Системные принципы и свойства систем автоматизированного проектирования.

Системы автоматизированного проектирования и управления относятся к числу наиболее сложных современных искусственных систем. Их проектирование и сопровождение невозможны без системного подхода. Поэтому идеи и положения системотехники входят составной частью в дисциплины, посвященные изучению современных автоматизированных систем и технологий их применения.

В настоящее время под термином «машиностроительная САПР» у нас в стране и за рубежом однознач­но подразумевается комплексная автоматизированная систе­ма, состоящая как минимум из CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM-подсистем.

CAD-системы (Computer-Aided Design — компьютерная под­держка конструирования) предназначены, прежде всего, для решения конструкторских задач и автоматизации оформления проектно-конструкторской документации. Современные уни­версальные CAD-системы позволяют выполнять в интерактив­ном режиме как 2D, так и ЗD -геометрическое моделирование де­талей и сборок, а также разрабатывать на основе геометрических Моделей полный комплект технической документации: чертежи, спецификации, ведомости и т.д. Сюда же относятся и многочисленные проблемно-ориентированные программы и подсистемы, автоматизирующие частные задачи проектирования (моделиро­вание деталей, изготавливаемых из листовых материалов, объ­емной штамповки, трассировки трубопроводов, расчеты типовых изделий и их элементов — тел вращения, пружин, зубчатых сое­динений и т.д.).

САМ-системы (Computer-Aided Manufacturing — компьютерная поддержка изготовления) предназначены в основном для проек­тирования процессов обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и генерации программ для этих станков (фрезерных, сверлильных, токарных, шлифоваль­ных и др.). К САМ-системам логично отнести и другие компоненты САПР, решающие многочисленные проблемно-ориентированные задачи технологической подготовки произ­водства (моделирование и расчет заготовок, подбор оптималь­ных режимов обработки, вычисление параметров техпроцессов и т.д.).

САЕ-системы (Computer-Aided Engineering — компьютерная поддержка инженерного анализа), как правило, реализуют уни­версальные подходы метода конечных элементов, с помощью которого можно проводить моделирование и численные расчеты практически любых физических полей. К САЕ можно отнести обширный класс подсистем, каждая из которых позво­ляет автоматизировать определенную инженерную задачу (класс однородных задач): от расчетов на прочность, анализа аэро-, ги-дро-, термодинамических процессов — до моделирования функ­ционирования машин и механизмов, расчетов процессов литья, штамповки и пр.

САРР (СААР)-системы (Computer-Aided Process Planning (Assembly Planning) — компьютерная поддержка планирования технологических процессов (процессов сборки). Предназначены для проектирования технологических процессов, трудового и ма­териального нормирования и разработки технологической доку­ментации. Эти системы совместно с компонентами CAD/CAM/САЕ-систем составляют современную основу САПР ТП.

PDM-системы (Product Data Management - управление дан­ными о продукте) предназначены для интеграции и хранения комплексной информационной модели изделия, включая геоме­трические и инженерно-физические модели, исходные данные и результаты расчетов, чертежи, программы для станков с ЧПУ» другие конструкторские и технологические документы, результаты измерений и контроля, материалы системы качества и т.д.

Наклонные линии в аббревиатуре CAD/CAM/CAE/... скорее не делят, а объединяют подсистемы САПР. Интеграция икомплексное использование инженерных подсистем являются магистральным путем развития современных систем автоматизированного проектирования и обосновываются необходимостью создания комплексных моделей, наиболее полно и всесторонне отражающих свойства изделия, а также удобством и экономической целесообразностью комплексного решения проблем авто­матизации КТПП.