Для чего применяется субд и сапр

Базы данных в САПР

Основу ИО САПР составляет совокупность данных, которые необходимы для выполнения процесса проектирования. Совокупность данных, используемых всеми элементами САПР, называется информационным фондом.В этом фонде выделяют БД и архивы. Архивами пользуются редко и их помещают в долговременные ЗУ. Но в определенные моменты времени содержимое архивов помещают в БД. Информационное обеспечение представляет собой совокупность информационного фонда и средств его ведения. Основное назначение ИО состоит в создании, поддержки и организации доступа к данным. Ядром ИО является БД, которая в САПР играет роль инструмента, объединяющего отдельные элементы.

Базой данных называется структурированная совокупность связанных данных конкретной предметной области разнообразного назначения, в которой отражается состояния объектов, их свойства и взаимоотношения.

Данные несут информацию об объектах, которые могут быть материальными (схема, плата) и нематериальными (методы оптимизации). Каждый объект характеризуется атрибутами. Например, объект ЭВМ можно характеризовать скоростью вычисления, объемом оперативной памяти, числом элементарных операций, числом процессоров, габаритными размерами, количеством мультиплексных каналов. Сведения, содержащиеся в каждом атрибуте, называют значениями данных. Каждый объект характеризуется рядом основных атрибутов (элементов данных). Среди элементов данных выделяют ключевые, по которым можно определить другие атрибуты объекта. Например, если известен заводской номер ЭВМ, то можно определить какая это вычислительная машина, ее скорость и т.д. Объединение значений связанных атрибутов называют записью данных (ф.и.о., должность). Упорядоченную совокупность записей данных называют файлом данных или набором данных. База данных– совокупность файлов, отображающая состояние объектов и их отношений в условиях САПР, совокупность файлов специально организованная и обрабатываемая с целью создания массивов данных, их обновление и получение справок (СУБД). Основное различие между БД и файлом данных состоит в том, что файл данных имеет несколько назначений, но соответствует одному представлению хранимых данных, а база данных имеет также несколько назначений, но соответствует различным представлениям о хранимых данных.

1) целость данных – их непротиворечивость и достоверность;

2) организация БД должна обеспечивать согласование времени выборки данных прикладными программами с частотами их использования прикладными программами САПР;

3) универсальность, т.е. наличие в БД всех необходимых данных и возможность доступа к ним в процессе решения проектной задачи;

4) открытость БД для внесения в нее новой информации;

5) наличие языков высокого уровня взаимодействия пользователей с БД;

6) секретность, т.е. невозможность несанкционированного доступа к информации и ее изменений;

7) оптимизация БД – минимизация избыточности данных.

Одним из принципов построения САПР является информационная согласованность частей ее программного обеспечения, т.е. пригодность результатов выполнения одной проектной процедуры для использования другой проектной процедуры без их трудоемкого ручного преобразования пользователем. Отсюда вытекают следующие условия информационной согласованности:

– использование программами одной и той же подсистемы САПР единой БД;

– использование единого внутреннего языка для представления данных.

Единство информационного обеспечения достигается либо созданием единой БД, либо сопряжением нескольких БД с помощью специальных программ, которые перекодируют информацию, приводя ее к требуемому виду. Части ПО и методы, осуществляющие управление базой данных, составляют систему управления базами данных.СУБД позволяет получить доступ к интегрированным данным и допускает множество различных представлений о хранимых данных. Программное обеспечение, которое позволяет прикладным программам работать с БД без знания конкретного способа размещения данных в памяти ЭВМ, называют СУБД (рис. 1.29).

Рис. 1.29. Схема СУБД

СУБД выступает как совокупность программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. СУБД должна обеспечивать простоту физической реализации; возможность централизованного и децентрализованного управления БД; минимизацию избыточности хранимых данных; предоставление пользователю по запросам непротиворечивой информации; простоту разработки, ведение и совершенствование прикладных программ; выполнение различных функций.

СУБД реализует два интерфейса:

1) между логическими структурами данных в программах и в БД;

2) между логической и физической структурами БД.

