Компьютерные среды проектного типа

Обновлено: 06.07.2024

Аннотация научной статьи по прочим социальным наукам, автор научной работы — Кравченко Инна Анатольевна, Обертас Ольга Георгиевна

Обосновывается необходимость овладения и использования современных компьютерных технологий для представления творческого замысла, идеи и концепции дизайн-проекта . Показано, что повышение уровня проектной культуры и грамотное использование мультимедийных средств позволяют варьировать и оперативно управлять свойствами дизайн-проекта , осуществляя ретрансляцию творческого замысла дизайнера на уровень понимания заказчика, что в целом способствует коммерческой успешности проекта.

Using the computer technology in design engineering

In this article the author described the necessity of mastering and using modern computer technology for presenting a creative idea and concept of the design project . Also he demonstrated, that we can vary and efficiently manage the properties of the design project , implementing retransmission of creative idea of designer at the level of customer understanding by the increasing the level of design culture and smart using multimedia . All of this generally contributes to the commercial success of the project.

Текст научной работы на тему «К вопросу применения компьютерных технологий в дизайн-проектировании»

Кравченко Инна Анатольевна, Обертас Ольга Георгиевна

Владивостокский государственный университет экономики и сервиса Владивосток, Россия

К вопросу применения компьютерных технологий в дизайн-проектировании

Обосновывается необходимость овладения и использования современных компьютерных технологий для представления творческого замысла, идеи и концепции дизайн-проекта. Показано, что повышение уровня проектной культуры и грамотное использование мультимедийных средств позволяют варьировать и оперативно управлять свойствами дизайн-проекта, осуществляя ретрансляцию творческого замысла дизайнера на уровень понимания заказчика, что в целом способствует коммерческой успешности проекта.

Ключевые слова и словосочетания: компьютерные технологии, компьютерная графика, мультимедиа, дизайн-проект, проектная культура.

Компьютерные технологии давно и прочно обосновались в нашей жизни. Все большее количество людей используют разнообразные компьютерные программы. Трудно представить себе сферу, где компьютеры не использовались бы. Одним из наиболее заметных и востребованных направлений компьютерных технологий является компьютерная графика, завоевавшая в последние годы множество различных областей, таких, как кинематография, реклама, архитектура и дизайн.

Сегодня огромное количество высших и средних учебных заведений, а также образовательных центров предлагают обучение различным программам векторной, растровой, трехмерной графики, компьютерного черчения. В чем же причина такого интереса к компьютерным технологиям? Вероятнее всего, в четкости и понятности представления информации, ее фотореалистичности, а также в возможности легко вносить изменения на любом этапе проектирования.

Значительный сегмент рынка компьютерной графики сегодня занимает так называемая интерьерная и архитектурная визуализация. Сейчас довольно сложно встретить строительную фирму, архитектурную или дизайнерскую компанию, не использующую возможности компьютерных технологий [6]. Возможность увидеть будущий дом или квартиру во всех деталях еще до начала строительства предоставляется заказчику

повсеместно. Фотореалистичная визуализация фактически стала стандартом отрасли.

В Научно-техническом энциклопедическом словаре дается следующее определение:

Компьютерная графика (от англ. computer, лат. computare — «считать, вычислять») - это изображения, полученные с использованием компьютера и компьютерных программ. Изображения могут существовать в виде печатных документов, графических рисунков или мультипликации (анимированных объектов).

Как же появился в арсенале современного дизайнера этот сложный, но столь необходимый инструмент?

Фактическим началом эры компьютерной графики стал проект электронного компьютера «Вихрь» Массачусетского технологического института в 1951 г. Этот проект стал основой для разработки средства преобразования данных, полученных от радара, в наглядную форму.

Уже в конце 60-х - начале 70-х гг. прошлого столетия началась активная разработка программного обеспечения различной направленности. С появлением разнообразных пакетов программ, облегчающих процесс создания изображений, текстов, чертежей и интерфейсов, ситуация на рынке компьютерной графики коренным образом изменилась.

В 1964 г. корпорацией IBM по заказу компании «Дженерал моторс» была разработана компьютерная система для конструирования автомобилей. Проект получил название DAC-1 (аббревиатура от Design Augmented by Computers — конструирование с помощью компьютера). Система DAC-1 легла в основу разработки современных программ компьютерного черчения.

В конце 70-х годов в компьютерной графике появились новые возможности: вывод больших массивов данных, устойчивое, немерцающее изображение, впервые стала возможной активная работа с цветом. Однако, несмотря на бурное развитие программного обеспечения, полученное изображение скорее напоминало чертеж. Ни о какой фотореалистичности не было и речи.

Наиболее знаменательным событием в области компьютерной графики стало создание персонального компьютера: в 1977 г. компанией Apple был создан Apple-II.

К концу 80-х годов программное обеспечение имелось практически для всех сфер применения: от комплексов управления до настольных издательств. Хотя акцент сдвинулся в сторону создания, обработки, хранения и передачи сканируемых пиксельных изображений - растровой графики.

В 90-х годах прошлого века окончательно исчезли различия между компьютерной графикой и обработкой изображения. Кроме того, появилась совершенно новая возможность - работа с видео и аудио.

