Роботы: CAx системы
Прошло почти три месяца с момента последней записи. Сам себе в оправдение могу сказать что ждал "помощь зала" (отца :)), однако он сильно занят. Поэтому приходится самому надрываться. Я думал написать пост о CAD/CAM системах. И собственно говоря, собираюсь это сделать, только в значительной степени это будет не обзор существующих систем, а скорее их обобщенный анализ.
Итак, CAD/CAM системы расшифровываются как Computer Aided Design ( Дизайн с помощью компъютера ) / Computer Aided Manufacturing (производство с помощью компьютера ).
К этим системам сбоку и сверху, а то и во внутрь приставляются/вживляются множество других систем и посистем ( модулей ):
- CNC - computer numerical control ( Числовое Программное Управление ) - модуль для генерации программ для станков с ЧПУ
- PLM/PDM системы - Product Life cycle Management/ Product Data Management - система для хранения и обработки данных о деталях и изделиях
- ERP - Enterprise Resource Planning - системы управления предприятием, то есть всем предприятием.
- COE - Computer Aided Engineering - подмножество CAD систем специализированные на инженерных расчетах, разного рода оценках и симуляции процессов.
Производство штука сложная, потому и систем много и у самих систем функциональность довольно обширная. Очевидно что должно быть большое разнообразие продуктов и широчайший диапозон их функциональности, масштабируемости совместимости одних с другими, специализации по отраслям производства и даже по индустриям.
Вот например некотрые, самые известные, многофункциональные и с долгой историей:
- AutoCAD и сопутствующие продукты, теперь уже целые линейки продуктов от компании AutoDesk. Программное обеспечение предназначено для проектирование, расчетов, хранения в виде "чертежей" деталей для машиностроения, конструкций ( в том числе и строительных ). Разумеется есть библиотека примитивов, свой интерпретатор основанный на Lisp-интерпретаторе для того чтобы детали можно было вычерчивать выполняя программу на Лиспе. Что сейчас еще имеется в этой системе я затрудняюсь сказать. Очевидно она имеет интрфейс к PDM/PLM системам.
- Microstation ( Bently Inc.) - это тоже многфункциональный монстр. Используется и для дезайна в машиностроении и для дезайна архитектурных конструкций, вплоть до целых цехов, заводов и производственных комплексов. Признаться и я пытался использовать эту систему. Именно для описания и храниения зданий и сооружений, но дальше поверхостного знакомства дело не пошло.
Можно также упомянуть еще тройку систем:
CATIA, SolidWorks от Dassault Systèmes - французская компания которая вполне уверено занимает одно из ведущих мест в мире в области CAD/CAM систем.
NX - Австрийско-Германский концерн Siemens.
Что касается отечественных разработок, то пожалуй одна из немногих, или лучше сказать самая известная это SprutCAM, компания с головным офисом в Татарстане, в городе Набережные Чалны:
Конечно, для такой страны как Россия этого мало. Впрочем, может я и ошибаюсь и есть еще компании с подобными продуктами. Поправте меня, если что не так.
- ArtCAM ( Delcam ) - не так давно эта компания из Великобритании была куплена AutoDesk. Компания также имела линейку программных систем для дизайна, проектирования изделий в области машиностроения и не только. Эта компания одна из первых начала проводить экспирименты в области 3-D принтинга. Мой отец был знаком с некоторыми директорами этой компании. У Делкам был, да наверное и есть, свой офис в Екатеринбурге. Это компания одна из первых появилась в России, да и вообще на пост-Советском пространстве. Продукты компании имели модуль для генерации программ для станков с числовым программным управлением ( CNC ).
То есть модуль генерировал программный код, который загружался в компьютер станка и тот вырезал, высверливал, выжигал и т.д. деталь.
В современной индустрии, или лучше сказать во многих отраслях, CAD/CAM ситемы уже просто незаменимы. Они удешевляют стоимость производства, делая его стандартизированным, разбивая на мелкие инженерные задачи, которые решаются и решения хранятся в доступном виде для производства новых изделий, хранятся как библиотеки примитивов, шаблонов деталей, а то и целых узлов. Такие электронные "чертежи" легко модифицировать, с ними удобно учитывать и планировать ресурсы необходимые для производства. Информация важная для отдела снабжения, технологов и других вспомогательных участков, отдела контроля качества - идет в PLM/PDM системы. Из PLM/PDM системы данные уходят в ERP. Примером ERP системы является SAP. ERP система отвечает за учет, бухгалтерию и планирование. Теперь если вернутся назад, то понятно что с загрузкой данных в компьютер дальнейшее существование бумажных копий в принципе бессмысленно. Если же вернутся на уровень производства, опять же очевидно, что присутствие человека уже сильно ограничено и требуется на входе производства, для каких-то трансферных операций, завершния производства для контроль качества и учета. Вот вообщем-то и все. Если вернуться к первому посту, то мы опять же упремся в "управляющую программу", которая со временим еще уменьшит оставшиеся функции человека, а потом и вовсе вытеснит его из производства.
