Пограммное обеспечение для автоматизации производства

 

Программы для промышленного оборудования

CAD-системы предназначены для 2D/3D разработки изделия.

Системы технологического проектирования

CAM-системы предназначены для автоматизации процесса разработки управляющих программ для станков с ЧПУ.

Системы автоматизации инженерных расчётов

CAE-системы предназначены для расчётов, имитационного моделирования и инженерного анализа.

САПР технологических процессов

CAPP-системы предназначены для автоматизации процесса технологической подготовки производства, проектирования технологических процессов изготовления изделия, маршрутных карт.

Системы управления данными изделия

PDM-системы предназначены для управления конструкторскими и технологическими документами в процессе проектирования изделия.

Системы управления жизненным циклом продукта

PLM-системы предназначены для автоматизации процесса управления проектированием сложных изделий, интеграции систем CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM.

Управление проектами

Системы управления проектами и портфелями проектов

PPM-системы предназначены для автоматизации работы проектных менеджеров и проектных офисов (планирование задач и ресурсов, управление изменениями и рисками, бюджетирование, сотрудничество).

Управление предприятием

Системы планирования ресурсов предприятия

ERP-системы предназначены для автоматизации процессов управления финансами, персоналом, активами и операциями.

Системы управления бизнес-процессами

BPMS-системы предназначены для автоматизации рабочих процессов и процедур на промышленном предприятии (производственные операции, обслуживание технологического оборудования, контроль качества, инжиниринг, складские операции, контроль техники безопасности, охрана окружающей среды и т.п.).

Системы бизнес-аналитики

BI-системы предназначены для визуализации разрозненных данных из различных источников в такой форме, которая помогает менеджерам быстрого принимать правильные бизнес-решения. Ключевые элементы BI: информационные панели (dashboards), возможность на лету извлекать нужную информацию без привлечения программистов для написания сложных запросов к базам данных, поддержка системы управления предприятием на основе сбалансированных показателей (BSC) и методологии «шесть сигма», поддержка мобильных устройств.

Системы управления корпоративным контентом

ECM-системы предназначены для автоматизации управления документооборотом и другим контентом в рамках предприятия.
К этому классу ПО относятся системы электронного документооборота (СЭД).

Управление производством

Системы оперативно-календарного планирования производства

Предназначены для автоматизации планирования загрузки производственных мощностей, составления производственных расписаний.

Системы оперативного управления производством

MES-системы предназначены для автоматизации оперативного управления производственными заказами, качеством продукции, контроля производительности технологического оборудования.

Системы управления производственными активами предприятия

EAM-системы предназначены для автоматизации процессов технического обслуживания и ремонта (ТОиР) технологического оборудования.

Системы диспетчерского управления и сбора данных

SCADA-системы предназначены для оперативного управления технологическими процессами и сбора данных процесса в реальном времени.

Управление снабжением

Системы управления цепочками поставок

SCM-системы предназначены для автоматизации процесса снабжения предприятия, управления поставками.

Системы управления складом

WMS-системы предназначены для автоматизации управления бизнес-процессами склада.

Управление сбытом

Системы управления взаимоотношениями с заказчиками

CRM-системы предназначены для автоматизации процессов управления маркетингом и продажами.

Системы управления сайтами

CMS-системы предназначены для управления контентом сайтов пользователями, которые не являются профессиональными веб-разработчиками.
Подробнее см. в статье Введение в веб-технологии.

Платформы для проведения вебинаров

Предназначены для организации проведения вебинаров для клиентов.

Системы поиска тендеров и закупок на электронных торговых площадках

Помогают отслеживать закупки по ключевым словам и регионам на разных электронных торговых площадках.
Подробнее см. в статье Госзаказ.

Управление знаниями

Редакторы электронных курсов

Позволяют разрабатывать интерактивные учебные курсы, совместимые с платформами дистанционного обучения.

