
ADEM v.6.0
AutoCAD v.2000
CADDS 5
«Компас» v.5.0
Pro v.2000i
SolidEdge v.6.0
SolidWorks 99
T-Flex v.6.2
Unigraphics v.15
MicroStation
Modeler 95
Плоске моделювання
+
+
+
±
±
±
±
±*
±
+
Креслення
+
±
±
+
–
–
–
±*
+
±
Об'ємне моделювання
+
±
+
–
+
+
+
±*
+
±
Створення об'ємних складань
±
±
+
–
+
±*
±*
±*
+
+
Створення креслення по тривимірній моделі
+
±
+
–
+
+
+
±
+
±
Генерація технологічної документації
+
–
+
–
–
–
–
–
±
–
Редагування сканованого зображення
+
+
–
–
–
–
–
–
–
–
Засоби створень прикладних САПР
±
+
+
±
+
+
+
.±
±
+
Механообработка по 2D моделі
+
–
+
–
–
–
–
–
–
–
Механообработка по 3D моделі
+
–
+
–
+
–
–
–
+
–
Фрезерование 2х, 2,5х
+
–
+
–
–
–
–
–
±
–
Фрезерование 3х
+
–
+
–
+
–
–
–
+
–
Фрезерование 5х
±
–
+
–
+
–
–
–
+
–
Фрезерование багатопозиційне
+
–
+
–
+
–
–
–
+
–
Электроэрозия 2х, 4х
+
–
+
–
–
–
–
–
+
–
Гостріння
+
–
+
–
–
–
–
–
±
–
Свердління
+
–
+
–
±
–
–
–
+
–
Адаптація системи до верстатного парку
+
–
+
–
–
–
–
–
±
–
Підтримка вітчизняних стандартів
+
±
±
+
–
–
–
+
–
–
Підтримка користувача
+
–
+
+
±
±
+
+
±
+
П р и м і т к и:
+ достатня для рішення завдання реалізація відповідної функції;
± неповна можливість використання або функціональна особливість, що вимагає доробки;
- відсутність даної можливості в системі або невідповідність функціональності сучасним вимогам;
* створення об'ємних складань не в 3D моделюванні, а в спеціалізованих модулях.
Для непрямої перевірки отриманих результатів було вивчене позиціонування систем у структурі російських підприємств. При цьому розглядалася узагальнена структура, що традиційно складається з наступних підрозділів:
- проектного бюро (ПБ) - створення загальних видів, загальної компонування;
- конструкторського бюро (КБ) - конструювання, випуск конструкторської документації (КД);
- технологічного бюро (ТБ) - створення техпроцесів, випуск технологічної документації (ТД);
- відділу ЧПУ - програмування верстатів із числовим програмним керуванням.
Для кожного продукту розглядався доступний список офіційних користувачів будь-яких версій системи. Оцінка відбиває лише розподіл усередині списку для кожного продукту й ні в якій мері не показує співвідношення частоти застосування різних продуктів (табл. 17.2).
Застосування систем по підрозділах Таблиця17.2
Можливості
ADEM v.6.0
AutoCAD v.2000
CADDS 5
«Компас» v.5.0
Pro v.2000i
SolidEdge v.6.0
SolidWorks 99
T-Flex v.6.2
Unigraphics v.15
MicroStation
Modeler 95
ПБ
±
±
+
–
+
+
+
–
+
+
КБ
+
+
–
+
±
–
–
+
–
±
ТБ
+
±
–
±
–
–
–
±
+
–
ЧПУ
+
–
+
–
–
–
–
–
+
–
ADEM застосовується в основному для випуску КД і ТД, дуже часто - для підготовки УП для ЧПУ й для плоского й об'ємного моделювання виробів, оснащення й прес-форм. AutoCAD застосовується для випуску КД і ТД, не обтяжених вимогами вітчизняних стандартів, рідше - для плоских компонувань.
CADDS 5 найчастіше застосовується для об'ємного моделювання й компонування виробів, оснащення, прес-форм, а також для підготовки УП для ЧПУ. У конструкторських підрозділах не зустрічається.
«Компас» використовується в основному для випуску креслярської КД, рідше - ТД.
Pro/Engineer (Pro) найчастіше приймається для об'ємних компонувань агрегатів типу двигун або реактор, для розведення трубопроводів. Для випуску КД і ТД використовується рідко.
SolidEdge, SolidWorks, MicroStation Modeler 95 застосовуються для об'ємного моделювання нескладних машинобудівних виробів і вузлів (електродвигун, электрофен, насос), для ілюстрацій, інструкцій для експлуатації, звітів і рекламних брошур. Для випуску КД і ТД практично не використовується.
T-Flex застосовується для випуску креслень типових деталей машинобудування. В об'ємному моделюванні не використовується.
Unigraphics найчастіше застосовується для об'ємного моделювання виробів, оснащення й прес-форм, а також і для об'ємного компонування виробів типу корпус, двигун. Відносно часто використовується для ЧПУ.
За результатами тестування й досвіду застосування систем на підприємствах вихідний перелік був розділений на три групи. До першої групи були віднесені претенденти на супровід проектування, до другого - системи автоматизації випуску КД, до третього - інтегровані CAD/ CAM-Системи, що підтримують ЧПУ (табл.17.3).
Таблиця 17.3
Група
I
II
III
ADEM
CADDS 5
MicroStation Modeler 95
Pro
SolidEdge
SolidWorks
Unigraphics
