Справка

Общепринято еще с 70-х годов времен Советского Союза под САПР понимать три типа программ, которые в английском языке известны под аббревиатурами CAD, CAE и CAM (см. Глоссарий по форматам файлов). Своими словами, CAD – это трехмерный рисунок проектируемого изделия, CAE – это научный обсчет этого изделия и, наконец, CAM – это вывод изделия из виртуального пространства в реальное.

В CAD основным является математический алгоритм, положенный в основу оцифровки поверхности изделия. В основном, все что проектируется, состоит из множества деталей и каждая деталь имеет, прежде всего, поверхность, частью которой она взаимодействует с другими деталями проектируемого изделия. По количеству контактов между деталями САПР бывают разного уровня. Больше контактов – сложнее изделие, выше требования к САПР и компьютеру.

От математики CAD зависят возможности виртуальной работы с изделием на следующем этапе проектирования в CAE. Здесь трехмерный рисунок превращается в изделие, обладающее физическими свойствами, как в реальном мире. Например, в CAD создана трехмерная модель стеклянной консервной банки с огурцами, плавающими в уксусном рассоле вместе с пряностями и зеленью. В CAE можно придать всему этому физические свойства и рассчитать возможность отправки этой банки через космическое пространство на Марс будущим колонистам. Конечно, в данном случае после CAE банка с огурцами будет выглядеть очень непривычно. Потребуется система поддержки температуры и давления, защиты от радиации. Кроме этого надо предусмотреть систему спуска с орбиты Марса на поверхность и, вероятно, радиомаяк для быстрого нахождения этой посылки. Становится понятно, что после CAE придется опять вернуться к  CAD и этот цикл будет повторяться по мере решения основной задачи и возникновения новых.

Когда изделие спроектировано и прошло все испытания в CAE, оно превращается в т.н. CAD-модель. Затем эта модель «разбивается» на отдельные детали в CAM и под каждую деталь создается своя управляющая программа (УП), которая командует, как эту деталь изготовить на том или ином цифровом станке, оборудовании, линии, т.е. на производстве, использующем Числовое Программное Управление (ЧПУ).

В этой цепочке проектирования в САПР очень важной является математика, которая используется в CAD. Она должна представить предмет из реального мира в виртуальный так, чтобы с ним можно было работать в CAE. Невозможно оцифровать предмет, состоящий из огромного количества атомов, с точностью до атома, поэтому на помощь приходит математика.

Есть целый ряд программ, объединяемых другими аббревиатурами, как PLM, ERP, BIM и т.д. Все они имеют косвенное отношение к процессу виртуального творчества, но прямое – к массовому производству. Это и логистика, и выбор комплектующих, и т.д.