Стариков А.В. САПР мебели: методические указания

Подождите немного. Документ загружается.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Воронежская государственная лесотехническая академия

САПР мебели

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ КОНСТРУИРОВАНИЕ

ИЗДЕЛИЙ КОРПУСНОЙ МЕБЕЛИ

В САПР « БАЗИС-КОНСТРУКТОР-МЕБЕЛЬЩИК »

Методические указания к выполнению лабораторных работ

для студентов специальности 250303 − Технология

деревообработки (специализация «Дизайн и проектирование

изделий из древесины»)

Воронеж 2006

УДК 684:004

Стариков, А.В. САПР мебели. Автоматизированное конструирование

изделий корпусной мебели в САПР «Базис-Конструктор-Мебельщик»:

методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов

специальности 250303 − Технология деревообработки (специализация «Дизайн

и проектирование изделий из древесины») / А.В. Стариков; Фед. агентство по

образованию, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования,

Воронеж. гос. лесотехн. акад. − Воронеж, 2006. − 80 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА

Рецензент канд. техн. наук, доцент Э.И. Воробьев

Научный редактор д-р техн. наук, проф. В.К. Зольников

 2006, Стариков А.В.

Тел.: (4732) 53-90-52, E-mail: Star123@yandex.ru

Сайт кафедры ВТ ВГЛТА: http://www.vglta.vrn.ru/Pages/FreePages/kaf_VT/Default.htm

Лабораторная работа №1 (2 часа)

Тема работы: Введение в автоматизированное проектирование изделий

корпусной мебели.

Цель работы: Начальное знакомство с возможностями программных па-

кетов автоматизации проектирования корпусной мебели Базис-Конструктор-

Мебельщик 6.0 и bCAD для Мебельщика 3.8.

Вначале преподаватель знакомит студентов с кратким содержанием рабо-

чей программы дисциплины «САПР мебели». Особое внимание обращается на

вопросы раздела, посвященного организации лабораторных занятий. Студенты

ставятся в известность, что в течение семестра им предстоит выполнить не-

сколько индивидуальных заданий по разработке проектов изделий корпусной

мебели, начиная с относительно простых и заканчивая более сложными, с ис-

пользованием программных систем автоматизации проектирования. При этом

успешное завершение данных работ является необходимым условием для полу-

чения допуска к экзамену.

Затем студенты под руководством преподавателя просматривают сле-

дующие демонстрационные материалы (видеоролики):

1. Конструирование письменного стола с помощью программного пакета

«Базис-Конструктор-Мебельщик»;

2. Конструирование встроенного шкафа с помощью модуля параметри-

ческого проектирования «Базис-Шкаф»;

3. Конструирование тумбы с помощью программного пакета «bCAD для

Мебельщика».

После просмотра видеороликов происходит обсуждение увиденного ма-

териала. Студенты и преподаватель высказывают свое мнение, обмениваются

впечатлениями, задают вопросы и отвечают на них.

В заключение студенты изучают содержание статьи «Системы автомати-

зированного проектирования мебели и интерьера помещений: сопоставитель-

ный анализ и критерии оптимальности». Данная статья опубликована в журнале

«Деревообрабатывающая промышленность» в №2 за 2003 год (стр. 8-10), ее

полный текст, включая список литературы, приведен ниже.

Краткое изложение исторического аспекта проблемы автоматизации ме-

бельной промышленности можно найти в следующей статье: Бунаков П.Ю.

«Автоматизация мебельных предприятий: история и современность» − журнал

«Мебельщик», №1−2, 2005. Вторая часть этой статьи, посвященная истории по-

явления и развития САПР (главным образом, машиностроительного и мебель-

ного направлений), с разрешения автора, ведущего специалиста ООО «Базис-

Центр», также размещена ниже.

УДК 674:681.3

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

МЕБЕЛИ И ИНТЕРЬЕРА ПОМЕЩЕНИЙ: СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ

АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК И КРИТЕРИИ ОПТИМАЛЬНОСТИ

В.Г. Сарайкин – Государственный научный центр лесопромышленного комплекса,

А.В. Стариков – Воронежская государственная лесотехническая академия

В настоящее время величины основных

экономических показателей мебельной

подотрасли отечественной деревообраба-

тывающей промышленности стабильны,

что особенно заметно на фоне более скром-

ных достижений других обрабатывающих

отраслей. Это прежде всего объясняется

тем, что большинство мебельных предпри-

ятий смогли достаточно оперативно орга-

низовать производство по заказам, которое

– в отличие от серийного и массового –

обеспечивает более полное удовлетворение

запросов покупателей.