Опишем порядок работы СУБД в одном из режимов:

1) программа запрашивает возможность чтения данных у СУБД, она передает необходимую информацию о программисте, типе записи;

2) программа осуществляет поиск описания данных, на которые выдан запрос;

3) определяет, какого типа логические и физические записи необходимы;

4) выдает ОС запрос на чтение требуемой записи;

5) ОС взаимодействует с физической памятью;

6) записывает запрошенные данные в системные буферы;

7) выделяет требуемую логическую запись, выполняя необходимые преобразования;

8) передает данные из системных буферов в программу пользователя, а затем программе пользователя информацию о результатах выполнения запроса;

9) прикладная программа обрабатывает полученные данные.

Источник

Какую СУБД выбрать и почему? (Статья 1)

Заметил, что когда спрашиваешь кого-нибудь, особенно на собеседовании, какие типы СУБД существуют, то первое что вспоминают многие – это реляционные базы данных, и NoSQL, а вот про разновидности часто забывают или не могут сформулировать их отличие. Поэтому начнем с простого перечисления наиболее используемых.

Нужно обязательно сделать ремарку, что некоторые крупные производители, имеют в своем арсенале несколько типов СУБД, как в виде отдельных продуктов, так и в виде внутренней реализации. Например, у Oracle на самом деле чего только нет, начиная с классической реляционной СУБД, продолжая с отдельным продуктом Oracle NoSQL Database, который может использоваться и как документная, и как колоночная, и как ключ-значение. Отдельное решение от того же Oracle, Autonomous Data Warehouse – это уже специализированное решение для хранилищ данных. Еще один отдельный продукт от Oracle – Oracle Graph Server для работы с графами, и еще много другого. Этому можно посвятить отдельную серию статей.

Реляционные СУБД

Начнем по порядку, классические, реляционные СУБД чаще всего используются для построения решений OLTP (Online Transaction Processing). В таких решениях СУБД работает с небольшими по размерам транзакциями, но идущими большим потоком, и при этом от системы требуется минимальное время отклика, а так же возможность, при определенных условиях, отменить любые изменения выполняемых в рамках транзакции. Если вы строите систему, в рамках которой требуется хранить значительное количество сущностей (таблиц), с различными типами связей между ними (один-к-одному, один-к-многим, многие-ко-многим), то это скорее всего про реляционные СУБД.

Когда выбирать реляционную СУБД

Один из основных признаков, который говорит о том что нужно выбирать реляционную СУБД – это высокая нормализация данных. Дополнительными признаками будет необходимость обработки большого кол-ва коротких транзакций, с большей долей операций на вставку

Когда не выбирать реляционную СУБД

Если предполагается хранить не структурируемые данные, или наоборот очень простые структуры типа ключ-значение, то лучше посмотреть в сторону документных СУБД и специализированных СУБД типа ключ-значение соответственно.

Так же один из признаков, что имеет смысл подумать не о реляционных СУБД, это такой факт как необходимость часто обновлять значения в одних и тех же строках. Обычно это обходится «дорого» в реляционных СУБД, и нужно применять «продвинутую магию» что бы делать это корректно.

Конечно, тут есть много «но», или «а если очень хочется», и других ситуаций, когда данные рекомендации можно игнорировать. Это нормально, особенно когда за дело берется эксперт, который знает как это сделать.

СУБД типа ключ-значение

Наверное один из самых простых типов СУБД. В упрощенном виде, это некая таблица с уникальным ключом и собственно связанным с ним значением, в котором может быть что угодно. Чаще всего такие СУБД используют для кэширования, т.к. они очень быстро работают, а это и не сложно, когда есть уникальный ключ, и запрос возвращает только одно значение. У некоторых представителей данных СУБД есть возможность работать полностью в памяти, а так же есть возможность задавать срок жизни записи, после истечения которого, записи будут автоматически удаляться.

Когда выбирать СУБД ключ-значение

Если СУБД будет использоваться для кэширования данных или для брокеров сообщений, то это очень подходящий тип. Так же, такая СУБД хорошо подходит для баз где нужно хранить достаточно простые структуры, и иметь к ним очень быстрый доступ.

Когда не выбирать СУБД ключ-значение

Если вы предполагаете хранить в базе данных много сущностей (таблиц), а у сущностей будут сложные структуры с разными типами данных. Так же, если вы предполагаете делать из этой таблицы сложные запросы которые возвращают множества строк.

