1. Задачи сапр и их практическое применение. История создания сапр. Переход от кульмана к трехмерному проектированию. Перспективы развития сапр.

САПР – комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с подразделениями или коллективом специалистов (пользователем системы), выполняющий автоматизированное проектирование.

Структура САПР:

• Организационное обеспечение;

• Лингвистическое обеспечение;

• Информационное обеспечение;

• Программное обеспечение;

• Методическое обеспечение:

• Математическое обеспечение;

• Технические средства;

• Пользователь системы.

Задачи и функции САПР:

• Выполнение автоматизированного проектирования на всех или отдельных этапах проектирования объектов и их составных элементов;

• Сокращение продолжительности создания новых машин и аппаратов (освобождение инженеров и техников от выполнения рутинных процедур, организация параллельного проектрования и т.д.);

• Повышение показателей качества новых изделий.

История САПР:

1. Этап (50-е – 70-е гг. XX в.):

Отличительные особенности:

• Формирование теоретических основ САПР:

  • Теория B-сплайнов (И. Шойнберг, 1964)

  • Теория моделирования кривых и поверхностей любой формы (П. Безье, 60-е гг)

  • Метод конечных элементов

• Создание первой классификации САПР

• Создание стандартов на ПО

• Зависимость САПР от аппаратных средств

  • Появление первых ЭВМ:

    • Джон Атанасов, 1941 г. – A-B-C

    • Д. Моучли и Д. Эккарт, 1946 г. – ENIAC

    • Д. Моучли и Д. Эккарт, 1951 г. – UNIVAC I

    • Мини-ЭВМ – PDP/11

  • Появление первых графических станций:

    • Иван Сузерленд, 1963 г. – граф. станция Sketchpad

    • ITEK – электронная чертежная машина (The electronic drafting machine)

  • На конец I этапа:

    • Компьютеры фирм IBM и CDC (16 бит, 512 Кб ОЗУ, 20-300Мб ПЗУ, 125 тыс.$ США)

    • Графический терминал

    • CAD системы 3D моделирования

    • Язык программирования APT для станков с ЧПУ

    • Стоимость > 90 тыс. $

2. Этап (80-е гг. XX в.):

Отличительные особенности:

• Появление ПК для CAD среднего и нижнего уровней

  • IBM PC 1981 г. (i8088, DOS)

• Появление рабочих станций с ОС Unix для CAD высокого уровня (Sun Microsystems, Intergraph, DEC)

• Выход и совершенствование новых CAD систем:

  • CATIA I (81), Unigraphics (83, 1-й вар. – 1975), AutoCAD (82);

  • T-Flex, MicroCADCAM, Pro/Engineer – 1989/

• Создание стандартов на описание геометрии (IGES, DFX, ISO 10303 STEP, CGI, PHIGS P, ANSI, OpenGL)

• Стоимость CAD системы до 20000$

3. Этап (90-е гг. XX в.):

Отличительные особенности:

• Развитие микропроцессоров. Появление ПК для CAD верхнего уровня (IBM PC 1981 – i8088, DOS)

• Появление рабочих станций с ОС Windows, вытеснение ОС Unix

• Выход и совершенствование новых CAD систем (Solid Edge, Solidworks, Компас, Mechanical Desktop – 1995-97)

• Выпуск новых специализированых CAD системна базе существующих

4. Этап (с конца 90-х гг. XX в.):

• Создание систем управления проектными данными (PDM):

  • EDL (CDC, нач. 80-ч гг.)

  • Optega (Computervision, 1-я наиболее развитая)

  • iMan (Unigraphics Solutions (UGS) + Kodak)

  • Российские системы PDM: Лоцман: PLM (Аскон), PDM Step Suite (под НПО «прикладная лингвистика»), Party plus (Лоция-софт) и т.д.

• Интеграция CAD/CAM/CAE-систем с PDM и с другими средствами информационной поддержки изделия