Инженерные решения

3. Инженерные решения

Прежде, чем начать проектирование, необходимо получить инженерные навыки. Существует несколько программ, которые позволяют решать инженерные задачи.

Среди них прежде всего нужно выделить «классика» - AutoCAD от Autodesk. Эта программа настолько популярна и известна, что даже те, кому она не нужна по роду их деятельности, знают о ней. А ее последняя версия 2000 предоставляет действительно интеллектуальную среду проектирования. Ее новый инструмент AutoCAD DesignCenter позволяет просматривать в проводнике файлы на локальном диске или в сети, добавлять часто используемые файлы в папку AutoCAD DesignCenter, просматривать растровые файлы и вставлять их в чертежи, выполнять поиск по тексту и осуществлять ряд других операций. Теперь можно открывать неограниченное количество документов в одной сессии. При этом предлагаются инструменты, способные существенно сократить рутинные операции при проектировании, например, возможность перетаскивания (Drag & Drop) и копирование-вставка объектов.

Используя редактирование внешних ссылок и блоков, прямо на месте можно редактировать детали, оформленные в отдельных файлах (деталировку) прямо на сборочном чертеже. При работе с большими чертежами очень удобна частичная загрузка файла, когда еще на стадии загрузки чертежа, определяется, какие слои и виды загружать, а какие - нет. Имеется возможность динамически вращать тонированный объект, задавать секущие плоскости и просматривать сечение твердотельной модели, а также ряд оформления чертежей.

Программа DenebaCAD от Deneba Software за счет своей стоимости ($550) может составить в финансовом отношении альтернативу AutoCAD. Эта САПР совместима почти со всеми стандартными файловыми форматами AutoCAD, а именно с DWG- и DXF-файлами.

В DenebaCAD реализованы все функции, наличие которых предполагается в САПР высокого уровня. Кроме того, она содержит логические библиотеки и группы, которых нет ни в одном другом пакете. Но самое большое достоинство - это среда архитектурного проектирования, в которой принят архитектурный подход к проектированию, начиная с ортогональных проекций на плоскости с использованием двумерной информации для построения 3D-чертежей. Также имеется возможность работать с аксонометрическими проекциями.

Еще один продукт от Autodesk - Actrix Technical - это идеальный инструмент для быстрого создания двухмерных (2D) чертежей, различных схем и блок-схем. При использовании интуитивного интерфейса и механизма Drag & Drop построение чертежей и схем из интеллектуальных элементов ActiveShapes может выполняется с необычайной легкостью и быстротой.

Actrix Technical содержит множество готовых решений для создания чертежа. Элементы библиотеки ActiveShapes рассортированы в каталоги по различным областям применения: бизнес-схемы, электрические схемы, строительное проектирование и планировка помещений, кабельные и компьютерные сети, промышленное и производственное проектирование, а также библиотека общеупотребительных символов. Разрабатывая чертежи, можно использовать как встроенные каталоги элементов ActiveShapes, так и создавать свои собственные. При этом объекты ActiveShapes легко редактировать и изменять их размеры, сохраняя имеющиеся пропорции.

В программе использована новая технология интеллектуального соединения элементов. При перетаскивании элементов ActiveShapes на рабочее поле автоматически осуществляется привязка, ориентация и выравнивание этого элемента к уже имеющимся объектам. Чертежи, разработанные в среде AutoCAD, можно размещать как подложку и затем, используя технологию Autodesk Plugs and Sockets, привязывать размещенные в ActiveShapes элементы к этому чертежу.

Для просмотра чертежей, аннотирования, проведения измерений в чертеже и печати проектных данных, включая стандартные форматы DWG, DXF и DWF, можно порекомендовать Volo View, которая не требует AutoCAD. Благодаря этому программному продукту, команды проектировщиков могут быстро и более эффективно обмениваться информацией через Internet и вносить изменения в чертежи. Volo View обладает полной совместимостью с AutoCAD 2000, использует технологию Actrix ActiveShapes, позволяет просматривать объекты с возможностью трехмерного вращения.

4. САПР для машиностроения

Mechanical Desktop от AutoCAD является одним из наиболее распространенных продуктов для машиностроителей. В ее последней версии появились усовершенствования, связанные с проектированием узлов, многооконной средой проектирования, упрощением интерфейса, интеграцией с приложениями пакета Genius, который выделяется своими библиотеками для машиностроения.

Расширенная версия, Mechanical Desktop Power Pack (рис. 1), объединяет все возможности AutoCAD Mechanical и Genius Desktop. В распоряжении конструктора более 1200000 2D- и 3D-изображений стандартных деталей, конструкторских элементов и прокатных профилей, а также набор команд для выполнения инженерных расчетов.