Промышленное программирование, или Пара слов об АСУ ТП

Есть такая профессия — производство автоматизировать. Аббревиатура АСУ ТП означает «автоматизированная система управления технологическим процессом» — это система, состоящая из персонала и совокупности оборудования с программным обеспечением, использующихся для автоматизации функций этого самого персонала по управлению промышленными объектами: электростанциями, котельными, насосными, водоочистными сооружениями, пищевыми, химическими, металлургическими заводами, нефтегазовыми объектами и т.д. и т.п.

Фактически, каждый человек, живущий не в лесу и пользующийся благами цивилизации, использует результаты труда предприятий, на которых функционируют АСУ ТП.

Иногда на эту тему проскакивают статьи и на хабре. Обычно они не пользуются особой популярностью, но всё же я хочу написать несколько обзорных статей об АСУ ТП в надежде рассказать хабравчанам что-то интересное (а возможно, кому-то даже полезное) и привлечь на хабр больше своих коллег.

Сначала пара слов о себе. Я только начинаю свой жизненный путь в автоматизации, опыт работы без малого два года. За это время побывал на нескольких газовых месторождениях, сейчас работаю на нефтяном.

Поскольку область обширная, несмотря ни на что развивающаяся, местами противоречивая и спорная, буду стараться обобщать не в ущерб достоверности, но не могу избежать перекоса в свою область — то оборудование, софт и сферу, с которыми лично я сталкивался.

Итак, программно-технический комплекс АСУ ТП делится на три уровня: верхний (компьютеры), средний (контроллеры), нижний (полевое оборудование, датчики, исполнительные механизмы). Про нижний уровень рассказывать не буду — слишком уж это далеко от от тематики хабра, да и статья получится слишком большая.

Верхний уровень

Верхний уровень — это серверы и пользовательские ПК (у нас они называются АРМ — автоматизированное рабочее место). Сюда выводится состояние технологического процесса, и отсюда при необходимости оператором подаются команды на изменение его параметров. Для упрощения разработки создано большое количество SCADA-систем (от англ. supervisory control and data acquisition — диспетчерское управление и сбор данных). Это в некотором роде расширенный аналог IDE, в котором скомпилированная «программа» и выполняется.

Системы SCADA

Вообще, если отбросить академизм, то на предприятии для всех кроме асушников скада выглядит вот так:

А если совсем не повезёт, то вот так:

Подразумеваются два режима функционирования: режим разработки и режим выполнения (runtime). Не обязательно эти режимы взаимоисключающи: можно редактировать проект на одном АРМе, инженерном, заливать его, он обновится на пользовательских. Это очень важно — изменять проект без простоев и отключений, потому что технологический процесс прерывать нельзя, и операторы всегда должны иметь возможность его контролировать. В скаде создаются графические интерфейсы, настраиваются источники данных с полевых устройств, она отвечает за взаимодействие пользователя (оператора, диспетчера, технолога) с происходящим на производстве, а также за архивирование всех нужных данных в БД.

Архивирование — одна из обязательных функций, очень важно иметь возможность «вернуться назад во времени» для разбора полётов в случае чего-то непредвиденного либо для глобального анализа при медленных, длительных процессах. Например, недавно геологи попросили меня выгрузить табличкой данные по давлению нефти на скважинах за последний год.

Периодически скада складывает все собранные данные в БД. Их потом можно посмотреть в виде графиков (называем их трендами), а при необходимости, если оговорено в ТЗ на АСУТП, реализуется выгрузка в виде отчётов в эксель или ещё как-нибудь. Архивация сделана по-разному: в MS SQL; MS Access; в ту же MS SQL, но по своему хитрому алгоритму с дополнительной архивацией; а у кого-то вообще в свою собственную бинарную БД.

Особым пунктом в скадах идёт информирование оператора: текущие сообщения и аварийные. Они тоже обязательно архивируются. В общем виде сообщения делятся на текущие и важные (аварийные). Текущие прячут подальше, но журнал аварийных всегда выводится на экране оператора. К текстовым аварийным сообщениям привязываются звуковые, чтобы кто-нибудь не проспал ЧП 🙂

Рынок SCADA

Самыми распространёнными, по-моему, считаются скады производства Invensys Wonderware, Iconics, Siemens, Indusoft, AdAstra, Emerson, Rockwell Automation.

