Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта


Мировой рынок СAD/CAM/CAE-систем


Продолжение, начало в КИ 1/2002

Александр Глинских, к.т.н.

Основные разработчики CAD/CAM/CAE-систем

Autodesk

Общие сведения
Компания Autodesk (http://www.autodesk.com) является одним из крупнейших в мире разработчиков ПО и входит в пятерку лидеров по объемам продаж программных средств. Она была основана в апреле 1982 г. группой из 15 программистов. Осенью того же года на проходившей в Лас-Вегасе международной выставке Comdex компания Autodesk объявила
о создании CAD-системы AutoCAD, которая поступила в массовую продажу в начале 1983 г.
В настоящее время Autodesk поставляет целое семейство программных продуктов (в основе которых лежит AutoCAD), позволяющих заниматься не только двухмерным проектированием и получивших широкое распространение в мире. Cледует сказать, что к концу 2001 г. в мире насчитывалось более 4 млн зарегистрированных пользователей только ПО AutoCAD и более 1,7 млн пользователей ПО AutoCAD LT. В состав Autodesk в качестве подразделения входит фирма Kinetix (http://www.ktx.com), известная такими программными средствами, как 3D Studio MAX, 3D Studio VIZ, Character Studio, Radio Ray и HyperMatter (в начале 1999 г., в связи с преобретением компанией Autodesk фирмы Discreet Logic, данное подразделение поменяло свое название на Discreet).

Общие доходы Autodesk в 2000-2001 финансовом году достигли $936,3 млн (в 1999-2000 гг. $848млн; при этом только в 4-м квартале 2000-2001 г. $243 млн).

Основные продукты
Autodesk широко известна в мире, в первую очередь, своими разработками в области CAD-систем: AutoCAD, Mechanical Desktop, Inventor и др.

CAD-система среднего уровня AutoCAD предназначена для проектирования, оформления чертежей и конструкторской документации. Она стала графическим ядром для решения многих задач, среди которых машиностроительное и архитектурно-строительное проектирование, картография, геоинформационные системы (ГИС), задачи генплана и землеустройства, различные специализированные задачи. В настоящее время в AutoCAD реализованы все основные инструменты двумерного проектирования и оформления чертежей, развитая система трехмерного моделирования и возможности разработки различных приложений для решения проектных задач. Формат чертежей AutoCAD DWG/DXF стал, фактически, международным стандартом оформления рабочей документации (к совместимости с которым стремятся даже конкуренты Autodesk). В июне 2001 г. выпущено ПО AutoCAD 2002, в котором реализован ряд новых возможностей: eTransmit, AutoCAD Today, переработанная функция Publish to Web, поддерживающая технологию i-drop, улучшенный формат DWF, улучшенное извлечение атрибутов, DesignXML и др.

СAD-система среднего уровня Mechanical Desktop используется конструкторами-машиностроителями для параметрического трехмерного твердотельного моделирования. Она создана на платформе AutoCAD и сочетает возможности двумерного черчения и трехмерного моделирования. Наряду с Mechanical Desktop было разработано и ПО Mechanical Desktop Power Pack, предназначенное для использования в промышленном машиностроении, электромеханической промышленности, при производстве товаров народного потребления, а также в производстве оснастки и инструментов.

Одной из последних разработок компании Autodesk является CAD-система среднего уровня Аutodesk Inventor, обеспечивающая полный цикл конструирования и создания конструкторской документации. Продолжая развитие систем AutoCAD и Mechanical Desktop, компания Autodesk считает, что ПО Inventor должно изменить саму идеологию, сложившиеся принципы и направления развития CAD-систем для трехмерного твердотельного конструирования. Проект по созданию Autodesk Inventor начался в 1998 г., а уже в 1999г. на рынке появилась первая версия этого ПО, выход которого ознаменовал начало борьбы Autodesk за рынок средних и тяжелых CAD-систем. Autodesk Inventor представляет собой программу, предназначенную для проектирования больших сборок, (в которые могут входить десятки тысяч элементов), а также твердотельного моделирования. В Autodesk Inventor реализован адаптивный механизм управления данными (в конкурирующей CAD-системе SolidWorks применяется параметрически-ассоциативный подход), который поддерживает сегментированную базу и обеспечивает высокую скорость ее загрузки. В августе 2001 г. была выпущена уже пятая версия Autodesk Inventor. При ее разработке использовались новейшие достижения компании Autodesk и других лидеров ИТ-отрасли (в данном случае, компаний Microsoft и SGI): возможности адаптивного проектирования, работа с изделиями объемом более 13000 деталей, эффективное использование оперативной памяти, графическое ядро, построенное на основе технологии Microsoft-SGI Farenheit. Система Autodesk Inventor получила распространение в различных областях. Например, Autodesk Inventor применяется в компаниях Lamb Technicon Body и Assemby Division при проектировании линий сборки автомобилей Ford Expedition/Navigator, в которые входят машины для сварки кузовов, кромкозагибочные и сборочные устройства, прессы и др. В свою очередь, в компании RTS Wright Industries ПО Autodesk Inventor используется для разработки конструкций сложных машин и механизмов, используемых в производственном процессе в отраслях промышленности, выпускающих волоконно-оптическую технику, автомобили, фотоэлектронику, высокоскоростное оборудование, телекоммуникационное оборудование, роботехнические устройства, оборудование и механизмы для ядерной техники.