Документные СУБД

Иногда встречаются мнения что модель данных в документных БД похожа на модель данных в объектно-ориентированных базах данных. В этом есть доля правды, единственная реальная разница между ними заключается в том, что базы данных документов только сохраняют состояние, но не поведение.

Так же, само название «документо-ориентированная» подчас вводит в заблуждение, и мне встречались коллеги, которые считали, что это база для систем документооборота. Нет, это не так.

Интересно, что документные СУБД развиваются достаточно активно, и сейчас некоторые из них, в том числе, поддерживают проверку схемы.

Известными представителями таких СУБД являются CouchDB, MongoDB, Amazon DocumentDB.

Когда выбирать документную СУБД

Если нужно хранить объекты в одной сущности, но с разной структурой. Если нужно хранит структуры, включая объекты, списки и словари, особенно в формате близкому к JSON.

На самом деле область применения документных СУБД очень широкая. Их можно использовать как компактную базу данных для отдельно взятого микро-сервиса, так и для вполне масштабных решений, в качестве хранилища состояний чего-либо.

Когда не выбирать документную СУБД

Не самое лучшее решение для реализации транзакционная модели, и точно не лучший вариант для формирования отчетности.

Графовые СУБД

Очень простой пример, это организация связей в различного типа социальных сетях, где нужно хранить связи между пользователями (узлами) по разным критериям (родственные связи, коллеги, общие интересы).

Когда выбирать графовые СУБД

Точно стоит обратить внимание на графовые СУБД, если строите какое-то подобие социальной сети, или реализуете систему оценок и рекомендаций. Ну и во всех случаях когда вы хорошо понимаете что такое графы, и для чего это нужно.

Когда не выбирать графовые СУБД

Практически во всех остальных случаях, кроме указанных выше, лучше воздержаться от использования графовых СУБД.

Колоночные СУБД

Колоночные СУБД очень похожи на реляционные. Они так же состоят из строк, которые имеют атрибуты, а строки группируются в таблицах. Различия в логических моделях несущественные, а вот на уровне физического хранения данных различия значительные.

Основные преимущества колоночных СУБД – эффективное выполнения сложных аналитических запросов на больших объемах, и легкое, практически мгновенное, изменение структуры таблиц с данными, плюс существенная компрессия и сжатие, которое позволяет значительно экономить место.

Когда выбирать колоночные СУБД

Когда не выбирать колоночные СУБД

Учитывая специфику колоночных СУБД, будет не эффективно ее использовать, если выборки достаточно простые, параметры выборки статичны, и если преобладают выборки по ключевым значениям. Так же, если количество строк в таблице, из которой делается выборка, меньше сотен миллионов строк, то скорее всего не будет большого преимущества, по сравнению с реляционной СУБД.

Нужно так же иметь ввиду, что в колоночных СУБД могут быть и другие ограничения. Например, может отсутствовать поддержка транзакций, а язык запросов может отличаться от классического SQL, и прочее.

Итоги

Важное замечание – не пытайтесь сразу все задачи решить в рамках одной СУБД. Это более чем нормально иметь несколько разных типов СУБД. Так же, не пытайтесь сразу определиться с производителем СУБД, или связать свою жизнь с одним конкретным брендом.

При выборе типа СУБД следует, прежде всего, исходить из типа решаемых задач, типов обрабатываемых данных, перспектив роста и масштабирования.

Обращайте так же внимание на популярность и наличие широкого круга разработчиков и средств разработки – это даст вам возможность, при необходимости, найти ответ на возникший вопрос быстро.

Итак, в таблице представленной ниже, кратко собрано то, что описано выше в статье.

Тип СУБД

Когда выбирать

Примеры популярных СУБД

Нужна транзакционность; высокая нормализация; большая доля операций на вставку

Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server, PostgreSQL

Задачи кэширования и брокеры сообщений

Для хранения объектов в одной сущности, но с разной структурой; хранение структур на основе JSON

CouchDB, MongoDB, Amazon DocumentDB

Задачи подобные социальным сетям; системы оценок и рекомендаций

Neo4j, Amazon Neptune, InfiniteGraph, InfoGrid

Хранилища данных; выборки со сложными аналитическими вычислениями; количество строк в таблице превышает сотни миллионов

Vertica, ClickHouse, Google BigTable, Sybase \ SAP IQ, InfoBright, Cassandra

Надеюсь данная статья оказалась полезной.