Перечислить все области где применяются подобные системы пожалуй уже и невозможно. Можно сказать - везде где есть производство, так как все производство, в конечном итоге и есть воплощение инженерной мысли человека или, как видно из иллюстрации, даже его вкуса и чувства прекрасного. То есть это та же самая информация - знания, которые в конечном итоге материализуются в металле, пластике, бетоне и т.д. Я тут открытия не сделал. Все что я хотел сказать, что это и есть "сердце и ум" нашей промышленной цивилизации. Материалы (сырье), конечно, важны также как и труд рабочего. Но очевидно, что со временем все большее количество инженерных знаний будет представлено в виде библиотек электронных чертежей, Lisp-программ, записей в БД на серверах промышленных корпораций, программных комплексов с их модулями сопряжения и генерации программ производства для станков с ЧПУ ( CNC ). Человечество прошло здесь уже длинный путь. Исчисляемый десятилетиями. Самые первые из них появились в середине-конце 80-х годов прошлого века. Это был и есть незаметный прогресс, незаметный для постороннего взгляда, но именно поэтому его окончание и полная автоматизация производства будет происходить с шокирующей быстротой. Еще раз повторю - все эти системы это все те знания о промышленном производстве, строительстве, электронике и многих других областях человеческой деятельности которое человечество производило и накапливало столетиями. Со временем они все окажутся в электронном виде. Кто их держит - тот держит и этот мир ( на коротком поводке ). Это очень простой закон. Также не очень сложный закон гласит, что как и в любом деле конкуренты друг друга будут давить. У меня нет статистики по странам, но исходя даже из поверхностных наблюдений видно что основными центрами CAx систем являются: США, Германия - Австрия, Великобритания и Франция. В незначительной степени Япония и Израиль. Очевидно что этим центрам новые соседи совсем ни к чему.
Итак, CAD/CAM системы расшифровываются как Computer Aided Design ( Дизайн с помощью компъютера ) / Computer Aided Manufacturing (производство с помощью компьютера ).
К этим системам сбоку и сверху, а то и во внутрь приставляются/вживляются множество других систем и посистем ( модулей ):
- CNC - computer numerical control ( Числовое Программное Управление ) - модуль для генерации программ для станков с ЧПУ
- PLM/PDM системы - Product Life cycle Management/ Product Data Management - система для хранения и обработки данных о деталях и изделиях
- ERP - Enterprise Resource Planning - системы управления предприятием, то есть всем предприятием.
- COE - Computer Aided Engineering - подмножество CAD систем специализированные на инженерных расчетах, разного рода оценках и симуляции процессов.
Производство штука сложная, потому и систем много и у самих систем функциональность довольно обширная. Очевидно что должно быть большое разнообразие продуктов и широчайший диапозон их функциональности, масштабируемости совместимости одних с другими, специализации по отраслям производства и даже по индустриям.
Вот например некотрые, самые известные, многофункциональные и с долгой историей:
- AutoCAD и сопутствующие продукты, теперь уже целые линейки продуктов от компании AutoDesk. Программное обеспечение предназначено для проектирование, расчетов, хранения в виде "чертежей" деталей для машиностроения, конструкций ( в том числе и строительных ). Разумеется есть библиотека примитивов, свой интерпретатор основанный на Lisp-интерпретаторе для того чтобы детали можно было вычерчивать выполняя программу на Лиспе. Что сейчас еще имеется в этой системе я затрудняюсь сказать. Очевидно она имеет интрфейс к PDM/PLM системам.
- Microstation ( Bently Inc.) - это тоже многфункциональный монстр. Используется и для дезайна в машиностроении и для дезайна архитектурных конструкций, вплоть до целых цехов, заводов и производственных комплексов. Признаться и я пытался использовать эту систему. Именно для описания и храниения зданий и сооружений, но дальше поверхостного знакомства дело не пошло.