Аutodesk предлагает пользователям и ПО Autodesk Streamline, с помощью которого осуществляется манипулирование информацией об изделии. С помощью этой программы подразделения предприятия могут пользоваться производственной информацией и участвовать во внедрении новых производственных процессов и изделий. Autodesk Streamline автоматически подбирает специализированную информацию о разрабатываемых и изготавливаемых изделиях для различных видов пользователей и обеспечивает возможность совместной работы над изделием различных подразделений предприятия (являясь, в определенном смысле, аналогом PDM-систем). Autodesk постоянно наращивает функциональные возможности Autodesk Streamline. К числу новых функций относятся,
в частности, улучшенные возможности просмотра и аннотирования, просмотра и навигации в конструкциях крупных сборок, поддержки персонализации данных на уровне цеха и способности публикации данных непосредственно в Autodesk Streamline из PDM-систем в виде непечатаемых на бумаге инструкций, а также способности использования данных из других CAD-систем (например, SolidWorks и Pro/ENGINEER). Кроме того, ведутся работы по интеграции Autodesk Streamline с распространенными MRP/ERP и PDM-системами.

Перспективы развития
Компания Autodesk активно разрабатывает и выпускает на рынок новые версии своего ПО, развивая их функциональные возможности. В частности, летом 2001 г. Autodesk значительно обновила многие программы своей продуктовой линейки. Новые версии продуктов базируются, прежде всего, на AutoCAD 2002 и являются Интернет-ориентированными, что обеспечивает возможность территориально-распределенной работы над совместными проектами команд конструкторов. Следует отметить, что в последнее время Autodesk (как и прочие ведущие мировые разработчики ПО) уделяет особое внимание именно Интернет-ориентированности своих программных продуктов. Например, в ПО Autodesk Map 5 реализована возможность доступа мобильных пользователей с устройств PDA к корпоративным информационным системам и ГИС-информации. Доступ с мобильных устройств к информации стал возможен благодаря поддержке Autodesk MapGuide и Autodesk OnSite, а обеспечение единого информационного пространства осуществляется с помощью Autodesk GIS Design Server, в качестве клиентской части которого способно выступать ПО Autodesk Map.

Web-ориентированным является и ПО Volo View 2, предназначенное для обеспечения работы с двух- и трехмерными чертежами непосредственно через Интернет. С его помощью пользователи могут просматривать и печатать изображения в форматах DWG, DXF, DWF. ПО Volo View 2 унифицирует работу пользователей с разными форматами файлов, созданными в различных приложениях, таких как AutoCAD, программах, базирующихся на AutoCAD, а также Autodesk Inventor.

Лидерство на мировом рынке ПО компания Autodesk поддерживает и через поглощение фирм, обладающих оригинальными технологиями (а также приобретение самих технологий). Например, ближе к осени 2001 г. Autodesk сделала ряд важных приобретений. Первой такой сделкой стала покупка компании Buzzsaw, занимавшейся разработками в области организации доступа к информации через Интернет. Autodesk собирается максимально полно использовать технологии Buzzsaw в своих продуктах: для увеличения их функциональности, развития возможностей совместной работы через Интернет и доступности информации. Второе важное приобретение компании Autodesk покупка продуктовой линейки компании Media 100: семейство программных продуктов Cleaner (Cleaner 5, Cleaner EZ, Cleaner Live, Charger и SuperCharger), а также CineStream, EventStream, EditDV и IntroDV. Компания Media 100 разрабатывала данное ПО для обеспечения доступа пользователей к корпоративной информации с мобильных устройств (сотовых телефонов и PDA-устройств).