В следующих статьях посмотрим на выбор между облачными и on-premise СУБД, платными и бесплатными, и многое другое.

Источник

Сапр: структура, классификация, возможности, применение

Редкий инженер предпочитает бумажные чертежи электронным. Старый дедовский способ занимает гораздо больше времени и допускает погрешности в построении и расчетах. Поэтому большинство предприятий перешли на компьютерные технологии. Расходы на установку систем и обучение сотрудников полностью окупилось результативностью и качеством работы с компьютером. К тому же, такой подход позволяет вести всю документацию в цифровом виде и обеспечивает удобство сообщения с другими компаниями и дочерними предприятиями.

Чтобы понять, что такое САПР и для чего он нужен в работе, узнаем, как расшифровывается аббревиатура программы – это система автоматизированного проектирования. В этой статье мы узнаем, как появилось и развивалось это программное обеспечение, какие возможности оно открывает для конструирования, и чем отличаются его разновидности.

История создания САПР

Англоязычный вариант названия – CAD, то есть Computer Aided Design. Изначально разработчики добивались плотного взаимодействия человеческих ресурсов и возможностей электронно-вычислительных машин. Путь достижения этой цели короток – существование платформ не длится и полвека. Условно весь период развития можно разбить на три части:

С тех пор создатели только совершенствуют модели, укомплектовывают новыми функциями и облегчают работу с ними.

Можно назвать следующие ступени эволюции программы:

С этого момента все производители программного обеспечения пытаются превзойти по качеству первоначальный вариант, нужно отметить, что качество некоторых аналогов Автокада уже завоевало почетное место на компьютерном рынке. Альтернативой распространенной платформе является продукт компании ZWSOFT – ZWCAD.

Это новейшие технологии в сочетании с классикой систем автоматического проектирования: удобный дизайн, совместимость с форматами других программ, широкие возможности расчета, конструирования и проверки продукта в работе. Невысокая цена в сочетании с отличным качеством делает платформу востребованной во всем мире, тем более, что она переведена на многие языки.

Компания предлагает возможность бесплатно протестировать пробный пакет, тем самым давая инженерам шанс «распробовать» аналог Автокада.
Мы много говорили о пользе автоматического проектирования, в чем именно она состоит?

по программам для проектирования

Можно разделять все виды программ согласно следующим критериям:

Разновидности ПО в зависимости от отрасли

Классификация по цели использования

Она повторяет три составляющих классического САПРа:

Они могут быть как воплощены в раздельных платформах, так и объединены в одной – это комбинированные программы. Также возможны надстройки с соответствующими функциями на базовой комплектации.

Отличия платформы по масштабу комплектации

Есть три типа, они характеризуются расположением от простого к сложному:

Виды программного обеспечения САПР по характеру базовой комплектации

Примеры САПР-программ: системы автоматизированного проектирования в действии

Расскажем о наиболее популярных платформах, их плюсах и минусах.

Автокад

Еще недавно он занимал первую позицию на рынке систем конструирования. Софт был разработан еще в 1982 году американскими учеными, он сразу стал популярным, тем более, что на тот момент был уникальным средством компьютерного моделирования.

AutoCAD предлагает возможности для инженеров всех сфер, в ее комплектации есть как широкий спектр инструментов, так и специальные модули для узкой профилизации, чтобы не загромождать интерфейс. Таким образом, можно купить наиболее удобную для работы версию.

Другой вопрос – в какую сумму это обойдется.
Являясь самой популярной программой во всем мире, Автокад переведен на 18 языков, в частности, на русский. Нашим специалистам понятно все, кроме необходимой инструкции по применению.

В своем арсенале продукт имеет десятки разновидностей и тысячи надстроек и модулей. Почему же сейчас все чаще ищут аналог этой системы САПР?