Я лично работал с виндовыми: Invensys Wonderware InTouch и более мощной System Platform, с Iconics Genesis32 — и с (пока ещё?) малоизвестной B&R APROL под SLES (формально, это не совсем скада, а покруче — из-под апрола программируются и сами контроллеры).

По поисковым запросам, например, SCADA, HMI можно посмотреть примеры интерфейсов и мнемосхем.

Внешний вид и юзабилити по приоритету, увы, находятся на последнем месте. Причём, это касается не только рантайма, но и разработки. Для разработки в каждой скаде существуют как минимум дефолтные библиотеки символов — от кнопок и прочих контролов до графических изображений насосов, труб, задвижек, ёмкостей. Здесь-то и могли бы умные разработчики SCADA-пакетов (не путать с нами, асушниками — разработчиками проектов в этих пакетах) добиться принципиального преимущества над конкурентами, сделав продуманные библиотеки, из которых бы даже самый далёкий от дизайна и юзабилити инженер при всём нежелании делал бы гуманные интерфейсы и мнемосхемы. К сожалению, сейчас эта сфера идёт по пути экстенсивного развития, по которому развивалась IT до недавнего времени — наращивание функционала, добавление плюшек, больше, выше, сильнее, harder, better, stronger, и о пользователях пока думают мало.

Средний уровень

Средний уровень — ПЛК, программируемые логические контроллеры. Здесь всё достаточно просто, чаще всего физически ПЛК состоят из отдельных модулей. Для программирования у каждого ПЛК есть своя среда разработки, иногда она объединена со средой для создания SCADA.

Состав ПЛК

• блок питания;
• процессорный;
• дискретных входов;
• дискретных выходов;
• аналоговых входов;
• аналоговых выходов;
• температурных входов;
• интерфейсные/коммуникационные.

Контроллер B&R серии X20

Зачем нужен блок питания — понятно. БП сделан отдельным именно модулем, а не устройством, чтобы гарантировать совместимость с данной линейкой ПЛК. Чаще всего входное напряжение у БП 220 В переменного тока, выходное — 24 В постоянного тока.

Процессорный модуль — это голова ПЛК. Внутри у него, само собой, ЦПУ, ОЗУ и ПЗУ, сервисный порт для прошивки и, возможно, коммуникационный порт (ethernet, RS232/422/485, Profibus, etc). Иногда коммуникационный порт используется и как сервисный. Иногда на модуле есть переключатель (у Allen Bradley ещё круче — там натуральный ключ с замочной скважиной) для перевода ПЛК в различные режимы работы. Отдельной кнопки включения/выключения нет, в лучшем случае — тот переключатель, иначе, если есть питание — ПЛК запускается, а выключается и перезагружается «по-варварски» отключением питания.

Контроллер Allen Bradley серии CompactLogix

Дискретные и аналоговые модули обрабатывают соответствующие сигналы. Входные модули принимают эти сигналы с поля, выходные — формируют их.

Дискретный сигнал — это обычно напряжение цепи 24 вольта. Есть 24 — это «1», нет — «0». Бывают модули на 220В, есть модули с проверкой целостности цепи. Дискретные сигналы, приходящие с поля, могут информировать, например, о состоянии насоса включен/выключен. Управляющие дискретные сигналы могут запускать либо останавливать этот насос. Оптимизация здесь не оправдана, поэтому на запуск будет отдельная цепь, на останов — отдельная.

Модули I/O одного типа могут быть объединены: например, один модуль с 16 дискретными входами и 16 дискретными выходами.

