Компьютерная поддержка

Порой мы не перестаём удивляться изделиям, созданным средневековыми творцами. А между тем, мастера той далекой эпохи пользовались в своих работах скудным инструментарием. Трудно себе вообразить, какие чудеса наполнили бы планету, если бы в распоряжении, скажем, великого Леонардо да Винчи оказались системы автоматизации изготовления промышленных изделий. Компьютерные программы семейства CAD – собственно CAD, CAM и CAE.

Для всех трёх аббревиатур первые две литеры «C» и «A» являются общими. Это заглавные буквы двух английских слов – «computer» и «aided». В рассматриваемом контексте – компьютерная поддержка. Последние литеры в аббревиатурах означают, чему именно оказывается компьютерная поддержка. Итак, по порядку.

CAD, computer aided design, – компьютерная поддержка расчётов на стадии проектирования. Более привычное для российских инженеров наименование – САПР, система автоматизированного проектирования. Система позволяет уже на этапе проектирования создать трёхмерную модель готового изделия. Причём, неважно, какое изделие проектируется – еле заметный глазом резистор электронной схемы или огромное здание на фундаменте площадью в футбольное поле. Трёхмерное представление конечного продукта позволяет уже на стадии проектирования заложить требования к технологическому процессу, чтобы учесть все нюансы, которые повлияют на точность соответствия полученного результата расчётному. Однако точность – это не самое большое преимущество CAD. С большой точностью можно и вручную обсчитать любой объект. Только времени на это уйдёт во много-много раз больше. Система CAD за полчаса произведёт расчёты, с которыми в ручном режиме целое КБ справилось бы дня за два. Кроме того, система CAD на основе трёхмерной модели изделия автоматически разрабатывает всю техническую документацию для организации технологического процесса – чертежи и спецификации в соответствии с правилами ЕСКД. Немного полезной информации. Широкая гамма программных продуктов CAD-CAM-CAE представлена на ресурсе www.usa.autodesk.com. Компьютерные программы ресурса предназначены для использования в различных отраслях промышленности.

CAM, computer aided manufacturing, – компьютерная поддержка технологии, то есть, изготовления изделия. Изделие может состоять из десятков деталей, каждая из которых может быть изготовлена с использованием станков с числовым программным управлением. Система CAM предназначена для разработки программ, которые управляют именно этим оборудованием, станками с ЧПУ. Упрощённо, алгоритм работы системы CAM выглядит таким образом. На основе документации, а ещё больше, на основании трёхмерных моделей, разработанных системой CAD, производится проектирование способов обработки изделий на оборудовании с числовым программным управлением. В зависимости от вида оборудования и способа обработки системой CAM разрабатывается и выдаётся непосредственно к исполнению программа, выполняя которую, станок с ЧПУ обрабатывает деталь в соответствии с проектом. Использование системы CAM позволяет существенно ускорить процесс изготовления деталей самых сложных профилей.

CAE, computer-aided engineering, – компьютерная поддержка инженерных расчётов, которые необходимы для разработки технологии производства изделий. Инженерные расчёты могут вестись в части прочностных или тепловых характеристик элементов изделия. Созданная системой CAD трёхмерная модель только в том случае воплотится в реальное изделие с требуемыми характеристиками, если будет соответствовать инженерным нормам. Практически, система CAE выглядит, как компьютерная программа, интерфейс которой настолько удобен, что позволяет существенно сократить время инженерного анализа.

Да и в целом, использование перечисленных программных продуктов направлено на сокращение сроков производства продукции, на снижение трудозатрат и, как следствие, на снижение себестоимости изделий.

Жаль, что во времена Леонардо не было Computer Aided. Благо, что она существует сейчас.