Как известно, существует определенное

противоречие между мебельным предпри-

ятием и конкретными потребителями его

продукции: производитель мебели стре-

мится выпускать унифицированную про-

дукцию (эффективно используя имеющиеся

у него определенные технологии, т.е. усло-

вия, способы и средства производства), а

почти каждая семья – приобрести разнооб-

разную мебель, для того чтобы превратить

свою типовую квартиру в удобную, краси-

вую и оригинальную среду обитания.

Мебельное производство по заказам

позволяет если не ликвидировать, то суще-

ственно смягчить это противоречие, пред-

лагая потребителям обширную номенкла-

туру типов изделий, широкий выбор обли-

цовочных материалов, комплектующих и

аксессуаров. В ограниченные сроки подго-

товить несколько десятков и тем более со-

тен проектов мебельных изделий и сконст-

руировать на их основе мебельные ансамб-

ли, удовлетворяющие самым взыскатель-

ным вкусам покупателей, – невозможно без

эффективного использования современных

систем автоматизированного проектирова-

ния (САПР) как элементов систем ИПИ или

CALS-технологий.

Несколько лет назад проблемы выбора

соответствующей САПР у отечественных

мебельщиков практически не было (хотя

потребность в такой системе, безусловно,

была). В случае необходимости приобрета-

ли один из программных пакетов (набор

программ), используемых в машинострое-

нии, и программисты (собственные или

сторонние) приспосабливали его для реше-

ния задач проектирования мебели. Чаще

всего для этих целей использовали универ-

сальную САПР AutoCAD компании “Auto-

Desk Inc.” (США), обеспечивающую воз-

можность проведения 2D- и 3D-

проектирования, дополненную открытым

интерфейсом на базе языков программиро-

вания C и AutoLISP [1-3]. Система Auto-

CAD имеет 20-летнюю историю развития;

ее используют на разнотипных ЭВМ

(включая наиболее распространенные мо-

дели IBM PC), она обеспечивает возмож-

ность применения большого числа различ-

ных периферийных графических устройств.

Но универсальность данной САПР –

это один из основных факторов, услож-

няющих ее настройку и использование при

проектировании мебели. Необходимость

серьезного знакомства с самой САПР и

компьютерной тематикой вообще, а также

отсутствие специальных эффективных “ме-

бельных” элементов компьютерных техно-

логий – все это тормозило переход профес-

сиональных дизайнеров-мебельщиков на

автоматизированное проектирование. По-

этому (а также с учетом того, что в настоя-

щее время мебельное производство России

– одно из немногих направлений ее про-

мышленности, способных реально финан-

сировать эффективную модернизацию тех-

нических систем для проектирования и из-

готовления своих изделий) около 5 лет на-

зад отечественные разработчики САПР на-

чали создавать специализированные САПР

мебели.

Среди конкурирующих групп разработ-

чиков быстро стали передовыми те, кото-

рые уже имели существенные теоретиче-

ские и практические заделы в области

трехмерного геометрического проектиро-

вания и моделирования. Это ЗАО “ПроПро

Группа” (г. Новосибирск) и НВЦ “ГеоС” (г.

Нижний Новгород): первое предложило

программный продукт “bCAD для Ме-

бельщика” [4], а второй – “К3-Дизайн ме-

бели”[5]. Немного уступает им мебельная

фирма “Дума” (г. Коломна, Московская об-

ласть), финансирующая разработку и раз-

витие пакета программ “Базис-

Конструктор-Мебельщик”

∗

[6].