Аналоговые входные сигналы — это приходят показания с датчиков. Здесь чаще всего используется токовая петля 4-20 мА, в соотетствие которой ставятся пределы измерения датчика. Начинается от 4 мА для диагностирования обрыва цепи (если меньше 4 мА, значит где-то что-то не в порядке с проводкой).

Рассмотрим на примере уровня жидкости в резервуаре. Стоит уровнемер, он измеряет уровень от 0 до 2 метров. Тогда: уровень 0 метров — это 4 мА, уровень 2 метра — это 20 мА. Промежуточные значения калибруются по ситуации, не всегда 1 метр соответствует 4+(20-4)/2=12 мА, может быть небольшая погрешность, уровень в 1 метр может быть какие-нибудь 12,7553 мА.

Аналоговые выходные — то же, только на управление. Не встречал чтобы использовалось, т.к. всегда существуют наводки. В измерении это допустимая погрешность, в управлении — нет. Да и неудобно это. Вместо них используется цифровая передача данных по различным протоколам через коммуникационные модули.

Температурные модули замеряют сопротивление в цепи либо термо-ЭДС. Если на них подключаются термометры сопротивления — при нагревании металла его сопротивление, по законам физики, повышается, соответственно определяется температура. Если подключается термопара (два спаянных проводника из разных металлов, при нагревании стыка возникает разность потенциалов между другими концами), замеряется напряжение.

Интерфейсные (или коммуникационные) модули предоставляют нам порты под RJ45, DB9, DB15, просто клеммники или что ещё бог производителю на душу положит. Помимо реализации непосредственно интерфейса (физического разъёма под коннектор, физического уровня модели OSI) они также реализуют протокол обмена через этот разъём.

Протоколы и интерфейсы

Протоколов напридумывали и используют кучу: ModBus (RTU, TCP, ASCII), Profibus, Profinet, CAN, HART, DF1, DH485 и т.д. Некоторые особо хитрые производители реализуют свои протоколы поверх общепринятых.

Я достаточно тесно знаком с интерфейсами RS232/485 и протоколами Modbus. RS232 это всем знакомый COM-порт, с тремя основными линиями: Tx (transmit, передача), Rx (recieve, получение) и GND (ground, земля). RS485 это асинхронный полудуплексный последовательный интерфейс по 2 проводам (совмещённые Tx/Rx+ и Tx/Rx-) или 4 проводам (отдельно Tx+, Tx-, Rx+, Rx-) с разностью потенциалов на каждой паре от 2 до 10 вольт.

А модбас это в общем-то нехитрая штука, с проверкой целостности пакета по чексумме, подтверждением доставки и корректности запроса — или ответом, почему запрос неверен. В сети модбас есть два вида устройств: master — инициирует обмен; slave — выполняет запросы мастера. Пакет от мастера расходится ко всем слейвам, которые сравнивают адрес назначения со своим, если сходится, то смотрят следующие два байта — это команда работы с регистрами памяти — чтение/запись (за исключением нескольких редко используемых служебных команд), потом байты адреса и непосредственно данных, в конце чексумма. Достаточно подробно и понятно расписано на википедии.

Программная начинка

Первое, что нужно сказать, программа в ПЛК выполняется циклически с определённой частотой. Возможности зависят от контроллера, обычно это где-то 20, 50, 250 мс, 1, 2, 3, 4, 5 с. Естественно, это не гарантирует выполнение кода именно за такой промежуток времени, нельзя большие программы пихать в цикл 20 мс, к началу следующего цикла предыдущий должен быть завершён.

Второе, это языки программирования. По идее программируются ПЛК на языках, определённых стандартом МЭК61131:

1. IL (Instruction List) — низкоуровневый ассемблероподобный язык.
2. LD (Ladder Diagram) — графический язык, представляет собой программную реализацию электрических схем на базе электромагнитных реле. Придумано в лохматые года для тех асушников, которые больше электрики, чем программисты.

   IL и LD легко конвертируются друг в друга, кажется, всеми средами программирования. Они не очень читабельны, и потому неудобны для разработки, но в ситуациях, когда внутренней памяти контролера немного, приходится писать на них.

