- реализацию технологии Ассоциативной Топологической Шины, обеспечивающей двусторонний ассоциативный обмен данными между САD/САМ/САЕ системами, имеющими в своей основе различные ядра геометрического моделирования;
- интегрированный в процесс проектирования механизм прямой оптимизации конструкции с применением структурного, кинематического и теплового анализа.
Стоит отметить, что Рrо/Еngineer стал первой системой компьютерного проектирования:
- изначально написанной на языке программирования С;
- изначально ориентированной на использование на рабочих станциях,
а также первой среди систем проектирования верхнего уровня (high-end);
- работающей в среде Windows (еще с 1994 года) и имеющей сертификацию Microsoft;
- единственной до сего времени, обеспечивающей полнофункциональное и масштабируемое решение в любой из операционных систем смешанной среды Windows-Unix.
Как система компьютерного проектирования верхнего уровня, Рrо/Еngineer имеет развитую функциональность, обеспечивающую выполнение сквозной разработки изделий любой степени сложности. Это могут быть и многокомпонентные конструкции высокотехнологичных аэрокосмических изделий, и кузова современных автомобилей, имеющие сложные стилевые поверхности, и разнообразные электронные и электротехнические устройства с любым количеством соединительных кабелей и жгутов, и сложные системы трубопроводов, и технологическая оснастка (штампы, прессформы, литейные формы) и приспособления, и режущий инструмент, и программы механобработки на разнообразных станках с ЧПУ, а также постпроцессоры для этих станков и многое другое.
Рrо/Еngineer это набор пакетов, сконфигурированных таким образом, чтобы обеспечить разработчика изделия той или иной функциональностью в зависимости от характера задачи, решаемой этим разработчиком на его рабочем месте. Добавление или удаление пакетов позволяет легко масштабировать возможности любого рабочего места, участвующего в разработке, включая его стоимость.
Сегодня в основе любой конфигурации любого рабочего места Рrо/Еngineer лежит его базовый пакет Рrо/Еngineer-Foundation, являясь частью всей системы, сам по себе предоставляет разработчику весьма широкий спектр функциональных возможностей. Рrо/Еngineer-Foundation позволяет создавать и модифицировать трехмерные параметрические модели деталей и сборок, в том числе для изделий из металлолиста, учитывать при моделировании сварные соединения, создавать ассоциативные чертежи промышленного уровня, получать спецификации с автоматическим заполнением и обновлением позиций, получать фотореалистические изображения созданных моделей, осуществлять вывод чертежей и другой заданной технической документации на бумагу или иной носитель, осуществлять публикации в Internet, поддерживать библиотечные структуры моделей в среде Рrо/Еngineer. Наконец, в Рrо/Еngineer-Foundation включены всевозможные интерфейсы обмена данными: SТЕР, IGES, DXF, DWG, VDA, SET, САТIА и другие.
С точки зрения набора своих функциональных возможностей и своей цены Рrо/Еngineer -Foundation, установленный на отдельное рабочее место, можно отнести к числу систем компьютерного проектирования, обычно называемых системами среднего уровня (mid-level), среди которых: SolidWorks, SolidEdge, Mechan, а также некоторые другие. Однако следует отметить следующие принципиальные преимущества, которыми обладает Рго/Еngineer -Foundation по сравнению с обычной системой среднего уровня:
1. Рго/Еngineer-Foundation легко масштабируется во временное или постоянное рабочее место верхнего уровня посредством простого добавления дополнительных специализированных пакетов Рго/ Еngineer.
2. Рабочие места, выполняющие функции рабочих мест среднего уровня (установлен только Рго/Еngineer-Foundation), легко интегрируются в общей структуре разработки с рабочими местами Рго/ Еngineer верхнего уровня, поскольку на тех и на других установлен тот же самый Рго/ Еngineer в различных конфигурациях.
3. Структура разработки с единой системой Рго/ Еngineer для рабочих мест как верхнего уровня, так и среднего, в отличие от структуры с двумя различными системами на разных уровнях автоматически исключает любого рода проблемы с передачей данных между уровнями.
4. Снижаются затраты на подготовку и повышение квалификации персонала, растут взаимопонимание и возможности взаимозаменяемости разработчиков.
3.4.2. Рынок информационного обеспечения
Также широко на московском рынке представлено информационное обеспечение систем АП. Помимо вышеперечисленных библиотек и приложений для конкретных программных продуктов предлагается широкий спектр банков данных совместимый с широким типом систем двумерного и трехмерного проектирования, например: электронный справочник по подшипникам качения; библиотека компонентов водоснабжения и т.д.
Компания SolidWorks Russia для системы САПР/АСТПП/АСНИ SolidWorks предлагает библиотеки стандартных элементов по ГОСТ: крепеж; прокатный сортамент; трубопровод; подшипники и т.д.
Для САПР в машиностроении и строительстве данного информационного обеспечения вполне достаточно. Хуже обстоят дела с информационным обеспечением для АСТПП (предлагаются преимущественно базы данных по оснастке и инструменту).
Однако для АСНИ требуется колоссальный объем информации только о свойствах конструкционных материалов. В первую очередь это наименование, марка, отраслевые коды. Далее идет группа внешних свойств материала. К физическим относятся электрические, магнитные, механические, оптические, химические. К экономическим – стоимость, энергоемкость, фондоемкость, состояние при поставке. К внутренним свойствам материала относятся состав, структура, состояние. Условия эксплуатации изделия, несомненно, оказывают влияние на свойства конструкционных материалов, что также должно учитываться при проведении расчетов. Проведенный ГКНТ СССР еще в 80-е годы анализ показал, что 80% КБ, проектных и промышленных организаций испытывают затруднения из-за недостатка или ненадежности данных о свойствах веществ.
В настоящее время коренного перелома ситуации нет. Предложений электронных баз данных для широкого спектра конструкционных материалов по результатам анализа московского рынка (май 2001 г) не было выявлено. Сейчас в России над созданием подобных баз работают ряд исследовательских и учебных институтов. Например, в МГТУ ГА проведен поиск вида эпмирических парных и множественных зависимостей различных свойств металлов, применяемых в авиастроении.
3.4.3. Рынок технического обеспечения
В качества средств обработки данных в современных САПР широко используют рабочие станции, серверы, персональные компьютеры. Большие ЭВМ и в том числе суперЭВМ обычно не применяют, так как они дороги и их отношение производительность-цена существенно ниже подобного показателя серверов и нескольких рабочих станций.
Приобрести техническое обеспечение для массового пользователя не составит труда. Рынок мини- и микро-ЭВМ весьма представителен даже в провинциальных городах. Данный класс ЭВМ позволит успешно обеспечить реализацию системы автоматизации чертежных работ, трехмерного моделирования и даже АСНИ. Проблем при работе с программным обеспечением AutoCAD и КОМПАС не будет. Кстати, АО АвтоВАЗ такие ЭВМ закупает у дилеров непосредственно в г. Тольятти. Однако для систем САПР/АСТПП, особенно управляющих технологическим оборудованием, потребуются специализированные компоненты, которые в продаже у дилеров, обслуживающих массового потребителя, не встречаются.
К вычислительной аппаратуре, работающей в составе АСТПП в условиях производства, предъявляют специфические требования. Здесь используют как обычные персональные компьютеры, так и специализированные программируемые логические контроллеры (ПЛК), называемые промышленными компьютерами. Специфика ПЛК - наличие нескольких аналоговых и цифровых портов, встроенный интерпретатор специализированного языка, детерминированные задержки при обработке сигналов, требующих незамедлительного реагирования. ПЛК в отличие от персональных компьютеров рассчитаны на решение ограниченного круга задач в силу специализированного программного обеспечения.
В целом промышленные компьютеры имеют следующие особенности:
1) работа в режиме реального времени (для промышленных персональных компьютеров разработаны такие ОС реального времени, как OS-9, QNX, VRTXw др.); 2) конструкция, приспособленная для работы ЭВМ в цеховых условиях (повышенные вибрации, электромагнитные помехи, запыленность, перепады температур, иногда взрывоопасность); 3) возможность встраивания дополнительных блоков управляющей, регистрирующей, сопрягающей аппаратуры, что помимо специальных конструкторских решений обеспечивается использованием стандартных шин и увеличением числа плат расширения; 4) автоматический перезапуск компьютера при «зависании» программы; 5) повышенные требования к надежности функционирования.
Вычислительные сети, используемые на уровнях цеховом и ниже, обладают следующими особенностями: предельные расстояния между узлами (датчиками, исполнительными устройствами и контроллерами) в сотни метров; размеры сообщений - до одного килобайта (в сжатой форме); опрос датчиков периодический; важное требование - обеспечение работы в реальном масштабе времени, поэтому сети типа Ethernet не подходят. В число узлов сети входят компьютеры выполняющие функции числового управления технологическим оборудованием, диспетчерского управления и сбора данных.
Математическое и лингвистическое обеспечение особого беспокойства у пользователя, ориентированного исключительно на закупку и развитие систем АП внешними организациями не должно вызывать. Однако если при оценке поставщиков нет уверенности, что будут поставлены средства, позволяющие реализовать функциональные возможности системы с учетом специфики деятельности предприятия, возможно, придется создавать коллектив программистов для осуществления таких работ. Работать без математического и лингвистического обеспечения в данном случае невозможно, так как программное обеспечение это всего лишь воплощенное на языках программирования математическое обеспечение. Не имея соответствующего математического обеспечения, невозможно самостоятельно модернизировать систему АП.