У платформы есть как верные защитники, так и противники. Для первых все приписываемые минусы – это лишь результат недостаточного освоения программы. Вторая группа видит следующие минусы:

Таким образом, появляется необходимость в поиске лучшего САПРа, который должен отвечать ряду требований:

Какие платформы пришли на замену?

NanoCAD

Распространенный продукт российской компании NanoSoft. Большим плюсом является его родина, в связи с ней, Нанокад ориентирован на правила ГОСТа. Интерфейс остается полной имитацией работы в брендовом модуляторе.

Соотносится с другими системами автоматического проектирования и легко импортируется за счет поддержания различных форматов.

Имеет возможность доступа в библиотеку заготовленных схем и поддерживает обмен данными с системой NormaCS.

Из минусов выделяют нестабильную работу и частые сбои, долгую загрузку софта. И трудности при редактировании геометрии – затруднена работа со сплайнами и штриховками.

ZWCAD – лучший аналог Автокада

Компания ZWSOFT разработала программное обеспечение, которое обещает быть самым популярным на рынке систем автоматизированного проектирования. Продукт имеет следующие достоинства:

ZWCAD подойдет для работ разного уровня сложности как специалистами, так и новичками, студентами.

Выбор хорошей системы автоматического проектирования зависит от личных пожеланий инженера. Эта программа, с которой он будет проводить каждый свой рабочий день. Поэтому необходимо внимательно разобраться с возможностями, которые предлагает платформа.

Компас

Отечественный продукт компании АСКОН изначально планировался как программа для 3D-моделирования. Со временем появились дополнения, позволяющие вести в нем и всю сопутствующую документацию. Он также выигрывает в том, что запрограммирован на соблюдение стандартов ГОСТ. Но софт имеет ряд минусов. Формат чертежей, выполненных в Компасе, не поддерживается прочими схожими платформами. А также имеет скудные возможности в оформлении текста.

или присоединяйтесь к нашей группе в соцсети

Система автоматизированного проектирования — это… Что такое Система автоматизированного проектирования?

Система автоматизированного проектирования — автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования[1], представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности.[2][3] Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.

Расшифровки и толкования аббревиатуры

Английский эквивалент

Для перевода САПР на английский язык зачастую используется аббревиатура CAD[4][5] (англ. computer-aided design), подразумевающая использование компьютерных технологий в проектировании.

Однако в ГОСТ 15971-90[6] это словосочетание приводится как стандартизированный англоязычный эквивалент термина «автоматизированное проектирование». Понятие CAD не является полным эквивалентом САПР, как организационно-технической системы.

Термин САПР на английский язык может также переводиться как CAD system[7][8], automated design system[9], CAE system[10].

В ряде зарубежных источников устанавливается определённая соподчиненность понятий CAD, CAE, CAM. Термин CAE определяется как наиболее общее понятие, включающее любое использование компьютерных технологий в инженерной деятельности, включая CAD и CAM.[11][12][13][14]

Для обозначений всего спектра различных технологий автоматизации с помощью компьютера, в том числе средств САПР, используется термин CAx (англ. computer-aided technologies).

Цели создания и задачи

В рамках жизненного цикла промышленных изделий САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства.

Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:

Достижение этих целей обеспечивается путем:

3D-модель аэропорта Внуково-1 в САПР Tekla Structures

Визуализация результатов моделирования столкновения, выполненная в NTNU

Анимированная модель поршневого двигателя в Autodesk Inventor

3D-модель болта и чертёж на её основе

Создание 3D-модели в CAD трёхмерного геометрического проектирования

3D-модель, созданная и визуализированная в CATIA

Состав и структура

По ГОСТ

В соответствии с ГОСТ[1][2], в структуре САПР выделяют следующие элементы:

Совокупность КСАП различных подсистем формируют КСАП всей САПР в целом.

Подсистемы

По ГОСТ 23501.101-87[2], составными структурными частями САПР являются подсистемы, обладающие всеми свойствами систем и создаваемые как самостоятельные системы.

Каждая подсистема — это выделенная по некоторым признакам часть САПР, обеспечивающая выполнение некоторых функционально-законченных последовательностей проектных задач с получением соответствующих проектных решений и проектных документов.

По назначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие и обслуживающие.

Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов, схемотехнического анализа, трассировки соединений в печатных платах.