3. ST (Structured Text) — текстовый паскалеподобный язык. По-моему, из всех пяти самый удобный.
4. FBD (Function Block Diagram) — своего рода графический язык, «блоксхемоподобный». Программа составляется из функциональных блоков, которые представляют собой подпрограммы, написанные на каком-либо из языков стандарта МЭК61131. У каждого ФБ есть входы и выходы, которые соединяются со входами и выходами других ФБ. Кому-то, возможно, удобнее делать так, чем писать всё на том же ST.
5. SFC (Sequential Function Chart) — графический высокоуровневый язык. Создан на базе математического аппарата сетей Петри. Описывает последовательность состояний и условий переходов. Ни разу не встречал и не слышал, чтобы где-то использовался.

Это «по идее». Но, например, Siemens придерживается своего наименования языков, а у B&R есть возможность писать на ANSI C.

Самые используемые контроллеры, безоговорочно, у Siemens и Allen Bradley (последним, к слову, принадлежит Rockwell Automation со своей линейкой SCADA-пакетов RSView). За ними по пятам идут Schneider Electric; ОВЕН; General Electric; AutomationDirect; ICP DAS; Advantech; Mitsubishi Electric; B&R.

Заключение

Пост не претендует на полное справочное описание всего — очень уж разное оборудование, софт и подходы к ним в целом. Самым формально безошибочным рассказом об АСУТП было бы перечисление соответствующих ФЗ, ГОСТов, техстандартов и регламентов. Все возможные расхождения с этими документами считать опечатками 😉 С радостью принимаются комментарии, поправки и, если интересно, пожелания для следующих статей.

12 лучших бесплатных программ САПР

Программное обеспечение автоматизированного проектирования (САПР) используется инженерами и архитекторами для создания, изменения, анализа и оптимизации конструкции. Это помогает им улучшить качество дизайна, повысить производительность и улучшить взаимодействие с помощью документации.

Также называемый инструментом CADD (автоматизированное проектирование и черчение), он в основном используется для проектирования кривых, фигур и твердых тел в 2D и 3D пространстве. Фактически, он стал важным инструментом для протезирования, аэрокосмической, автомобильной и судостроительной промышленности.

Из-за своего огромного экономического значения САПР стала значительной движущей силой исследований в области компьютерной графики (как программной, так и аппаратной), дискретной дифференциальной геометрии и вычислительной геометрии.

Эти инструменты обычно стоят больших денег. И если вы новичок, который только начал погружаться в программное обеспечение САПР, это определенно будет проблемой. К счастью, на рынке существует множество бесплатных инструментов, которые позволяют с легкостью создавать, проверять и управлять сложными проектами.

Мы перечислили лучшие бесплатные программы САПР, которые уже доказали свою полезность. Вы можете выбрать любую из них в зависимости от характера бизнеса или конкретных потребностей вашего проекта.

12. LibreCAD

Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Имеет впечатляющий набор инструментов и хорошо настраиваемый внешний вид.

LibreCAD — это CAD-приложение с открытым исходным кодом для 2D-проектирования. В нем есть продвинутая система привязки, блоки, штриховки, слои, шаблоны и различные категории инструментов, такие как линия, сплайн, полилиния, текст, размеры и многое другое.

Это позволяет пользователям создавать сложные модели, редактировать предыдущие модели и добавлять несколько слоев в течение нескольких минут. Интерфейс доступен на 30 различных языках.

И что самое приятное, пользователи могут свободно загружать, развертывать или распространять инструмент, не беспокоясь о нарушении авторских прав.

11. QCAD

Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Создает яркие, высоко детализированные технические чертежи.

QCAD — это САПР-приложение с открытым исходным кодом для проектирования объектов в 2D. Вы можете создавать технические чертежи, такие как планы интерьеров, механические компоненты, схемы и диаграммы.