Выбор оптимальной САПР мебельных

изделий – из нескольких сходных по функ-

циональным возможностям и величинам

показателей назначения – представляет оп-

ределенную проблему. Несомненно, при-

знанием у дизайнеров мебели и интерьера

помещений будут пользоваться программы,

способные обеспечить следующее:

− достаточно простой, наглядный и

точный способ конструирования мебели с

использованием компьютера, совместимого

с компьютером IBM PC;

− автоматизированную подготовку

комплекта рабочих чертежей (удовлетво-

ряющих основным требованиям ЕСКД),

достаточных для производства сконструи-

рованного изделия;

− визуализацию (наглядное представ-

ление) сконструированного изделия в раз-

личных проекциях и аксонометрии;

− расчет себестоимости (сметы) изде-

лия и расхода материалов, требуемых для

его изготовления;

− формирование карт раскроя листо-

вых и погонажных материалов для сконст-

руированного изделия (комплекта изделий),

учитывающих величины показателей

имеющегося технологического оборудова-

ния;

− подготовку библиотеки моделей из-

делий, которая будет использоваться как

∗

В настоящее время разработчики программы обре-

ли юридическую и финансовую самостоятельность,

образовав ООО «Базис-Центр» (г. Коломна), про-

должая интенсивно развивать и распространять

свою систему.

для модификации существующих изделий,

так и для проектирования интерьера поме-

щения;

− проектирование реалистического ин-

терьера помещения с применением библио-

течных моделей изделий.

При выборе оптимальной САПР можно

использовать следующие критерии:

− достаточный объем функциональных

возможностей программы;

− дружественный в отношении поль-

зователя (т.е. интуитивно понятный ему)

интерфейс;

− приемлемые требования к техниче-

ским средствам и программному обеспече-

нию компьютера;

− развитые средства адаптации, кон-

фигурации и настройки на конкретные тре-

бования пользователей;

− возможность сопряжения с другими

программами, например: системами авто-

матизированного проектирования (САПР),

визуализации и анимации, оптимизации

раскроя, складского и бухгалтерского уче-

та, управления базами данных;

− открытость программы, т.е. возмож-

ность ее использования в качестве основы

при разработке специализированных при-

ложений;

− наличие комплекта программной до-

кументации и его полнота;

− наличие технической поддержки

пользователей со стороны разработчиков

программы и ее оперативность;

− приемлемость цены;

− возможность приобретения после-

дующих версий программы со значитель-

ной скидкой, а также наличие прогрессив-

ных скидок при покупке нескольких экзем-

пляров (копий) программы или ее сетевой

версии.

Указанные пакеты программ в разной

степени удовлетворяют критериям отбора,

но, тем не менее, каждый из них обеспечи-

вает возможность автоматизации выполне-

ния многих рутинных операций по проек-

тированию мебели. Ниже кратко перечис-

лены их основные особенности.

Пакет программ “bCAD для Мебель-

щика” реализован в виде надстройки над

профессионально исполненной системой

геометрического моделирования bCAD. Он

представляет собой ряд приложений (напи-

санных на языке программирования Java),

реализующих специальные мебельные

функции. Поскольку Java – язык интерпре-

тируемого типа, для запуска любого из ме-

бельных приложений потребуется установ-

ка так называемой Java-машины.

В настоящее время приложения пакета

“bCAD для Мебельщика” обеспечивают

возможность автоматизации работ по ре-

шению большинства задач, возникающих

при проектировании корпусной мебели.

Отличительные особенности этого пакета

(в отношении конкурирующих с ним про-

граммных продуктов): он поддерживает

процессы проектирования двух типов

(стандартного и с помощью модуля “Мас-

тер шкафа/тумбы”), у него открытый про-

граммный интерфейс.

В основе модуля “Мастер шка-

фа/тумбы” – алгоритмизация общих прин-

ципов проектирования сходных по конст-

рукции изделий: шкафов, тумб и других.

Он последовательно проводит ряд диало-

гов, в которых задаются габаритные разме-

ры изделия, толщина панелей, количество

секций, дверей, выдвижных ящиков и вари-

анты их позиционирования, система раз-

мещения крепежных элементов и другие.

Приняв к исполнению все необходимые

характеристики изделия, программа – с их

учетом – генерирует все его рабочие виды и

его пространственную модель.

Один из признаков профессиональной

САПР – наличие программного интерфей-

са, открывающего доступ к внутренним

функциям и структурам системы. Система

bCAD предоставляет в распоряжение про-

граммистов интерфейс прикладного про-

граммирования bAPI, позволяющий разра-

батывать собственные приложения на язы-

ке Java [7].

В основе пакета программ “К3-Ме-

бель” (состоящего из ряда специализи-

рованных подсистем) – геометрическое яд-

ро твердотельного проектирования “К3-

Дизайн” [8]. Подсистема “К3-Дизайн мебе-

ли” обеспечивает возможность разработки

и моделирования новых образцов мебели,

создания компьютерных каталогов-

библиотек мебели, проведения конструк-

торско-технологической подготовки серий-

ного производства и производства по зака-

зам. Одна из отличительных особенностей

системы “К3”: она дает возможность осу-

ществлять геометрическое моделирование

сложных поверхностей, что позволяет ис-

пользовать ее для проектирования мягкой

мебели.

