Система автоматизированного проектирования организации производства

 Распространению AutoCAD в России содействовала и маркетинговая  политика компании. В то время  как все известные САПР "разговаривали"  только по-английски, компания Autodesk рискнула выпустить русскую версию  своего продукта. Причем несмотря на то (а может быть, как раз благодаря тому), что среди отечественных пользователей ходило немало нелегальных копий продукта.

 

 

 

 В России Autodesk начала  работать с 1986 года. В августе  следующего года ЦНИИ промзданий  при Госстрое был признан первым  официальным центром подготовки  специалистов по AutoCAD.

 

 В октябре 1988 года  появилась первая коммерческая  версия AutoCAD 10 на русском языке.  Среди маркетинговых шагов компании  было решение о продаже этого  продукта по специальным ценам.  Так, если оригинальный вариант  системы на английском языке  стоил 3000 фунтов стерлингов, то  цена рус-скоязычной версии составляла всего 1200 фунтов. Кроме того, в соответствии со специальной про-граммой российские вузы могли приобрести AutoCAD 10 гораздо дешевле - за 240 фунтов стерлингов.

 

 Несмотря на то что к тому времени уже появились компьютеры на базе процессора Intel 80386 (поставки самого процессора начались в октябре 1985 года), для работы версии 10 AutoCAD было достаточно ПК, оснащенного процессором 80286 с частотой 6-10 МГц и сопроцессором 80287, опера-тивной памятью объемом 640 Кбайт и жестким диском

 

емкостью 40 Мбайт.

 

 Для работы с AutoCAD версии 10 рекомендовалось использовать  графический дисплей с диагональю 20

 

дюймов и разрешением 1024х768, поддерживающий 256 цветов.

 

 Первое официальное  представление локализованной 10-й  версии программного продукта Autodesk состо-ялось в октябре 1988 года на AutoCAD Expo. Помимо самой системы на выставке демонстрировались различные прикладные программы, расширяющие воз-можности AutoCAD, представленные фирмами из 22 стран.

 

 Наличие большого числа  прикладных программ для   AutoCAD было обусловлено открытостью  системы для

 

пользователя. Сама программа  была написана на языке AutoLISP, этот же язык использовался как средство расширения возможностей AutoCAD и созда-ния дополнительных приложений.

 

  3.1. bCAD.

 

 Известно, что большинство  систем проектирования на ПК  запускаются как cad.exe. Аббревиатура CAD определяет сферу приложений, первые же символы определяют  торговую марку разработчика. Одним  словом, если есть А то должно быть и B. Действи-тельно, bCAD задумывался, разрабатывался и раз-вивается как доступная альтернатива для тех, кто не может или не хочет позволить себе рабочее мес-то дизайнера, проектировщика или архитектора за несколько тысяч (тем более десятков тысяч) долла-ров. Уместно употребить модный термин SOHO (small office - home office) то есть, дизайнерская сту-дия для небольшого предприятия, службы продаж, рекламы или просто домашнее рабочее место архи-тектора, художника или, в конце концов, студента.

 

   bCAD разрабатывался  как система для широкого спектра  приложений, поэтому его функциональность  достаточно универсальна. Разносторонность системы достигается тем, что пакет объединяет в себе мощ-ные компоненты для исполнения различных этапов проектных и дизайнерских работ: разработка техни-ческой документации в её классическом виде – чер-тежей; построение объемных моделей различных из-делий и объектов по плоским эскизам; изготовление финальных чертежей по объемным моделям; подготов-ка статистических данных о проекте или данных для расчетных систем; получение реалистических изоб-

 

ражений, изготовление анимированных  презентаций.

 

 Рассмотрим функциональные  компоненты более подробно.

 

3.1.1.Плоское черчение

 

 Любая система проектирования  включает в себя ин-струменты, заменяющие кульман, вопрос лишь в том, для чего это используется. В конце концов любой проект должен быть реализован в металле, дереве или пластике и не всегда (особенно в небольшом производстве) будет использоваться станок с ЧПУ, так что старый добрый чертеж еще долго будет необходим и исполнить его нужно по всем правилам.

 

 Так как во главу  угла мы ставим экономическую  эффективность, следует задуматься: нет смысла ав-томатизировать лишь построение прямых линий и ок-ружностей. На этапе исполнения и особенно измене-ния чертежа важным является ускорение и облегче-ние выполнения сложных и трудоемких работ: надпи-си, штриховки, простановка размеров, исполнение изображений стандартных и часто повторяющихся элементов. Именно этим инструментам уделялось особое внимание при разработке чертежных средств bCAD. Естественно, обычные геометрические постро-ения не остались забытыми, каждый примитив может быть построен несколькими способами, с использо-ванием привязок к уже существующим объектам, сет-ке, в произвольной системе координат, с использо-ванием ввода точных значений с клавиатуры.