Программное обеспечение разработано с учетом расширяемости, модульности и переносимости. Интуитивно понятный интерфейс позволяет легко создавать и изменять линии, дуги, окружности, эллипсы, тексты, размеры, сплайны, полилинии, штриховки, заливки и растровые изображения.

Хотя вы можете одновременно открывать несколько вкладок с разными проектами, программное обеспечение иногда зависает при больших нагрузках.

10. Bentley View

Платформа: Windows
Плюсы: просматривайте и анализируйте более 50 форматов файлов, включая изображения САПР и растровые изображения.

Bentley View можно использовать в качестве программы просмотра САПР или чтения AutoCAD. Она позволяет искать объекты, точно измерять расстояния и площади, а также печатать чертежи с точным масштабированием.

Считаясь самым мощным в отрасли средством просмотра, Bentley View может открывать чертежи в форматах DXF и DWG с той же точностью, что и авторское программное обеспечение.

Она поддерживает более 50 форматов файлов и предлагает расширенные функции просмотра. Например, вы можете перемещаться, динамически исследовать и анализировать модели, изменяя их атрибуты отображения, такие как высота, наклон и угол наклона.

9. Tinkercad

Платформа: Веб-интерфейс
Плюсы: увлекательный способ 3D-проектирования; чрезвычайно проста в использовании.

Tinkercad — это простой инструмент 3D проектирования, специально разработанный для детей. С его помощью можно создавать домашний декор, игрушки, украшения, прототипы и многое другое.

Она работает как онлайн-приложение: как только вы зарегистрируетесь и войдете в систему, перед вами откроется интуитивно понятный интерфейс для создания удивительных деталей и экспорта их для 3D-печати. Существует множество моделей и примеров (которыми делятся другие пользователи), доступных для загрузки.

Tinkercard также позволяет проектировать конструкции с использованием трюков Lego и экспортировать 3D-модели в Minecraft Java Edition.

8. nanoCAD

Платформа: Windows
Плюсы: Может создавать профессиональные проекты и чертежи в различных форматах.

nanoCAD — это легкое приложение с простым интерфейсом, мощными инструментами черчения и проектирования, совместимостью с родным DWG и открытым API.

Программное обеспечение создано для создания конструкторской и проектной документации для всех отраслей промышленности. Вы можете создавать множество технических чертежей для различных целей, от инженерных схем до векторного искусства.

В программе также предусмотрены команды редактирования объектов, позволяющие изменять чертежи с минимальным количеством щелчков мыши. Расширенные возможности определения размеров, многократно используемые блоки и ссылки на внешние чертежи, безусловно, ускорят процесс создания чертежей.

7. OpenSCAD

Платформа: Windows | Mac | Linux | Unix-like
Плюсы: Экструзия 2D-примитивов в 3D-пространство; галерея ранее созданных объектов.

OpenSCAD — это модульная программа, основанная только на сценариях, которая позволяет создавать 3D CAD объекты. Она считывает файл сценария (содержащий описание объекта) и визуализирует 3D-модель из этого файла.

Это дает разработчикам полный контроль над процессом моделирования и позволяет им легко изменять любой этап процесса или создавать конструкции, определяемые настраиваемыми параметрами. Программа в основном используется для создания 3D-печатных деталей, которые экспортируются в формате STL.

Хотя OpenScad — мощный инструмент, уровень его сложности требует определенных навыков программирования. Программа была рекомендована как САПР-программа начального уровня для разработки научных инструментов с открытым исходным кодом для исследований и образования.

6. BRL-CAD

Платформа: Windows | Mac | Linux | Солярис | BSD
Плюсы: используется конструктивная твердотельная геометрия (CSG) вместо представления границ.

BRL-CAD оснащена интерактивным редактором геометрии, инструментами обработки изображений и сигналов. Она имеет компьютерную сетевую поддержку распределенного буфера кадров и поддержку трассировки лучей для геометрического анализа и визуализации графики.