Можно также упомянуть еще тройку систем:
CATIA, SolidWorks от Dassault Systèmes - французская компания которая вполне уверено занимает одно из ведущих мест в мире в области CAD/CAM систем.
NX - Австрийско-Германский концерн Siemens.
Что касается отечественных разработок, то пожалуй одна из немногих, или лучше сказать самая известная это SprutCAM, компания с головным офисом в Татарстане, в городе Набережные Чалны:
Конечно, для такой страны как Россия этого мало. Впрочем, может я и ошибаюсь и есть еще компании с подобными продуктами. Поправте меня, если что не так.
- ArtCAM ( Delcam ) - не так давно эта компания из Великобритании была куплена AutoDesk. Компания также имела линейку программных систем для дизайна, проектирования изделий в области машиностроения и не только. Эта компания одна из первых начала проводить экспирименты в области 3-D принтинга. Мой отец был знаком с некоторыми директорами этой компании. У Делкам был, да наверное и есть, свой офис в Екатеринбурге. Это компания одна из первых появилась в России, да и вообще на пост-Советском пространстве. Продукты компании имели модуль для генерации программ для станков с числовым программным управлением ( CNC ).
То есть модуль генерировал программный код, который загружался в компьютер станка и тот вырезал, высверливал, выжигал и т.д. деталь.
В современной индустрии, или лучше сказать во многих отраслях, CAD/CAM ситемы уже просто незаменимы. Они удешевляют стоимость производства, делая его стандартизированным, разбивая на мелкие инженерные задачи, которые решаются и решения хранятся в доступном виде для производства новых изделий, хранятся как библиотеки примитивов, шаблонов деталей, а то и целых узлов. Такие электронные "чертежи" легко модифицировать, с ними удобно учитывать и планировать ресурсы необходимые для производства. Информация важная для отдела снабжения, технологов и других вспомогательных участков, отдела контроля качества - идет в PLM/PDM системы. Из PLM/PDM системы данные уходят в ERP. Примером ERP системы является SAP. ERP система отвечает за учет, бухгалтерию и планирование. Теперь если вернутся назад, то понятно что с загрузкой данных в компьютер дальнейшее существование бумажных копий в принципе бессмысленно. Если же вернутся на уровень производства, опять же очевидно, что присутствие человека уже сильно ограничено и требуется на входе производства, для каких-то трансферных операций, завершния производства для контроль качества и учета. Вот вообщем-то и все. Если вернуться к первому посту, то мы опять же упремся в "управляющую программу", которая со временим еще уменьшит оставшиеся функции человека, а потом и вовсе вытеснит его из производства.
Перечислить все области где применяются подобные системы пожалуй уже и невозможно. Можно сказать - везде где есть производство, так как все производство, в конечном итоге и есть воплощение инженерной мысли человека или, как видно из иллюстрации, даже его вкуса и чувства прекрасного. То есть это та же самая информация - знания, которые в конечном итоге материализуются в металле, пластике, бетоне и т.д. Я тут открытия не сделал. Все что я хотел сказать, что это и есть "сердце и ум" нашей промышленной цивилизации. Материалы (сырье), конечно, важны также как и труд рабочего. Но очевидно, что со временем все большее количество инженерных знаний будет представлено в виде библиотек электронных чертежей, Lisp-программ, записей в БД на серверах промышленных корпораций, программных комплексов с их модулями сопряжения и генерации программ производства для станков с ЧПУ ( CNC ). Человечество прошло здесь уже длинный путь. Исчисляемый десятилетиями. Самые первые из них появились в середине-конце 80-х годов прошлого века. Это был и есть незаметный прогресс, незаметный для постороннего взгляда, но именно поэтому его окончание и полная автоматизация производства будет происходить с шокирующей быстротой. Еще раз повторю - все эти системы это все те знания о промышленном производстве, строительстве, электронике и многих других областях человеческой деятельности которое человечество производило и накапливало столетиями. Со временем они все окажутся в электронном виде. Кто их держит - тот держит и этот мир ( на коротком поводке ). Это очень простой закон. Также не очень сложный закон гласит, что как и в любом деле конкуренты друг друга будут давить. У меня нет статистики по странам, но исходя даже из поверхностных наблюдений видно что основными центрами CAx систем являются: США, Германия - Австрия, Великобритания и Франция. В незначительной степени Япония и Израиль. Очевидно что этим центрам новые соседи совсем ни к чему.