Система “К3” имеет достаточно разви-

тый макроязык (с Си-подобным синтакси-

сом), включающий такие конструкции, как

циклы, проверки условий и переходы, под-

программы и функции. Сложные макроко-

манды могут выводить так называемые

диалоговые окна – диалоги, обеспечиваю-

щие ввод в систему величин соответст-

вующих параметров. Часто используемые

макрокоманды могут быть помещены в

подменю “Пользователь” главного меню

программы.

Пакет программ “Базис-Конструктор-

Мебельщик” – это развитие графического

редактора “Базис”, первоначально предна-

значенного для подготовки чертежей в со-

ответствии с требованиями ЕСКД. Про-

грамма обладает простым, интуитивно по-

нятным для пользователя, графическим ин-

терфейсом, позволяющим выполнять про-

ектирование изделий мебели в трех различ-

ных проекциях: фронтальный вид, вид сбо-

ку (слева) и вид сверху. В любой момент

можно переключиться на использование

окна аксонометрического вида, для того

чтобы просмотреть объемную (каркасную)

модель изделия и осуществить ее вращение

вокруг горизонтальной или вертикальной

оси.

Отличительная особенность пакета “Ба-

зис-Конструктор-Мебельщик” – наличие у

него специальной программы “Библиоте-

карь чертежей”, работающей с иерархиче-

ски организованными (древовидными) биб-

лиотеками изделий [9]. “Библиотекарь чер-

тежей” обеспечивает выполнение операций

следующих трех основных типов:

− операций по обращению к библиоте-

ке в целом (создать/открыть файл, соз-

дать/открыть список библиотек);

− операций по обращению к каждому

компоненту библиотеки в отдельности (до-

бавить лист/фрагмент, заменить текущий

лист/фрагмент, добавить из файла, скопи-

ровать в файл);

− сервисных операций (развер-

нуть/свернуть дерево).

Описанные выше пакеты программ для

проектирования предъявляют достаточно

умеренные требования к компьютерным

техническим средствам, т.е. достаточно

иметь:

− процессор Pentium с тактовой часто-

той не менее 200 МГц (или Pentium II);

− ОЗУ емкостью 32 Мбайта (и более);

− свободное дисковое пространство

емкостью 20 Мбайт (и более);

− графический видеоадаптер (600×800

точек и 256 цветов);

− привод CD-ROM;

− манипулятор “мышь”.

Наибольшие требования к аппаратуре

возникают при решении задач трехмерного

моделирования и реалистической визуали-

зации (рендеринга), или наглядного пред-

ставления информации. Задачи проекцион-

ного проектирования и черчения в этом от-

ношении легче.

Описанные программы могут выпол-

няться под управлением одной из

операционных систем Windows

95/98/NT/2000. Портфель заказов мебельного предпри-

ятия, осуществляющего производство по

заказам, формируется обычно из индивиду-

альных заявок покупателей. При этом ос-

новные задачи, решаемые дизайнером по

интерьеру с использованием средств ком-

пьютерной поддержки, таковы:

− заполнение заявки заказчика на из-

готовление набора мебели с применением

специальной экранной формы;

− оказание квалифицированной помо-

щи заказчикам при выборе ими необходи-

мых моделей изделий и вариантов их от-

делки из соответствующих электронных

каталогов;

− компьютерный дизайн интерьера

помещения с учетом запросов и пожеланий

заказчика, а также геометрических разме-

ров и конкретных архитектурных особен-

ностей помещения (выступов, колонн, стен

сложной конфигурации и других);

− расчет стоимости заказанного набора

мебели и составление документов для за-

казчика, включая аксонометрический эскиз

мебели с проставленными размерами;

− ведение компьютерной базы приня-

тых заказов;

− передача принятого заказа в произ-

водство в электронном виде.

