Масштабы. Несмотря на то что универсаль­ные CAD/CAM/CAE-системы пред­назначены для комплексной авто­матизации проектирования и про­изводства

Несмотря на то что универсаль­ные CAD/CAM/CAE-системы пред­назначены для комплексной авто­матизации проектирования и про­изводства, по масштабу решаемых ими задач (в зависимости от их функциональных возможностей, набора входящих в них модулей и структурной организации) приня­то выделять три класса систем:

низкого уровня, среднего и полно- масштабные системы (масштаба предприятия).

Системы низкого уровня обычно имеют ограниченный на­бор модулей и кроме средств ав­томатизации чертежных работ включают в себя графический моделлер с ЗD-пoвepxнocтнoй гра­фикой (иногда с ЗD-твepдoтeль-ной), модуль визуализации трех­мерных тел, модуль генерации программ для оборудования с ЧПУ и др. В них исключи­тельно ограничены воз­можности параметриче­ского проектирования и ассоциативных связей, как правило, отсутствуют модули управления дан­ными проекта, функцио­нального анализа и уп­равления процессами механосборки. Обычно ба­зовые графические моду­ли этих систем создают­ся фирмами-разработчи­ками системы, которые часто выступают и в роли интеграторов внедряемой САПР. Модули для расширения возмож­ностей системы на область задач САЕ и САМ обычно разрабатыва­ются и поставляются третьими фирмами. В большинстве случа­ев системы низкого уровня могут инсталлироваться и работать на персональных компьютерах или недорогих рабочих станциях.

К системам этого класса можно отнести такие недорогие и попу­лярные в нашей стране системы автоматизации, как AutoCAD, CAD­DY, отечественные TopCAD, " Ком­пас", " Спрут" и др. фирмы-произ­водители стремятся постоянно на­ращивать функциональные воз­можности своих систем, прибли­жая их к системам среднего уров­ня, а за счет приобретения про­дукции третьих фирм - и к полно­масштабным системам.

Системы среднего уровня имеют более широкий набор мо­дулей, разрабатываемых фир­мой-собственником пакета. Сис­темы этого класса обеспечивают более высокую функциональность при проектировании, используют геометрические моделлеры с воз­можностями параметрического моделирования и ассоциативно­сти, а некоторые включают набо­ры модулей управления проект­ными данными и механическими сборками. Технической базой для таких систем являются обычно ра­бочие станции с ОС UNIX или пер­сональные компьютеры уровня графических рабочих станций. К подобным системам могут быть отнесены Cimatron, KONSYS2000, Pro/JUNIOR, MicroStation (выде­ляется более развитыми функци­ональными возможностями) и др. В результате совершенствования и развития эти системы по своим возможностям приближаются к системам масштаба предприятия, а в некоторых случаях даже превосходят их по функциональ­ности.

И, конечно же, наибольшими возможностями обладают полномасштабные системы CAD/ САМ/САЕ. Из них к числу наиболее распространенных в России относятся, Pro/Engineer (компания PTC Unigraphics (фирма EDS), CADDS 5 (Computervision), CATIA (IBM). Это сложные, многофунк­циональные системы, в состав ко­торых входит большой набор мо­дулей (до 40-70) различного фун­кционального назначения, из ко­торых как типовые выделяются:

1. графическое ядро для созда­ния геометрических моделей от­дельных деталей, узлов и изделия в целом;

2. модуль создания и опериро­вания процессами механосборки;

3. модули для инженерного ана­лиза с использованием МКЭ, мо­делирования кинематики и дина­мики механизмов;

4. модули конструирования систем управления (гидравлических, пнев­матических, электрических и др.) и систем жизнеобеспечения(вентиля­ция, кондиционирование, теплоснабжение, энергопитание и т.п.);

5. набор модулей для технологи­ческой подготовки производства, в основном модули генерации уп­равляющих программ для различ­ных видов механообработки, литья, штамповки и других техпроцессов;

6. модули обмена данными в раз­личных графических форматах (IGES, STEP. DXF, VDA-FS и др.);

7. модули управления данными выполняемых проектов;

8. собственная или коммерческая СУБД;

9. модули подготовки и выпуска проектной и конструкторской до­кументации (разработки чертежей по геометрическим моде­лям, подготовки специфи­каций).

В большинстве случаев приведенный базовый на­бор модулей дополняет­ся различными вспомога­тельными, и очень часто в состав универсальных систем включаются спе­циализированные пакеты -ADAMS, MoldFlow, NAS-TRAN и т.д. Например, некоторые предприятия, используя CAD/CAM/CAE-систему Pro/Engineer фирмы РТС, тем не менее для генерации программ станков с ЧПУ предпочитают применять со­ответствующие модули других си­стем (CADDS, CIM CAD, Smart-CAD), считая их более эффективными.

На большинстве западных ма­шиностроительных предприятий эксплуатируются различ­ные CAD/CAM/CAE-систе-мы разных версий и в раз­ной конфигурации, то есть системы неоднородные или гетерогенные. Можно привести случаи, когда разные системы исполь­зуются в соседних подраз­делениях предприятия, а иногда и отдельными проектировщиками. Подо­бный разнобой объясня­ется многими причинами:

симпатиями и привычка­ми отдельных сотрудни­ков, желанием использовать для различных проектных задач наиболее подходящее программное обеспечение.

Основная проблема, возникающая при использовании гетерогенных систем (нередко усугубля­емая неоднородностью инстру­ментальной базы - системных программно-аппаратных средств, в том числе систем управления LAN и базами данных), заключает­ся в переносе между системами геометрических моделей сконструированных деталей и узлов одного проекта, когда в каждой из систем нужно обеспечить адекватность описания геометрии с заданной точностью. Как правило, для этого используется преобра­зование внутреннего представле­ния геометрических моделей в формат одного из распространен­ных графических стандартов (IGES, VDA-FS, STEP, DXF и др.). Однако при этом зачастую не уда­ется достаточно полно согласо­вать графические возможности системы-источника и системы-приемника геометрической моде­ли. И поэтому фирмы-разработ­чики систем CAD/CAM/CAE часто создают модули прямой связи между известными системами -например, CATIA-CADDS, I/EMS-MEDUSA и т.п.