Типичными обслуживающими подсистемами являются:

Компоненты и обеспечение

Каждая подсистема, в свою очередь состоит из компонентов, обеспечивающих функционирование подсистемы.

Компонент выполняет определенную функцию в подсистеме и представляет собой наименьший (неделимый) самостоятельно разрабатываемый или покупной элемент САПР (программа, файл модели транзистора, графический дисплей, инструкция и т. п.).[1][2]

Совокупность однотипных компонентов образует средство обеспечения САПР. Выделяют следующие виды обеспечения САПР:

В САПР как проектируемой системе выделяют также эргономическое и правовое обеспечения.[1][3]

Классификация

По ГОСТ

ГОСТ 23501.108-85[15] устанавливает следующие признаки классификации САПР:

Классификация английских терминов

В области классификации САПР используется ряд устоявшихся англоязычных терминов, применяемых для классификации программных приложений и средств автоматизации САПР по отраслевому и целевому назначению.

По отраслевому назначению

По целевому назначению

По целевому назначению различают САПР или подсистемы САПР, которые обеспечивают различные аспекты проектирования[16][17].

Многие системы автоматизированного проектирования совмещают в себе решение задач относящихся к различным аспектам проектирования CAD/CAM, CAD/CAE, CAD/CAE/CAM. Такие системы называют комплексными или интегрированными.

С помощью CAD-средств создаётся геометрическая модель изделия, которая используется в качестве входных данных в системах CAM, и на основе которой в системах CAE формируется требуемая для инженерного анализа модель исследуемого процесса.

Работа архитектора XXI века. Французская карточка 1910 года

Периодические издания

2. Состав и структура САПР. Классификации САПР. Цели создания и назначение — Сайт группы САПР 6.2

САПР — система, объединяющая
технические сред­ства, математическое и программное обеспечение, пара­метры и
характеристики которых выбирают с максималь­ным учетом особенностей задач
инженерного проектиро­вания и конструирования. В САПР обеспечивается удоб­ство
использования программ за счет применения средств оперативной связи инженера с
ЭВМ, специальных проб­лемно-ориентированных языков и наличия информаци­онно-справочной
базы.

Структурными составными составляющими
САПР яв­ляются подсистемы, обладающие всеми свойствами систем и
создаваемые как самостоятельные системы. Это выделенные по некоторым признакам
части САПР, обеспечиваю­щие выполнение некоторых законченных проектных задач с
получением соответствующих проектных решений и проектных документов.

Процесс проектирования
реализуется в подсистемах в виде определенной последовательности проектных про­цедур
и операций. Проектная процедура соответствует части проектной подсистемы, в
результате выполнения которой принимается некоторое проектное решение.

Она
состоит из элементарных проектных операции, имеет твердо установленный порядок
их выполнения и направ­лена на достижение локальной цели в процессе проекти­рования.

Под проектной операцией понимают условно Выделенную часть проектной процедуры
или элементар­ное действие, совершаемое конструктором в процессе
проектирования.

Примерами проектных процедур могут служить процедуры разработки
кинематической или ком­поновочной схемы станка, технологии обработки изделий и
т. п., а примерами проектных операций — расчет при­пусков, решение какого-либо
уравнения и т. п.

Классификацию
САПР делают по приложению, целевому назначению, масштабам (комплексности
решаемых задач), характеру базовой подсистемы и т. д.

Поприложениям наиболее
представительными и широко используемыми являются следующие группы САПР:

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

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

-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 больших интегральных схем (БИС); САПР
летательных аппаратов; САПР электрических машин и т.п.

-САПР
на базе машинной
графики и математического моделирования. Эти САПР ориентированы на
приложения, где основной процедурой проектирования является конструирование,
т.е. определение пространственных форм и взаимного расположения объектов.
Поэтому к этой группе систем относится большинство графических ядер САПР в
области машиностроения.

-САПР
на базе СУБД.
Они ориентированы на приложения, в которых при сравнительно несложных
математических расчетах перерабатывается большой объем данных. Такие САПР
преимущественно встречаются в технико-экономических приложениях, например, при
проектировании бизнес-планов, но имеют место также при проектировании объектов,
подобных щитам управления в системах автоматики.

-САПР
на базе конкретного
прикладного пакета.

Фактически это автономно используемые
программно-методические комплексы, например, имитационного моделирования
производственных процессов, расчета прочности по методу конечных элементов,
синтеза и анализа систем автоматического управления и т.п. Часто такие САПР
относятся к системам CAE. Примерами могут служить программы логического
проектирования на базе языка VHDL, математические пакеты типа MathCAD.

-Комплексные (интегрированные) САПР,
состоящие из совокупности подсистем предыдущих видов. Характерными примерами
комплексных САПР являются CAE/CAD/CAM-системы в машиностроении или САПР БИС.

Так, САПР БИС включает в себя СУБД и подсистемы проектирования компонентов,
принципиальных, логических и функциональных схем, топологии кристаллов, тестов
для проверки годности изделий.

Для управления столь сложными системами
применяют специализированные системные
среды.

сокращения
затрат на натурное моделирование и испытания.

Структура САПР

Как и любая сложная система, САПР состоит из подсистем. Различают подсистемы проектирующие и обслуживающие.

Проектирующие подсистемы выполняют непосредственно проектные процедуры. Примерами таких подсистем могут служить подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов и подготовки конструкторской документации.

Обслуживающие подсистемы обеспечивают функционирование проектирующих подсистем. Совокупность этих подсистем часто называют системной средой (оболочкой) САП Р.

Типичными обслуживающими подсистемами являются подсистемы управления проектными данными, подсистемы разработки и сопровождения программного обеспечения CASE (Computer Aided Software Engineering), обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР.

Структурирование САПР по различным аспектам обусловливает появление следующих основных видов обеспечения САПР:

Классификацию САПР можно проводить по различным признакам: по области применения, целевому назначению, функциональности (комплексности решаемых задач), характеру базовой подсистемы — ядра САПР и т.д. Обычно выделяют следующие основные группы САПР:

Известно также большое число специализированных САПР, которые или выделяются в указанных группах, или представляют самостоятельную ветвь в классификации. Примерами таких систем являются САПР интегральных микросхем, САПР автомобильных дорог, САПР судостроения и т.п.

По целевому назначению различают САПР или подсистемы САПР, обеспечивающие разные аспекты проектирования. В соответствии с этим в составе систем MCAD выделяют системы CAD, САЕ, САМ, PDM.

С точки зрения масштаба различают:

По характеру базовой подсистемы различают следующие разновидности САПР:

Поинт | обзор популярных систем автоматизированного проектирования (cad) | поинт

В настоящее время в среде специалистов по САПР многие термины утратили свой первоначальный смысл, а термин САПР теперь обозначает программу для автоматизированного проектирования.

Другими словами, то, что раньше называлось ПО САПР или CAD-системой, теперь принято называть системой автоматизированного проектирования (САПР). Также можно встретить названия CAD-система, КАД-система, система САПР и многие другие, но все они обозначают одно – некую программу для автоматизированного проектирования.

На современном рынке существует большое количество САПР, которые решают разные задачи. В данном обзоре мы рассмотрим основные системы автоматизированного проектирования в области машиностроения.

Базовые и легкие САПР

Легкие системы САПР предназначены для 2D-проектирования и черчения, а также для создания отдельных трехмерных моделей без возможности работы со сборочными единицами.

Безусловный лидер среди базовых САПР – AutoCAD.

AutoCAD

AutoCAD — это базовая САПР, разрабатываемая и поставляемая компанией Autodesk. AutoCAD – самая распространенная CAD-система в мире, позволяющая проектировать как в двумерной, так и трехмерной среде.

С помощью AutoCAD можно строить 3D-модели, создавать и оформлять чертежи и многое другое. AutoCAD является платформенной САПР, т.е.

эта система не имеет четкой ориентации на определенную проектную область, в ней можно выполнять хоть строительные, хоть машиностроительные проекты, работать с изысканиями, электрикой и многим другим.

Система автоматизированного проектирования AutoCAD обладает следующими отличительными особенностями:

Кроме того, Autodesk разрабатывает вертикальные версии AutoCAD — AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical и другие, которые предназначены для специалистов соответствующей направленности.