Dassault Systemes/IBM

Основные сведения
Компания Dassault Systemes является одним из лидеров мирового рынка CAD/CAM-систем. Ее история началась в 1975 г., когда фирма Avions Marcel Dassault (AMD) приобрела лицензии на ПО CADAM (Computer-Augmented Drafting and Manufacturing) у компании Lockheed и, таким образом, стала одним из первых поставщиков системы CADAM в мире. В 1981 г. была создана компания Dassault Systemes (которую возглавил Франсис Бернар), а в 1982г. на рынке появилась система CATIA 1 (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application) как специальный продукт для трехмерного проектирования, поверхностного моделирования и разработки программ для ЧПУ. В 1984 г. в систему CATIA были добавлены возможности черчения, обеспечивающие ей независимость от ПО CADAM. В 1985 г. была выпущена вторая версия CATIA с полностью интегрированными функциями черчения, твердотельного моделирования и управления изготовлением деталей (с этого момента CATIA стала лидером CAD-приложений в области авиастроения).

В 1992 г. компании Dassault Systemes и IBM решили передать ответственность за ПО CADAM фирме Dassault Systemes of America, дочерней компании, находящейся в полной собственности материнской компании Dassault Systemes. IBM согласилась приобрести участие в капитале компании, не составляющем контрольного пакета в Dassault Systemes. С тех пор ПО CATIA и CADAM постепенно унифицируются путем слияния лучших технологических достижений обеих систем.

По условиям партнерского соглашения с Dassault, компания IBM распространяет во всем мире продукты CATIA, осуществляет их поддержку и маркетинг. В октябре 1997 г. Dassault Systemes и IBM открыли в Сеуле центр по поддержке пользователей CAD/CAM/CAE-системы CATIA. Кроме того, компании выпустили Web-браузер на основе Java для мониторинга через Интернет систем автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства. Общий доход компании Dassault Systemes/IBM в 2000 финансовом году составил 632,4млн евро.

CAD/CAM/CAE-система CATIA
CAD/CAM/CAE-система верхнего уровня CATIA (с ядром ACIS) разрабатывается компанией Dassault Systemes и продвигается компанией IBM. Она предназначена для автоматизированного проектирования, твердотельного моделирования, разработки управляющих программ для станков с ЧПУ, технологической подготовки производства, оформления чертежей и конструкторской документации, инженерного анализа. Изначально CATIA создавалась для работы на мэйнфреймах. Начиная с третьей версии она стала доступна на рабочих станциях фирмы IBM, а с четвертой версии и на рабочих станциях других производителей (Hewlett-Packard, Sun Microsystems, Silicon Graphics). С 1999г. с выходом пятой версии CATIA стала работать как на рабочих станциях под UNIX, так и на рабочих станциях (ПК) под управлением ОС MS Windows NT/9X.

Система CATIA первоначально разрабатывалась для проектирования в авиационной промышленности, однако впоследствии сфера ее применения была существенно расширена.
В настоящее время около 75% рабочих мест CAD-систем в мировой авиационной промышленности и около 50% рабочих мест CAD-систем в мировой автомобильной промышленности занимает именно система CATIA. В последнее время сфера внедрения системы расширяется, охватывая все новые отрасли общего машиностроения, химическое и нефтехимическое машиностроение, проектирование заводов и промышленных установок, производство товаров потребления, судостроение и др.

Особое внимание уделяется судостроению. Начиная с 1995-1996гг. разработка и внедрение судостроительных приложений становится стратегически приоритетным направлением развития системы CATIA. Работу этого направления возглавляет один из руководителей Dassault Systemes, член Совета директоров компании. Помимо большой группы непосредственных разработчиков, направление поддерживается развитой маркетинговой организацией Dassault Systemes/IBM, включающей центры компетенции в Париже и в США, дополнительную группу европейской поддержки и консультантов-представителей в Японии и Корее. Пользователями системы CATIA в отрасли судостроения стали, в частности, Шербурская верфь CMN во Франции (высокоскоростные военнные корабли, пассажирские паромы и прогулочные яхты), Meyer Werft в Германии (пассажирские лайнеры высшего класса, различные типы паромов), Delta Marin в Финляндии (дизайн внутренних судовых помещений, двигательные установки), ВМС Нидерландов, Министерство обороны Великобритании, General Dynamics Bath Iron Works (военные корабли, эсминцы), General Dynamics Electric Boat и Newport News Shipbuilding (атомные подводные лодки класса Virginia), Lockheed Martin GES, верфи Litton-Ingalls Shipbuilding, Naval Sea System Command, ВМС Австралии и др.