Хотя программа может использоваться для широкого спектра графических и инженерных приложений, она показывает исключительные результаты в баллистическом и электромагнитном анализе. А поскольку в ней используется CSG, она может исследовать такие физические характеристики, как баллистическое проникновение и радиационный, тепловой и другие виды переноса.

Кроме того, обширная документация и кодирование обеспечивают глубокое и увлекательное знакомство с программой.

5. ZBrush

Платформа: Windows | Mac
Плюсы: ориентирован на «органические» модели и моделирование персонажей.

ZBrush делает 3D-скульптурирование и проектирование очень простым и удобным. Хотя программа в основном ориентирована на концепцию лепки из глины, вы можете использовать ее для проектирования сложных структур и существ, таких как дракон или Годзилла.

Либо начните с нуля, либо импортируйте файлы OBJ. Элементы управления похожи на большинство стандартных 3D-инструментов, поэтому не придется долго учиться. Вы найдете десятки скульптурных кистей, опций управления и сочетаний клавиш, а также удобные подсказки в нижней части экрана.

Это не просто инструмент для лепки, с его помощью можно рисовать прямо на сетке и генерировать текстуру. Многие профессионалы используют его как средство быстрой разработки без больших затрат ресурсов дорогостоящего 3D-программного обеспечения.

4. SketchUp

Платформа: на основе браузера (с хранилищем 10 ГБ)
Плюсы: Имеет несколько инструментов для создания презентаций, которые помогают создавать сложные модели.

SketchUp — это программа 3D-моделирования для широкого спектра приложений для рисования, включая машиностроение и гражданское строительство, ландшафтную архитектуру, дизайн интерьера, а также дизайн фильмов и видеоигр.

Бесплатная версия SketchUp поставляется с большим количеством полезных инструментов, поэтому новичкам сложнее решить, стоит ли сразу переходить на Pro.

Чертежи можно сохранять локально и в облаке (как файл SKP), а также экспортировать в файл STL для 3D-печати. В целом, это очень мощный инструмент с потрясающим интерфейсом и возможностями навигации, и как только вы освоите его, вы сможете создавать невероятно сложные модели с минимальными затратами.

3. BricsCAD Shape

Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Минимальный интерфейс; высокая точность твердотельных моделей.

BricsCAD Shape — это бесплатный инструмент концептуального моделирования от компании Bricsys. Он специально разработан для начинающих пользователей САПР, чтобы помочь им сразу же начать моделировать в 3D.

Его упрощенный пользовательский интерфейс показывает только основные инструменты, чтобы вы не были перегружены и не отвлекались. Имеется библиотека текстур, материалов и предварительно созданных 3D-компонентов, таких, как мебель и объекты. Вы можете перетаскивать, соединять, толкать/вытягивать и выдавливать их так, как вам нужно.

В отличие от других инструментов САПР, твердотельные модели Shape обладают высокой точностью. Каждый элемент, который вы создаете в этом программном обеспечении, можно глубоко настроить в любое время и на лету.

2. FreeCAD

Платформа: Windows | Mac | Linux
Плюсы: Полнофункциональное программное обеспечение с пожизненными действующими лицензиями; поддержка преданной группы квалифицированных разработчиков.

FreeCAD — это модульный инструмент с открытым исходным кодом и поддержкой метода конечных элементов (МКЭ). В нем используется геометрическое ядро на основе OpenCasCade, которое позволяет выполнять различные операции над сложными трехмерными структурами.

Имеется множество компонентов для извлечения деталей конструкции из 3D-моделей и создания высококачественных чертежей, готовых к производству. Он оснащен всеми необходимыми функциями. Вы получаете информационное моделирование зданий (BIM), вычислительную гидродинамику, рабочие столы Geodata, рабочий стол Path, а также модуль симуляции роботов для анализа их движений.

Хотя программное обеспечение создано специально для проектирования механических изделий, его можно использовать и в других отраслях, таких как архитектура, строительство и электротехника. Будь вы программист, опытный дизайнер, любитель или студент, вы будете чувствовать себя в FreeCAD как дома.