Bricscad

В настоящее время на рынке появился целый ряд систем, которые позиционируются, как альтернатива AutoCAD. Среди них можно отдельно отметить Bricscad от компании Bricsys, которая очень активно развивается, поддерживает напрямую формат DWG и имеет целый ряд отличий, включая инструменты прямого вариационного моделирования, поддержку BIM-технологий.

Сапр среднего уровня

Средние системы САПР — это программы для 3D-моделирования изделий, проведения расчетов, автоматизации проектирования электрических, гидравлических и прочих вспомогательных систем.

Данные в таких системах могут храниться как в обычной файловой системе, так и в единой среде электронного документооборота и управления данными (PDM- и PLM-системах).

Часто в системах среднего класса присутствуют программы для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM-системы) и другие программы для технологического проектирования.

Сапр среднего уровня – самые популярные системы на рынке. Они удачно сочетают в себе соотношение “цена/функциональность”, способны решить подавляющее число проектных задач и удовлетворить потребности большей части клиентов.

Autodesk Inventor

Профессиональный комплекс для трехмерного проектирования промышленных изделий и выпуска документации. Разработчик – компания Autodesk.

Среди особенностей Inventor стоит отметить:

Для эффективного управления процессом разработки изделий, управления инженерными данными и организации коллективной работы над проектами, Autodesk Inventor может быть интегрирован с PLM-системой Autodesk Vault и схожими системами других разработчиков.

SolidWorks

Трехмерный программный комплекс для автоматизации конструкторских работ промышленного предприятия. Разработчик – компания Dassault Systemes.

Черты системы, выгодно отличающие ее от других CAD-систем:

SolidEdge

Система трехмерного моделирования машиностроительных изделий, которую разрабатывает Siemens PLM Software.

Среди преимуществ системы можно выделить:

Компас-3D

Компас-3D – это система параметрического моделирования деталей и сборок, используемая в областях машиностроения, приборостроения и строительства. Разработчик – компания Аскон (Россия).

Преимущества системы Компас-3D:

T-FLEX

Отечественная Сапр среднего уровня, построенная на основе лицензионного трехмерного ядра Parasolid. Разработчик системы – компания ТопСистемы (Россия).

Отличительные черты системы:

“Тяжелые” САПР

Тяжелые САПР предназначены для работы со сложными изделиями (большие сборки в авиастроении, кораблестроении и пр.) Функционально они делают все тоже самое, что и средние системы, но в них заложена совершенно другая архитектура и алгоритмы работы.

PTC Creo

Система 2D и 3D параметрического проектирования сложных изделий от компании PTC. САПР PTC Creo широко используется в самых разных областях проектирования.

Выгодные отличия системы от конкурирующих решений:

NX – флагманская система САПР производства компании Siemens PLM Software, которая используется для разработки сложных изделий, включающих элементы со сложной формой и плотной компоновкой большого количества составных частей.

Ключевые особенности NX:

CATIA

Система автоматизированного проектирования от компании Dassault Systemes, ориентированная на проектирование сложных комплексных изделий, в первую очередь, в области авиастроения и кораблестроения.

Облачные САПР

В последнее время активно начали развиваться “облачные“ САПР, которые работают в виртуальной вычислительной среде, а не на локальном компьютере. Доступ к этим САПР осуществляется либо через специальное приложение, либо через обычный браузер. Неоспоримое преимущество таких систем – возможность их использования на слабых компьютерах, так как вся работа происходит в “облаке”.

Облачные САПР активно развиваются, и если несколько лет назад их можно было отнести к легким САПР, то теперь они прочно обосновались в категории средних САПР.

Fusion 360

САПР Fusion 360 ориентирована на решение широкого круга задач, начиная от простого моделирования и заканчивая проведением сложных расчетов. Разработчик системы – компания Autodesk.

Особенности Fusion 360:

Onshape

Заключение

В настоящее время на рынке присутствуют самые разные современные CAD системы, которые отличаются между собой как по функциональности, так и по стоимости.

Выбрать подходящую систему автоматизированного проектирования среди многих CAD – непростая задача.

При принятии решения необходимо ориентироваться на потребности предприятия, задачи, которые стоят перед пользователями, стоимость приобретения и содержания системы и многие другие факторы.

Источник