Для подготовки проектов интерьера в

той или иной мере пригодны распростра-

ненные САПР архитектуры (например, Ar-

chiCAD или ArCon) и интерьера (De-

coDesign или 3D-Конструктор), а также

мощные графические пакеты (например, 3D

Studio Max). Однако более целесообразно

использовать для этой цели программы

“bCAD для Дизайнера”, “К3-Интерьер по-

мещений” (в том числе специализирован-

ный вариант “К3-Интерьер кухни”) и “Ба-

зис-Интерьер”: они тесно связаны с рас-

смотренными выше пакетами программ для

проектирования мебели.

Общее геометрическое ядро (основа

соответствующих программ для проекти-

рования мебели и интерьера помещений) и

средства для технологической подготовки

производства (программы для формирова-

ния оптимальных карт раскроя, средства

для подготовки управляющих программ

для станков с ЧПУ), взятые вместе, позво-

ляют приступить к построению эффектив-

ной информационной цепочки “проектиро-

вание − подготовка производства − прода-

жа мебели” [10]. Количество звеньев этой

цепочки можно последовательно увеличи-

вать, включая в нее программы для под-

держки маркетинговой деятельности, га-

рантийного обслуживания, календарного

планирования мебельного производства и

производственного прогнозирования и т.д.,

что в общем случае является CALS-

технологиями [11].

Выводы

В настоящее время в России весьма ак-

туальны работы по реализации комплекс-

ного подхода – с использованием совре-

менных информационных технологий – к

решению задач компьютерной поддержки

подразделений проектирования мебели,

действующих на многономенклатурных

мебельных производствах. При этом важ-

нейшими элементами систем ИПИ, приме-

няемых на мебельных предприятиях, долж-

ны стать недорогие специализированные

САПР мебельных изделий и интерьера

помещений.

Список литературы

1. Кривошеев С.А. Применение САПР в

проектировании мебели // Мир мебели,

№2 (13), 1998. − C. 24-26.

2. Джамп Д. AutoCAD. Программирова-

ние: Пер. с англ. − М.: Радио и связь,

1992. − 336 c.

3. Кречко Ю.А. AutoCAD: программиро-

вание и адаптация. − М.: “ДИАЛОГ-

МИФИ”, 1995. − 240 c.

4. Программный пакет “bCAD для Ме-

бельщика” // Мебельщик инфо, №1,

2001.

5. Розанов В.В. Производители делают ме-

бель, чтобы ее продать: эффективные

компьютерные технологии для произ-

водства и продажи мебели // Мебельщик,

№5, 2000.

6. Инструмент для мебельщиков: система

автоматизации конструкторско-техноло-

гических работ БАЗИС-КОНСТРУК-

ТОР-МЕБЕЛЬЩИК // Мебельщик инфо,

№2 (4), 2001.

7. Малюх В. Программируем САПР на

Java // САПР и графика, №12, 1998.

8. Тарасов А. Вы еще не знакомы? По-

звольте представить − К3 // САПР и гра-

фика, №3, 1999.

9. Базис-Конструктор-Мебельщик − мне-

ние разработчика // Мебельное обозре-

ние, №1, 2002.

10. Розанов В. Проектирование, подго-

товка производства и продажа мебели −

звенья единой информационной цепочки

// Мебельное обозрение, №1, 2002.

11. Разработка и апробация нормативной

базы и программно-технических средств,

обеспечивающих применение ИПИ-

технологий на предприятиях лесопро-

мышленного комплекса: (Отчет по НИР)

/ ФГУП ГНЦ ЛПК. – М., 2001. – 204 с.

Автоматизация мебельных предприятий: история и современность (часть 2)

 2005, Павел Бунаков, «Базис-Центр»

Прошлое не мертво. Оно даже не прошло.

Уильям Фолкнер

По сравнению с историей развития вычислительной техники

∗

история развития автома-

тизированных систем очень коротка, она не насчитывает и пятидесяти лет, а если говорить о

мебельных системах, то и того меньше. Однако без этих систем компьютеры никогда бы не

стали тем, чем они являются сейчас – орудием труда миллионов специалистов, занятых про-

ектированием в самых разных областях.

Понятие проектирования в нашем сознании обычно ассоциируется с конструкторами, но

на самом деле оно гораздо шире. Современная наука под проектированием понимает некий

итерационный, или повторяющийся, процесс принятия решений с целью разработки плана,

согласно которому ресурсы могут быть преобразованы в системы и устройства, удовлетво-

ряющие определенным человеческим потребностям. Применительно к мебельному делу про-

ектированием новых изделий занимаются, помимо конструкторов, руководители предпри-

ятий, технологи, дизайнеры, экономисты и другие специалисты предприятия. Кстати, миро-

вой опыт свидетельствует, что качество и технический уровень новой техники на 75-80% за-

кладывается на стадии проектирования и лишь на 20-25% на стадии изготовления.