1. AutoCAD

Платформа: Windows | Mac | iOS | Android
Плюсы: Это отраслевой стандарт; повышайте продуктивность и совместную работу в режиме реального времени.

AutoCAD — это приложение для черчения, разработанное и продаваемое компанией Autodesk, лидером в области программного обеспечения для трехмерного проектирования и дизайна. Это очень мощный инструмент, который широко используется архитекторами, графическими дизайнерами, инженерами, руководителями проектов, градостроителями и другими специалистами.

С AutoCAD ваши возможности в области проектирования, моделирования и проектирования не ограничены. Для ускорения рабочего процесса и повышения производительности он предлагает специализированные функции и библиотеки для механического проектирования и 3D-маппинга.

Для студентов и преподавателей полнофункциональная версия AutoCAD доступна бесплатно. Однако у этой версии есть один недостаток: на каждом созданном вами чертеже вы увидите водяной знак, который означает, что файл был создан с помощью непрофессиональной версии.

Часто задаваемые вопросы

Что такое САПР и в чем ее преимущества?

САПР расшифровывается как Computer-Aided Design (автоматизированное проектирование). Этот термин означает использование машин (таких как настольные компьютеры, ноутбуки, планшеты и смартфоны) для создания, анализа, изменения и оптимизации дизайна.

Программное обеспечение облегчает эту задачу: оно позволяет спроектировать сложную модель в воображаемом пространстве, позволяя визуализировать такие атрибуты, как расстояние, ширина, толщина, высота, материал и цвет, прежде чем модель будет использована в реальном мире.

Существует несколько преимуществ программного обеспечения САПР. Например, оно позволяет вам

• Создавайте и визуализируйте трехмерные объекты и вносите изменения с меньшими усилиями
• Добавьте столько деталей, сколько захотите, и доведите объект до определенного уровня.
• Выполните моделирование, чтобы проверить наличие дефектов и изъянов в конструкции.
• Улучшение коммуникации с помощью документации
• Используйте технологии изготовления и сторонние инструменты, чтобы преобразовать ваш цифровой дизайн в физический объект.

Каким было первое программное обеспечение САПР?

В 1963 году компьютерный ученый Айвен Сазерленд разработал программу Sketchpad в рамках своей докторской диссертации. Он позволял пользователям рисовать простые формы на экране компьютера, сохранять их и вызывать позже.

Sketchpad стал пионером в области взаимодействия человека и компьютера и считается важной вехой в развитии компьютерной графики. За это революционное изобретение Сазерленд получил премию Тьюринга (1988) и Киотскую премию (2012).

Сколько существует типов программного обеспечения САПР?

За последние 5 десятилетий программное обеспечение САПР сильно усовершенствовалось. Каждый год мы видим новые функции, которые еще больше повышают точность проектирования и рабочего процесса. На сегодняшний день все существующие инструменты САПР можно разделить на четыре группы:

1. 2D САПР
2. 3D САПР
3. 3D каркасное моделирование и моделирование поверхностей
4. Твердое моделирование

Каковы основные области применения САПР?

САПР, наряду с другим программным обеспечением, широко используется в графическом дизайне, проектировании изделий, архитектуре и машиностроении.

Некоторые из наиболее распространенных целей включают спецэффекты в кино, дизайн одежды, протезирование, дизайн интерьера и планирование помещений, судостроение, автомобильную и аэрокосмическую промышленность и многое другое.

Сколько зарабатывают дизайнеры САПР?

В США средняя базовая зарплата дизайнера САПР составляет 55 000 долларов в год. Это 26,44 доллара в час. Те, кто находится в нижних 10%, например, на начальном уровне, зарабатывают около $45 000 в год. В то же время верхние 10% получают в среднем $81 000 в год.

Источник https://www.maxplant.ru/article/is_soft_navigator.php

Источник https://habr.com/ru/post/197276/

Источник https://new-science.ru/12-luchshih-besplatnyh-programm-sapr/