В настоящее время в мире насчитывается более 13000 пользователей системы CATIA с общим количеством рабочих мест около 120000. Около десятка корпоративных пользователей имеют более 1000 рабочих мест. Среди пользователей CATIA такие компании, как Boeing, Chrysler, BMW, Honda, Volvo, FIAT, Peugeot-Citroen, Renault, Daimler-Benz, Motorola и др.

Cистема постоянно развивается и наращивает свою функциональность. В марте 2001 г. вышел релиз CATIA V5.6. Его основным новшеством является набор модулей анализа антропологического манекена. Все проекты в машиностроении теперь можно населять и действующими лицами. Это достигается с помощью антропологического манекена, живущего в модуле Human Builder, который определятся сотней независимых связей и 104 антропологическими переменными (соответствующих европейскому, американскому или азиатскому типу антропометрических параметров). Манекен управляется таким образом, что пользователь может точно предсказывать его положения в пространстве. Манекен поддерживает различные типы моделирования зрения (бинокулярное, периферийное) и позволяет моделировать взаимодействие с механизмами (при этом учитываются такие возможности, как ограничение действий человека при максимальной нагрузке или иной экстремальной ситуации).

26 июня 2001 г. был выпущен релиз CATIA V5R7. Существует мнение отраслевых аналитиков, что, начиная со следующих релизов, дальнейшее расширение CAТIA V5 будет идти за счет специализированных отраслевых решений.

Примеры внедрения CATIA
Руководство компании Goldman Industries (поставщика производственного оборудования для автомобильной и авиационной промышленности) ожидает суммарного снижения времени проектирования и подготовки производства на 70% в результате перевода своих предприятий на технологию управления жизненным циклом изделия IBM PLM. Данная технология реализуется на базе следующих систем: CATIA V5 (CAD/CAM/CAE), SmarTeam (PDM), Baan5 (ERP) и Lotus Notes V5 (документооборот). Для пилотного проекта выбраны 4 компании из промышленной группы Goldman Industrial Group в Вермонте. Все оборудование поставлено компанией IBM и включает серверы AS/400 mod.730 и Netfinity eServer, рабочие станции NetVista и Intellistation, ноутбуки ThinkPad 390xs.

Европейский консорциум Airbus использует 2500 рабочих мест CAD/CAM/CAE-системы CATIA и PDM-систему ENOVIA для разработки самолета проекта A3XX. Это будет крупнейший из когда-либо построенных в мире самолетов, рассчитанный на 550 пассажирских мест. Первый полет самолета планируется в 2004г. В свою очередь, компания Boeing выбрала CATIA в качестве основной CAD/CAM/CAE-системы для следующей фазы программы JSF (Boeing Joint Strike Fighter) инженерной проработки и подготовки производства.

Альянс DD21 Alliance (создан в 1998 г. компаниями Bath Iron Works и Littons Ingalls Shipbuilding) использует системы CATIA V5 и ENOVIA для обеспечения управления жизненным циклом изделия при создании и эксплуатации нового корабля огневой поддержки проекта DD21 (Land Attack Destroyer).

В автомобилестроении существует подотрасль, где процесс проектирования наиболее динамичен, и модель за сезон претерпевает изменения до 70%. Эта подотрасль создание гоночных автомобилей. Из 12 фирм участников Формулы 1 семь используют CATIA, и восемь из десяти разработчиков двигателей для них также работают в CATIA. В частности, компания BMW Motosport использовала систему CATIA для разработки силового агрегата V10, которым были оснащены машины команды BMW.WilliamsF1 во время гонок Formula 1 в 2001 г.
По мнению руководителей компании, использование CATIA позволило группе разработчиков V10 сократить общее время создания силового агрегата на 75%.

Канадская компания Кардианов (Cardianove Inc.) с помощью системы CATIA разработала помпу, предназначенную для работы в искусственном сердце при операциях трансплантации. CATIA использовалась не только для конструирования, но и для трехмерного моделирования. Кардиохирурги получили помпу толщиной в палец (22мм), которую можно встраивать внутрь человеческого сердца для поддержания жизни на период поиска необходимого трансплантата. Существуют данные, что в настоящее время более 4000 жителей США ждут операции по пересадке сердца, а 1998 г. 8500 пациентов умерли, так и не дождавшись ее. Потребность рынка в подобного рода устройствах сегодня оценивается в $2,5 млрд.

Французская компания Smoby Groupe переходит на CATIA V5 для проектирования и производства новых игрушек Smoby. Ожидается, что внедрение CATIA V5 позволит компании снизить время проектирования изделий и технологической оснастки на 20%. До приобретения CATIA Smoby использовала несколько различных, порой несовместимых между собой, CAD/CAM/CAE-систем.