 

 

 Существенным отличием  этой системы от других яв-ляется возможность последующего изменения любых свойств чертежных элементов - цвета, типа и тол-щины линий, подробности построения дуг и криволи-нейных контуров, редактирование надписей, измене-ние шрифта и размеров символов, переопределение типа, шага и наклона штриховок. Все эти, прежде трудоёмкие, операции исполняются за считанные се-кунды. Вспомогательные данные, используемые для построения чертежа (штриховые узоры, пунктиры, шрифты), будучи однажды использованы, сохраняют-ся, что позволяет с легкостью архивировать и пе-реносить проекты на другие компьютеры, не забо-тясь о том, что необходимый для редактирования элемент будет утерян.

 

 Немаловажно, что все  чертёжные построения производятся  в режиме WYSIWIG (what you see is what you get - "что  видишь то и получаешь"), то  есть изображение на экране  максимально соответ-ствует тому, что вы получите после вывода чертежа на плоттер или принтер. Это исключает досадные ошибки с назначением толщины и типа линий или масштаба штриховки. Наконец, интерактивный режим компоновки листа для печати, облегчает финальную

 

стадию - получение твердой  копии чертежа.

 

3.1.2.Объемное моделирование.

 

 Трехмерная графика  долгое время оставалась за-претным плодом для большинства дизайнеров, рабо-тающих на ПК. Те 3D-системы, которые были доступ-ны, как правило, ориентированы на презентационные задачи, рекламу и достаточно простую мультиплика-цию. Проектировщику же нужны возможности точных построений и прецизионное моделирование располо-жения элементов в пространстве.

 

 Многие пакеты САПР  для ПК имеют 3D лишь в виде  отдельных приложений, что часто  неудобно в ис-пользовании. bCAD органически сочетает в себе возможности электронного кульмана и мастерской макетчика. Еще на этапе выполнения обычного плос-кого чертежа дизайнер строит (порой еще сам того не подозревая) настоящие трехмерные конструкции, вернее их остов - образующие деталей вращения, например. В дальнейшем, используя различные ин-струменты построения поверхностей, такой привыч-ный плоский чертеж в считанные минуты превращает-ся в пространственную модель детали или конструк-ции. При этом вам остаются доступными все сред-ства объектной привязки, настройки системы коор-динат, ввод точных значений с клавиатуры, относи-тельные построения. Элементарные или часто упот-ребляемые типы поверхностей - сферические, цилин-дрические, спирали, прямоугольные блоки - могут быть построены с использованием специальных команд. Более сложные поверхности получаются с использованием различного рода протяжек контуров, оборачивания набора шаблонов и поворотов. Кроме того, bCAD содержит ряд специфических инструмен-тов, типа построения фрактальных поверхностей (для генерации реалистичных ландшафтов) или соз-дания объёмных текстов с использованием шрифтов TrueType. Простые объемные тела могут в свою оче-редь быть объединены в сложные поверхности или использованы как инструменты для вырезания или пресечения. Все объемные элементы проекта сохра-няются в том же файле, что и исходные чертежные элементы. Как и чертежные данные объемные тела могут быть записаны в виде библиотек стандартных элементов и использованы в дальнейшем в других проектах. Ставшая сегодня уже традиционной систе-ма разделов или слоев (layers) позволяет легко разделить объемные и плоские данные на любом эта-пе работы - создании, редактировании, визуализа-ции или получении твердых копий. Таким образом, файл проекта может содержать комплексную инфор-мацию о пространственной геометрии (в виде объём-ных моделей) и проектно-технологическую докумен-тацию (в виде чертежных данных).

 

3.1.3.Генерация чертежей.

 

 Итак, мы получили пространственную  модель дета-ли, конструкции или, скажем, интерьера помещения. Каждый элемент этой модели точно описывает гео-метрию будущего изделия. Совершенно логичным было бы использовать эти данные для автоматизации построения чертежей, схем, планов расположения оборудования и расстановки мебели. bCAD предос-тавляет такую возможность. Достаточно выбрать вид и соответствующая проекция, в том числе и перс-пективная, будет построена автоматически.

 

 В отличие от традиционного  алгоритма удаления невидимых  линий, который создает изображение,  полное лишних отрезков, в bCAD используется  ори-гинальная технология IntelliHIDE, которая  позво-ляет не только избавиться  от ненужных элементов изображения но и сохранит, линии невидимого кон-тура. Полученные проекции представляют собой не что иное как обычный чертёж, который после внесе-ния небольших изменений (простановка размеров, выбор цвета, стиля и ширины линий) может быть оформлен как самостоятельный документ либо ис-пользован как фрагмент более сложного многови-дового чертежа.

 

3.1.4.Статистика и расчет.

 

 Проектирование далеко  не всегда ограничивается построением  геометрических моделей. Очень  часто требуется произвести прочностные,  тепловые рас-чёты или спланировать материальные затраты на изготовление изделия. bCAD предоставляет базовые функции статистической обработки. Подсчет коли-чества используемых элементов и деталей произво-дится практически парой щелчков мышью. Дело в том, что каждый элемент чертежа может иметь наз-наченную проектировщиком метку (label или attribute), в которую в обычном текстовом виде помещается информация об этом элементе, например: "болт М12х24" или "кресло кожаное АРТ123456".

 

 Специальная функция  bCAD позволяет затем собрать информацию  о всём чертеже или его выделенной час-ти и составляет отчёт, который можно записать в файл, напечатать или перенести в любое другое приложение - текстовый процессор, электронную таблицу, базу данных и т. п. При создании библи-отек стандартных элементов такая информация явля-ется фактически обязательной для каждого элемен-та. В крайнем случае она состоит из его названия.  

 

 

 

 Таким образом, создав  из типовых элементов сбо-рочный чертеж, вы получаете список использованных деталей или, спроектировав оформление офиса, вы с легкостью подсчитываете затраты на мебель и эле-менты отделки.

 

 Для выполнения прочностных  и других технических расчетов  необходимо воспользоваться соответству-ющим приложением. Практически все системы такого рода позволяют использовать данные о геометрии объектов, записанные в формате DXF, который под-держан в bCAD в полном объеме.

 

3.1.5.Получение реалистических  изображений.

 

 Ряд отраслей дизайна  неотделим от точного пред-ставления о том, как изделие будет выглядеть. В ряде случаев реалистическая визуализация является мощным вспомогательным средством, например, при проектировании промышленных помещений, цехов, систем трубопроводов.

 

 

 

 В части получения  реалистических изображений bCAD порой  не имеет аналогов. В составе  его ин-струментария практически все возможности, прису-щие многим более дорогим системам. Вы можете рас-ставлять в пространстве точечные и направленные источники освещения, изменять их цвет и интенсив-ность. Система разделения проекта на разделы поз-воляет создавать различные схемы освещения – ти-повое, аварийное, дежурное. Работа с камерами (предварительно определенные точки зрения) позво-ляет получить вид из любой точки: обзор с рабоче-го места, общий вид помещения, вид с точки зрения взрослого или ребенка. Задав путь камеры, можно получить компьютерный фильм о проектируемом изде-лии, что не оставит равнодушным ни одного заказ-чика.

 

 

 

bCAD включает в себя  редактор материалов, с по-мощью которого создание поверхностей со сложной фактурой не требует излишних затрат времени. Ори-гинальная технология SolidTexture позволяет полу-чить текстуры типа дерева, камня или кирпичной кладки буквально одним щелчком мыши, такие тек-стуры очень просты в использовании и настройке.  Традиционные методы наложения растровых текстур и фактур также доступны. Данные об освещении, каме-рах, текстурах и фактурах, также как и чертежные элементы, сохраняются в проекте и гарантированно могут быть без потерь использованы после переноса проекта на другой компьютер.

 

 В полном комплекте  системы поставляются версии  тонирующего модуля для мощных  рабочих станций Silicon Graphics, DEC Alpha, Hewlett Packard, Motorola PowerPC и Sun SPARC. При этом  достаточно арендовать несколько  часов машинного времени, так  как тестовые изображения (с  меньшим разрешением) можно получить  на ПК, а все настройки сохраняются  в файле проекта и не требуют  дополнительных регу-лировок.

 

3.1.6.Пользовательский интерфейс.

 

 Приложения компьютерной  графики всегда были и остаются  источником новинок и технологий  постро-ения пользовательского интерфейса. Новое поколе-ние ОС Windows позволяет использовать в bCAD все лучшее, что было наработано в этой области – пов-семестное использование пиктограмм, плавающие панели инструментов, мгновенные подсказки, отсут-ствие ограничений на имена файлов, технологию "принеси и оставь". Для того, чтобы вставить в проект типовой элемент, достаточно буквально пе-ренести его из папки каталога в рабочее поле про-граммы. Доступ ко всем функциям программы возмо-жен либо с помощью мыши, через панели пиктограмм, либо с клавиатуры через систему "горячих кнопок". Все эти, казалось бы мелочи, позволяют значитель-но упростить и ускорить освоение и использование пакета, тем самым существенно ускорить экономи-ческую отдачу от его использования.