Рис. 1. Спроектированную деталь можно «повертеть в руках» с помощь механизмов перемещения на экране

AutoCAD Mechanical - программный продукт на базе AutoCAD для применения в машиностроительном проектировании, оптимизирован для использования при создании и оформлении машиностроительных чертежей. Сочетает в себе скорость, надежность и продуктивность AutoCAD 2000 со специальными возможностями, обеспечивающими более эффективную работу конструктора-механика.

Еще один продукт Autodesk - Autodesk Inventor - построен на принципиально новом архитектурном ядре, независимом от AutoCAD. Он предназначен для решения сложных задач при работе над крупными проектами. Использование графической системы с поддержкой OpenGL позволяют работать в Autodesk Inventor с трехмерными сборками, содержащими более 10000 компонентов.

Стандартный графический пользовательский интерфейс Windows и средства твердотельного параметрического моделирования SolidWorks 2000 позволяют создавать 3D-модели деталей, сборочных единиц, генерировать чертежи, значительно снижая сроки проектирования и уменьшая время выхода изделий на рынок.

Результатом работы системы SolidWorks является пространственная твердотельная параметрическая модель детали или сборки, которая затем передается в партнерские системы инженерных расчетов, проектирования технологической оснастки или системы генерации управляющих программ для станков с ЧПУ, а также полностью законченные рабочие чертежи детали или полное описание сборочной единицы.

SolidWorks представляет собой систему, позволяющую создавать управляемые размерами твердотельные модели, и может служить ядром для решения множества различных инженерных задач. Она способна автоматически создавать чертежи, связанные (ассоциированные) с моделью так, что изменения, сделанные в модели, отражаются и в чертеже. Вместе с SolidWorks поставляются различные модули, например, для прокладки трасс трубопроводов.

Среди украинских пользователей достаточно популярен и пакет Компас, основное усовершенствование новой версии которого заключается в существенном улучшении модуля 3D- моделирования KOMПAC-3D. В этом пакете также значительно расширены возможности моделирования деталей. В операциях выдавливания появились новые способы автоматического определения глубины выдавливания.

Среди нововведений можно отметить возможность управления документами Компас (чертежами, фрагментами, моделями) и поддержку записи файлов в формате AutoCAD - DWG. Несмотря на то, что этот программный продукт достаточно сложен, в нем реализованы технологии современных Windows-приложений, а имеющаяся справочная система и примеры чертежей и 3D-объектов облегчают его освоение.

Среди программ, позволяющих оформлять конструкторскую документацию в соответствии с требованиями отечественных стандартов ЕСКД, можно выделить Mechanics LT. Использование этой системы позволяет в несколько раз сократить время оформления конструкторской документации. При разработке Mechanics LT основное внимание было сосредоточено на качестве работы системы, разработке мощной системы подсказок и переводе системы на современные программные технологии.

Также стоит обратить внимание на Техтран - семейство современных систем, объединенных общим названием, единой структурой и интерфейсом. Каждая из систем, входящих в Техтран, ориентирована на определенный вид обработки (фрезерная, токарная, електроэрозионная, раскрой листового материала). Техтран обеспечивает построение геометрической модели детали, задание обработки (построение траектории движения инструмента и назначение технологических команд), автоматическое генерирование текста программы на языке Техтран, настройку на конкретное оборудование с ЧПУ.

5.Архитектурно-строительные САПР

Среди старожилов в этой отрасли выделяется архитектурный пакет ArchiCAD (рис. 2), который ориентирован на крупные и средние строительные компании. Он был разработан специально для архитектуры и строительного дизайна. В нем можно одновременно работать над созданием проекта и составлять сопутствующую строительную документацию, так как программа хранит полный объем информации о проектируемом здании: планы, разрезы, перспективы, перечень необходимых стройматериалов, а также замечания архитектора, сделанные в процессе работы. Все изменения, вносимые в проект, автоматически отражаются в конструкторской документации. На любом этапе работы можно увидеть проектируемое здание в трехмерном виде, в разрезе, в перспективе, а также сделать анимационный ролик.

ArchiCAD позволяет одновременно работать над созданием проекта и составлять сопутствующую строительную документацию.

Программный продукт Architectural Desktop - это ответ компании AutoCAD на многочисленные версии Archicad в области архитектурного проектирования. Как в большинстве архитектурных программ, в Architectural Desktop сначала прорисовывается пространственная модель здания, а потом проводится подробная детализация без потери первоначальной идеи. Отличительной чертой является возможность создания макета здания при помощи mass-элементов или тел, полученных из 20-кривых с помощью вращения или выдавливания.