Перспективы развития Dassault Systemes/IBM
В 1998 г. компания Dassault Systemes приобрела ПО IBM ProductManager за $45 млн.
В распоряжение Dassault перешли исходные тексты ProductManager, опыт, накопленный за время разработки системы, права на интеллектуальную собственность и торговые марки. Купив ProductManager, Dassault основала компанию Enovia, которая разрабатывает и совершенствует PDM-систему второго поколения (следует отметить, что Dassault Systemes/IBM продвигает и PDM-систему TeamPDM разработки компании Smart Solutions).

В 1999 г. Dassault Systemes приобрела также компанию SAFEWORK, которая вошла в Dassault Systemes и стала предоставлять услуги по расширенному эргономическому моделированию человеческой инфраструктуры с помощью CATIA (а также стала центром компетенции по эргономическому моделированию для торговых марок Dassault Systemes CATIA, DENEB и ENOVIA).

В конце лета 2000 г. компания Dassault Systemes подписала соглашение с компанией Spatial Technology о приобретении ее подразделения Component Business Division и технологии ядра пространственного моделирования ACIS 3D за $21,5 млн. В новом названии этого графического ядра присутствует имя Spatial, однако сама компания Spatial была переименована в PlanetCAD. Вместе с ACIS 3D в покупку вошли пакеты программ IntraVision и JetScream. По словам президента Dassault Systemes г-на Бернара Шарля, его компания этим приобретением планирует положить начало созданию промышленного стандарта в области пространственного моделирования. По его мнению, слабая сторона ядра ACIS состоит в том, что хотя оно и было создано хорошими математиками, однако при разработке они были слишком далеки от нужд клиентов. Компания Dassault постарается доработать ACIS в соответствии с реальными запросами потребителей.

30 марта 2001 г. было также объявлено о том, что компания Dassault Systemes приобретает фирму Structural Research and Analysis Corp. (SRAC), являющуюся разработчиком расчетных конечноэлементных программ Cosmos/M, Cosmos/Works, Cosmos/DesignStar.

CNC Software

Компания CNC Software (город Толланд, штат Коннектикут) была основана в 1984 г. братьями Джеком и Марком Саммерсами и в настоящее время является одним из лидеров среди разработчиков систем технологической подготовки производства (по данным CIMdata, в 2000 г. доля компании на рынке CAM-систем составила 12,9%). На момент основания компании учредители CNC Software уже имели серьезный опыт в автоматизации проектирования управляющих программ для станков с ЧПУ в ОС UNIX. Однако CNC Software пошла другим путем. Первые программные средства CNC Software были разработаны для компьютеров Apple IIe, а уже в 1985 г. была выпущена система Mastercam для IBM PC (в отличие от других пакетов, ориентированных лишь на мощные рабочие станции). Пакет Mastercam (http://www.mastercam.com) оказался настолько удачным и своевременным, что быстро попал в поле зрения Министерства обороны США и начал активно использоваться в аэрокосмической промышленности. В последующем пакет развивался очень стремительно, впитывая в себя опыт и знания специалистов ведущих отраслей промышленности США (военной, аэрокосмической, автомобилестроительной, машиностроительной и др.). В настоящее время в мире насчитывается более 60000 инсталляций системы Mastercam.

Mastercam представляет собой CAD/CAM-систему среднего уровня (с ядром ACIS), предназначенную для автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства. Обычно Mastercam применяется для высокоточного изготовления высококачественных деталей. В частности, Mastercam обеспечивает 2-5-координатную фрезеровку, токарную, эрозионную и лазерную обработку, проектирование пресс-форм, трехмерное конструирование, оформление чертежей и моделирование поверхностей. Особенностью Mastercam является ассоциативность, т.е. поддержка устойчивой параметрической связи траектории инструмента непосредственно с геометрией модели (при изменении геометрии изделия управляющая программа для станка будет пересчитываться автоматически). Безусловной необходимостью для пакета технологической поготовки производства является наличие возможности обмена данными с CAD-системами. В системе Mastercam есть полный набор двусторонних трансляторов для работы с форматами IGES, Parasolid, ACIS, CADL, DXF, DWG, VDA, CATIA, Pro/Engineer. Единственное, в чем Mastercam уступает чистым CAD-системам (по мнению отраслевых аналитиков), так это некоторая ограниченность средств для подготовки конструкторской документации. Текущая версия Mastercam 8.1.

Продолжение следует


       КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ 
          Главная страница || Статьи 02'2002 || Новости СПб || Новости России || Новости мира

Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка

Рассылка анонсов газеты по электронной почте

Главная страница

Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.

Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru