Системи автоматизованного проектування. Системи CAD/CAM/CAE

7 СИСТЕМИ АВТОМАТИЗОВАННОГО ПРОЕКТУВАННЯ . СИСТЕМИ CAD/CAM/CAE

Більшість використовуваних термінів у галузі автоматизації проектування мають устояніанглійські абревіатури, які останнім часом широко застосовуються в російськомовних технічних текстах, присвячених САПР. Дані абревіатури перелічені нижче, із зазначенням як буквально розшифровки, так і описом того, що під ними мається на увазі.

7.1 AEC CAD (Architecture Engineering and Construction CAD) САПР для архітектури і будівництва. У контексті цифрового виробництва та управління виробничими процесами (див. MPM), що є важливою частиною концепції управління життєвим цикломвиробу (див. PLM), необхідно здійснювати проектування не самих виробів, а засобів їх виробництва, включаючи цілі виробничі цехи або промислові зони. Крім цього додатка, архітектурно-будівельні САПР використовуються також для проектування будівель та дизайну інтер'єрів.

7.2 BOM (Bill of Material)

Специфікація (відомість) матеріалів. Дані про склад виробу і норми витрат сировини, матеріалів і компонентів на одиницю вимірювання. Зазвичай ці дані організовані у ієрархічному вигляді - у відповідності зі структурою виробу. Використовується для представлення цифрового макету виробу (див. DMU), а також планування потреби в матеріалах (див. MRP).

7.3 CAD (Computer-Aided Design)

Автоматизоване проектування. Цей термін використовується для позначення широкого спектру комп'ютерних інструментів, які допомагають інженерам, архітекторам та іншим професіоналам у здійсненні проектування. Будучи ключовим інструментом у рамках концепції управління життєвим циклом виробу, системи автоматизованого проектування (САПР) включають в себе безліч програмних і апаратних засобів - від систем двовимірного креслення до тривимірного параметричного моделювання поверхонь і об'ємних тіл. По областях застосування САПР традиційно поділяються на: архітектурно-будівельні, механічні (див. MCAD), електронні (див. ECAD)і технологічні (див. CAPP).

7.4 CAE (Computer-Aided Engineering)

Автоматизоване конструювання. Використання спеціального програмного забезпечення для проведення інженерного аналізу міцності та інших технічних характеристик компонентів і зборок, виконаних в системах автоматизованого проектування (див. CAD), програми автоматизованого конструювання дозволяють здійснювати динамічнемоделювання,перевірку та оптимізацію виробів і засобів їх виробництва. Традиційні галузі аналізу включають в себе:

- аналіз напруг деталей і зборок методом кінцевих елементів,

- аналіз теплових та рідинних потоків методами обчислювальної гідродинаміки,

- аналіз кінематики, моделювання динамічних механічних взаємодій, моделювання виробничих операцій (лиття, пресування та ін.).

При проведенні будь-якого виду аналізу в системах CAE традиційно виділяються три етапи його проведення:

- попередня обробка даних (побудова по геометричній моделі вироба -CAD- даними  потрібної моделі досліджуваного процесу - наприклад, сітки кінцевих елементів, точок прикладення сил та їх векторів),

- аналіз моделі за допомогою спеціалізованого решателя, заключна обробка результатів (візуалізація результатів розрахунків математичної моделі).

7.5 CAM (Computer-Aided Manufacturing)

Автоматизоване виробництво. Цей термін використовується для  позначення програмного забезпечення, основною метою якого є створення програм для керування верстатами з ЧПУ (див. CNC). Вхідними даними CAM-системи є геометрична модель виробу, розроблена в системі автоматизованого проектування (див. CAD). У процесі інтерактивної роботи з тривимірною моделлю в CAM - системі інженер визначає траєкторії руху різального інструменту по заготівлі виробу (так звані CL-дані, від cutter location - положення різця), які потім автоматично веріфіціруются, візуалізують (для візуальної перевірки коректності) і обробляються постпроцесором для отримання програми управління конкретним станком (званої також G-кодом).

7.6 CAPP (Computer-Aided Process Planning)

Автоматизоване технологічна підготовка виробництва (планування технологічних процесів) -  використовується для позначення програмних інструментів, що застосовуються на стику систем автоматизованого проектування (див. CAD) і виробництва (див. CAM). Завдання технологічної підготовки - по заданій CAD-моделі виробу скласти план його виробництва, званий операційної або маршрутної карткою. Даний план містить вказівки про послідовність технологічних і складальних операцій, використовуваних верстатах та інструментах, та ін. Технологічна підготовка виробництва завжди здійснюється по наявній базі даних типових техпроцесів, що застосовуються на конкретному підприємстві. Розрізняють два підходи до автоматизованої технологічної підготовки - модифікований (варіантний) і генеративний. При модифікованому підході завдання CAPP-системи полягає у пошуку найбільш схожого виробу в існуючій базі даних і пред'явлення його операційної карти для модифікації. При модифікованому підході широко застосовується групова технологія, що дозволяє проводити класифікації деталей у сімейства схожих. Генеративних підхід полягає в розпізнаванні у деталях типових конструктивних елементів і застосуванні до них типових техпроцесів (токарна обробка, свердління та ін.) При генеративному підході використовуються відомі методи штучного інтелекту для розпізнавання елементів та логічного виводу. (Computer-Aided)