На основе AutoCAD в Киеве разработано строительное приложение МАЭСТРО (рис. 3), состоящее из трех самостоятельных модулей: МАЭСТРО-А (рабочее место архитектора), МАЭСТРО-К (рабочее место конструктора) и МАЭСТРО-С (рабочее место сантехника). МАЭСТРО-А позволяет архитекторам реализовывать свои творческие замыслы в виртуальном режиме. Сначала создается трехмерная модель здания и затем с нее автоматически формируются двумерные планы, фасады, разрезы, спецификации оконных и дверных проемов, экспликация помещений, ведомости отделки помещений, подсчитываются объемы стен и пр. Программа обладает стандартным набором функций, позволяющих в автоматизированном режиме оформлять чертежный лист, производить разбивку и маркировку осей, вычерчивать стены с любой привязкой к осям, отрисовывать колонны, лестницы, лифты, выполнять скатные кровли и их детали (слуховые окна, завершения вытяжных каналов, труб и т. д.) и многое другое.

Довольно редкой является возможность размещения стандартной и нестандартной мебели и оборудования, а также управление глубиной детализации отображения элементов на фасаде и в 3D- модели здания.

Программа МАЭСТРО-К предназначена для выпуска рабочей документации в области жилищно-гражданского строительства и состоит из следующих модулей: перекрытия, перемычки, ленточные и свайные фундаменты, сечения фундаментов. Она содержит прикладные программы определения расчетного сопротивления грунта и расхода металла, а также позволяет в автоматическом или ручном режимах производить раскладку плит, фундаментных блоков и свай.

Рис. 3. При отображении укрупненной модели здания можно использовать элементы библиотек

МАЭСТРО-С содержит комплекс программных средств, образующих среду проектирования МАЭСТРО, включающие в себя Администратор Проектов, программы оформления чертежа, отрисовки и маркировки осей, а также программы, содержащие техническую информацию по разделам: отопление, водопровод, канализация и газоснабжение.

Разработанный специально для профессионалов строительного проектирования набор интегрированных решений от немецкой компании Nemetschek AG позволяет пользователям управлять всем процессом проектирования - от начального эскиза до этапа управления строительством. Ее САПР Allplan позволяет полностью автоматизировать все стадии архитектурного проектирования - от составления эскиза до создания завершенного комплекта рабочих чертежей. Программа построена по модульному принципу. Все модули - архитектурного проектирования, дизайна, анимации, презентации, геодезии, благоустройства, градостроительства - объединены в одной и той же среде. Таким образом, полностью решен вопрос о переносе и совместимости данных.

Система PLANT-4D предназначена для проектирования промышленных объектов с разветвленной сетью трубопроводов. К ним могут относиться предприятия нефтяной, газовой, химической, пищевой промышленности, металлургические предприятия, объекты коммунального хозяйства (насосные и очистные станции, котельные и т. д.)

PLANT-4D использует технологии интеллектуальных объектов, параметризации и объектно-ориентированных данных. Эти технологии делают возможными отслеживание связей между объектами, предупреждение возможных ошибок, поддержку единого стандарта проекта (проектировщики изначально работают с ГОСТами, ОСТами и т. д.) и работу в системе, максимально приближенной к привычному бумажному проектированию. Эта программа состоит из независимых друг от друга модулей, которые связаны между собой единым ядром. Это ядро называется PLANT-4DCPC (система управления проектом). Все остальные модули являются прикладными. Среди них основными являются PLANT-4D Схемы (PLANT-4D Р&Ю), PLANT-4D Трубопроводы (PLANT-4D PIPE), PLANT-4D Оборудование и металлоконструкции (PLANTED Equipment/Steel), PLANT-4D ИзоГен (PLANT-4D ISOGEN) PLANT-4D BP (PLANT-4D Virtual Reality).

Программа AutoKitchen, разработанная испанской фирмой MicroCAD, предназначена для дизайнеров интерьеров, работающих непосредственно с клиентами в кухонных салонах. Она интегрирована с ядром AutoCAD R14. С ее помощью сначала быстро создается объемная геометрия кухни - есть специальная функция для отрисовки стен, пола, потолка, окон и дверей. В команде отрисовки стен, пола и потолка сразу задается необходимый вид отделки - предусмотрено множество различных типов кафельной плитки, покрытий полов и потолков. При вставке окна программа автоматически устанавливает источник естественного освещения и «подкладывает» фоновую фотографию - как вид из окна, - что повышает реалистичность проекта.

При вставке любого объекта можно сразу выбрать элемент, располагающийся над ним, а значит за один «проход» дизайнер может скомпоновать размещение мебели на всех уровнях, что позволяет значительно сократить время на разработку проекта.