Что такое САПР и почему за этим будущее

Эволюция позволила человеку встать на две ноги и взять в руки оружие, а дальше вместо эволюции работал прогресс, подстегиваемый самим человеком. Прогресс окружает нас везде: новый среднестатистический смартфон мощнее среднего компьютера пяти-шестилетней давности, человечество активно осваивает возобновляемые источники энергии, а Илон Маск с полной уверенностью говорит о колонизации Марса, которая произойдет в недалеком будущем.

Из-за чего все так ускорилось при нашей с вами жизни, почему новые, более совершенные модели техники появляются с интервалом иногда в несколько месяцев? Давайте узнаем немного о современной технической революции, благодаря которой становятся возможными настоящие чудеса.

Если бы в сегодняшних условиях жесточайшей рыночной конкуренции производитель тратил столько времени на разработку и тестирование, как раньше, то его будущий продукт устарел бы еще на стадии проектирования. Сэкономить время и решить множество сопутствующих вопросов позволяют особые средства САПР (системы автоматизированного проектирования). Их суть состоит в том, чтобы исполнять за разработчика большинство рутинной работы — расчетов, анализа данных, прогноза и т. д.

Долой рутину!

Инженеры сегодня могут забыть о рутине, оставив время для изобретений и их претворения в жизнь. Такие инструменты, как SolidWorks, представляющий собой набор программных приложений, позволяют полностью сконцентрироваться на конечном результате и получить его уже сейчас. Говоря простым языком, это значит, что программа поможет инженеру сделать виртуальный макет самых сложных по очертанию деталей, «подогнать» их, посоветовать необходимые материалы, прикинуть себестоимость производства, спрогнозировать оптимальный срок эксплуатации готового продукта. И это только малая часть возможностей, которые получает пользователь.

На практике это означает, что в ряде случаев инженеру достаточно в программной среде создать прообраз своего устройства, и уже через два-три часа он сможет распечатать его на 3D-принтере, опробовав в действии! О таком еще десяток лет назад сложно было даже мечтать.

А как же чудеса, спросите вы?

Искусственная птица с размахом крыльев более полутора метров и весом менее полкилограмма летает над притихшим залом, полным людей, на очередной технической выставке. Она сделана из легкого пластика, и аэродинамика ее крыльев полностью соответствует тому, что мы можем видеть у живых птиц из плоти и крови. Такие удивительные вещи становятся возможными благодаря аэродинамическим расчетам в приложении, помогающем рассчитать взаимодействия твердых тел с газами и жидкостями. Сегодня подобные решения используют для проектирования летательных аппаратов, ракет и многого другого.

Ретроавтомобиль Effeffe Berlinetta только внешне похож на своих предков из далекого прошлого, во всем остальном это современный спорткар, взявший за основу классические Alfa Romeo. Энтузиасты, воплотившие в жизнь свою мечту, говорят, что разработка и испытание прототипа были бы невозможны без САПР. Инженеры использовали ПО SolidWorks, в том числе приложение Simulation Professional (позволяющее провести виртуальный краш-тест и рассчитать прочность).

Классические испытания обошлись бы для компании в неподъемную для них сумму. Программное обеспечение позволило им «напечатать» большинство запчастей, рассчитать заранее свойства автомобиля и прокатиться на нем за рекордно короткие сроки, причем с минимальными затратами. И это не единичный пример применения продуктов САПР в автомобилестроении — на данный момент ими пользуются и компании, проектирующие гоночные автомобили для профессионального автоспорта.

Но полезны такие системы не только инженерам. В Интернете уже сейчас можно скачать множество готовых чертежей для 3D-принтера, чтобы изготовить самостоятельно, например, арбалет или недавно представленную ручку для стабилизации изображения экшен-камеры со встроенным гироскопом.

SolidWorks World 2017

Ежегодно компания Dassault Systemes — разработчик SolidWorks — организует масштабную конференцию SolidWorks World, посвященную всем, кто интересуется темой САПР. В этом году она состоялась уже в 19-й раз. В колоссальном зале конференц-центра Лос-Анджелеса на открытии собралось свыше пяти тысяч инженеров и проектировщиков, которые приехали со всего света.

В числе прочего публике была продемонстрирована работа в очках виртуальной реальности — работать с моделями теперь можно не только на экране ПК, но и практически держать их в руках, еще до того, как замысел будет воплощен в физическую форму. Что, к слову, благодаря 3D-принтерам можно сделать практически моментально.

В Dassault Systemes говорят, что бросают вызов пределам. С этим согласны и многочисленные парт­неры, которых на конференции в этом году насчитывалось 121. Среди них такие уважаемые компании, как Microsoft, Hewlett-Packard, AMD, Dell, MSI, NVIDIA, Lenovo и многие, многие другие. Они продемонстрировали свои продукты и технологии.

И, конечно, в рамках SolidWorks World состоялась традиционная презентация инновационных функций в SolidWorks 2018.

Космические технологии совсем рядом

Протянутая рука сегодня вполне может оказаться не человеческой, а рукой робота. Благодаря программной среде уже разработаны несколько робото-рук, которые предназначены для работ в неподходящих для человека условиях. Оператор робота — обыкновенный человек — из безопасного места на расстоянии управляет им, машина же воспроизводит все движения рук оператора.

Российские ученые тоже массово используют эти решения в самых высокотехнологических областях. Так, «Конструкторское бюро химавтоматики» разрабатывает жидкостные ракетные двигатели, активно используя САПР. К слову, это именно то конструкторское бюро, которое участвовало в подготовке и реализации исторического полета в космос Юрия Гагарина.

Так что будущее совсем рядом с нами. Стоит только копнуть глубже, и вы увидите прогресс. А инновационные инженерные решения еще больше приближают нас к будущему — которое, как известно, всегда начинается сегодня.

Фото: SolidWorks