В настоящее время существует три способа реализации проектирования:

• Ручной (традиционный, неавтоматизированный), когда весь процесс проектирования

осуществляется человеком без использования вычислительной техники.

∗

Краткий исторический обзор появления и совершенствования средств ВТ, начиная с XVI-XVII вв. и до наших

дней, приведен в 1-й части статьи «Автоматизация мебельных предприятий: история и современность» (журнал

«Мебельщик», №1, 2005 г.).

• Автоматизированный, когда все или большая часть проектных решений реализуются

в режиме диалога человека с ЭВМ, при этом решение творческих задач остается за

человеком, а рутинные задачи, связанные в основном с обработкой больших объемов

информации, решаются на ЭВМ.

• Автоматический, осуществляемый без участия человека.

Доля ручного проектирования на современном этапе развития вычислительной техники

неуклонно сокращается. Автоматическое проектирование может быть реализовано только

для относительно узкого класса изделий. Основным является автоматизированный способ

проектирования, реализацию которого обеспечивают системы автоматизированного проек-

тирования − САПР.

Аббревиатура САПР является синонимом английского понятия САD (Computer Aided

Design − проектирование с помощью ЭВМ). Существуют и другие автоматизированные сис-

темы:

• САМ (Computer Aided Manufacturing) или АСУТП − автоматизированные системы

управления технологической подготовкой производства;

• САD/САМ или ИАСУ − интегрированные автоматизированные системы управления;

• САЕ (Computer Aided Engineering) − системы автоматизации инженерных расчетов;

• САD/САМ/CAE − комплексные системы автоматизации проектирования, технологи-

ческой подготовки производства и изготовления деталей с использованием ЭВМ.

В нашей стране под термином САПР зачастую подразумевают и системы

САD/САМ/CAE, и более узко, только системы САD.

САПР – это организационно-техническая система, в рамках которой группа проекти-

ровщиков при помощи специализированного программно-аппаратного комплекса создает

математические модели изделий и рассчитывает их, формирует необходимую документацию

и осуществляет экспертные оценки принимаемых решений. Обратим особое внимание на

выделенные слова. Одной из основных причин неудач при внедрении САПР, и, как следст-

вие, скепсиса ряда руководителей мебельных предприятий в отношении их необходимости,

является непонимание именно этого. Автоматизация предприятия – это не только и не столь-

ко покупка компьютеров и программ, это, прежде всего, организация его работы в новых ус-

ловиях, что, заметим, как раз и зависит от руководителя. Весь отечественный и зарубежный

опыт в области автоматизации проектирования показывает, что разработка, внедрение и эф-

фективное использование САПР на базе современных ЭВМ требуют комплексного решения

широкого спектра проблем, как технических, так и организационных, но это тема отдельной

статьи.

Появление первых программ для САПР за рубежом и у нас относятся к началу 60-х го-

дов. Отцом САПР по праву считается доктор Патрик Хэнретти. Работая в компании General

Motors, он впервые разработал диалоговую (интерактивную) графическую систему подго-

товки производства. В 1971 году Патрик Хэнретти основал компанию MCS (Manufacturing

and Consulting Services), деятельность которой оказала огромное влияние на все дальнейшее

развитие САПР. Все современные САПР, по мнению многих авторитетных специалистов, на

60-70% реализуют идеи, разработанные MCS. В то же время появилась и аббревиатура CAD

(САПР), которую ввел Айвен Сазерленд.

Историю развития САПР можно разделить на три этапа. На первом этапе (70-е годы)

было выяснено, что область проектирования поддается автоматизации, что применение вы-

числительной техники позволяет существенно ускорить процессы проектирования. Основное

внимание в то время уделялось системам автоматизированного черчения, для которых дис-

плей стали использовать в качестве электронного кульмана.

На втором этапе (80-е годы) появились автоматизированные системы массового приме-

нения, САПР стали доступны даже малым фирмам. На передний план вышло твердотельное

(трехмерное) моделирование, а автоматизированные системы из простых «электронных

кульманов» стали превращаться в комплексные системы, охватывающие не только этап соз-

дания чертежей, но все этапы проектно-конструкторской проработки изделий.

Третий этап, начавшийся в 90-е годы, продолжается и поныне. САПР стали неотъемле-

мой частью производственного процесса на предприятиях всех отраслей промышленности,

их эффективность не подлежит сомнению. Это наиболее бурный и плодотворный этап разви-

тия САПР. Причина тому в существенном росте спроса на них со стороны промышленности,

следствием которого стало значительное усиление конкуренции среди разработчиков. Кроме

того, в те годы появился графический интерфейс – основа интерактивного режима работы, и

первые системы твердотельного моделирования ACIS и Parasolid, которые широко исполь-

зуются многими разработчиками САПР. Начало века ознаменовалось появлением и актив-

ным развитием новых концепций автоматизации, получивших название PLM (Product

Lifecycle Management − управление информацией об изделии на протяжении всего его жиз-

ненного цикла) и ERP (Enterprise Resources Planning − управление ресурсами компании).

Работа первых пользователей САПР существенно отличалась от той, к которой мы при-

выкли. Они работали на терминалах, присоединенных к ЭВМ в режиме коллективного дос-

тупа или разделения ресурсов. При подключении большого количества пользователей работа

существенно замедлялась. Кроме того, невысокая надежность техники нередко приводила к

аварийным остановкам и необходимости перезагрузки. Заметим, что перезагрузка тех ЭВМ

выполнялась отнюдь не кнопкой Reset. Это был достаточно сложный процесс, производили

который особые специалисты – системные программисты. Однако других вариантов не бы-

ло − ЭВМ тогда стоили очень дорого.

Эпоха персональных компьютеров открыла возможности для массового использования

САПР. Они стали переходить с больших ЭВМ на персональные компьютеры, от коллектив-

ной работы пользователей к монопольной работе. Системы на персональных компьютерах

работали значительно быстрее, а стоили при этом дешевле. Параллельно с этим процессом

шел другой процесс − расслоение САПР на специализированные сектора. Примерно в то же

время сложилось разделение САПР на «тяжелый» (трехмерные или 3D-системы) и «легкий»

(двумерные или 2D-системы). Первые САПР позволяют работать с произвольными трехмер-

ными моделями изделий, а вторые – только c двумерными моделями. Интересно, что в по-

следние годы это разделение начинает терять свой смысл. В связи с увеличением вычисли-

тельных мощностей современных компьютеров и появлением доступных трехмерных гра-

фических библиотек многие САПР переходят из разряда 2D в 3D.

В нашей стране первые САПР разрабатывались в оборонной промышленности, предпри-

ятия которой в то время первыми получали новую вычислительную технику, имели доста-

точное финансирование и возможность аккумулировать лучшие кадры. Первые советские

САПР, как, впрочем, и зарубежные, работали на машинах серии ЕС и СМ ЭВМ. В 1986 го-

ду в Конструкторском бюро машиностроения (г. Коломна) была создана едва ли не первая

отечественная САПР «Каскад» (прародитель ныне широко известной САПР «Компас»). Чуть

позже там же появилась еще одна автоматизированная система – «Базис» (сейчас она хорошо

известна мебельщикам как «Базис-Конструктор-Мебельщик»). В 1987 г. в ЦАГИ им. Жуков-

ского было создана система БПИО АСК − базовое программно-информационное обеспече-

ние автоматизированных систем конструирования.

Век ЕС-овских и СМ-овских систем оказался недолгим – наступила эпоха персональных

компьютеров. И система «Каскад» (с 1989 года система «Компас» фирмы АСКОН), и систе-

ма «Базис» были незамедлительно переведены на новые технические средства. Помимо этого

в конце 80-х − начале 90-х годов появились еще несколько систем, оказавших серьезное

влияние на развитие САПР в нашей стране. В г. Фрунзе (нынешнем Бишкеке) была разрабо-

тана система «Гном», предвосхитившая многие идеи и принципы современных отечествен-

ных САПР, но, к сожалению, не получившая широкого распространения и дальнейшего раз-

вития. В 1987 году в Москве появилась система «CherryCAD», а в Ижевске примерно в тоже

время – система для плоской механической обработки изделий «Катран». Сейчас этот тандем

известен под именем САПР «Adem» компании Omega Technologies. В 1992 г. фирма «Топ

Системы» разработала систему «TopCAD», впоследствии ставшей «T-Flex CAD».