В 1995 г. завершилось формирование среды мультимедиа (multi -много, media - способ, средство, среда существования) в виде, знакомом нам сегодня как сеть Интернет [5].

Безусловно, с развитием компьютерной техники и технологий появилось множество различных способов создания и обработки графических изображений. Но не стоит переоценивать возможности компьютера - это всего лишь инструмент, каким бы совершенным и необходимым он ни был. Компьютер только облегчает работу человека с графическими изображениями, но не создает их.

С внедрением компьютерной графики во все сферы нашей жизни произошел качественный скачок, изменение в массовом сознании - инструмент превратился в окно, через которое можно заглянуть в новую реальность. Посредством мультимедиа материальный мир сообщается с миром информационным [4].

Все сильнее проявляется влияние нового средообразующего фактора нашей жизни - человеческого сознания, погруженного в информационную среду. Эта среда - виртуальная реальность.

Виртуальная реальность (от лат. virtus — потенциальный, возможный; лат. realis — действительный, существующий) — моделируемый техническими средствами образ искусственного мира, передаваемый человеку через генерируемые компьютером имитации ощущений [1].

Для мира, создаваемого компьютерными средствами, абсолютно равноценны как возможные, так и невозможные в реальной жизни объекты. Их сложность, разнообразие и взаимодействие ограничиваются только замыслом дизайнера. Виртуальные объекты пластичны и легко трансформируются, могут появляться или исчезать в сцене по желанию управляющего ими разработчика [8].

Тот факт, что в творческий процесс включается принимающая сторона, особенно важен. Заказчик проектного решения становится соавтором и активным участником проектируемого события, не только погружающимся в виртуальную реальность, но и изменяющим ее.

Потому особенно важно, чтобы компьютерные технологии, будучи успешно внедрены в сферу дизайна, создавали необходимость построения такой художественно-упорядоченной среды, которая станет максимально достоверной для воспринимающего ее потребителя.

Мультимедийность, являясь логическим этапом развития «инструментального» использования компьютера, открывает новые возможности дизайн-проектирования.

Но насколько компьютерные технологии применимы совместно с традиционной методикой дизайн-проектирования?

На подготовительной стадии компьютерные технологии дают возможность обращения к электронным версиям периодических изданий со всего мира, сбора аналогов и референсов для выработки актуального концептуального решения, профессионального общения между дизайнерами на форумах различных веб-ресурсов. Быстрое решение возникающих при проектировании проблем посредством форумов сегодня является неотъемлемой частью повседневной работы дизайнера. Составляющая мультимедиа - сеть Интернет, с помощью которой возможны вышеперечисленные действия, является незаменимым источником информации, неотъемлемым полезным ресурсом, помощь которого в профессиональной деятельности сложно переоценить [3].

На стадии проектирования, когда происходит создание, изменение и оттачивание образа, компьютерные технологии позволяют вывести процесс разработки проекта на качественно новый уровень путем использования специализированных графических редакторов [8]. Крайне актуальна в процессе проектирования возможность создания или получения библиотек текстур, материалов и 3d-моделей для выполнения архитектурной или интерьерной визуализации в программах компьютерной графики.

На стадии презентации и доработки результатов работы дизайнера средства мультимедиа помогают разработчику оперативно связываться с заказчиком. Такой подход позволяет привлекать заказчика непосредственно к процессу проектирования, вносить изменения в проект в его присутствии, добиваясь большего соответствия выбранной идее, что усиливает коммерческую привлекательность проекта.

Таким образом, мультимедиа играют в современном дизайне тройственную роль: объекта, средства и среды проектирования [7].

При этом роль разработчика, автора проекта значительно возрастает. В последние годы особенно актуальным стал вопрос грамотной разработки творческого замысла, идеи, концепции проекта. Сегодня можно наблюдать множество проектов, выполненных на хорошем или даже отличном графическом уровне, но с ошибками. Такой красиво представленный

проект часто не жизнеспособен на предмет воплощения его в жизнь. В результате некомпетентности разработчика страдают заказчики, ведь владение программами компьютерной графики не делает разработчика дизайнером. И, наоборот, грамотные проектные решения, выполненные без должного знания программы компьютерной графики, как правило, не востребованы современным рынком дизайнерских услуг [2].

Эта ситуация выявляет противоречия, возникающие из-за несогласованности двух основных аспектов современного дизайна. С одной стороны, компьютерные технологии совершенствуют и многократно ускоряют использование традиционных методов проектирования, а с другой - слабое владение программами 3d-графики обедняет результат, ведь такой проект лишается способности отражать замысел разработчика, подает креативную дизайнерскую идею в невыгодном свете.

Решение этой проблемы, вероятно, состоит в том, чтобы ввести в собственную творческую лабораторию дизайнера средства компьютерного моделирования реальности на высоком уровне владения программными средствами. Тогда мультимедиа существенно облегчат процесс свободного оперирования идеями и образами, возникающими у разработчика в процессе создания дизайнерского проекта. Эскизы, варианты решения и фрагменты и модели сцен, воспроизводимые в мультимедийном пространстве, должны перестать быть для дизайнера враждебной средой, отчужденной реальностью [8].

Творчество, поддержанное новейшими методами компьютерного проектирования, может облегчить и значительно активизировать творческий поиск. Свободное владение компьютерными технологиями позволит воображению дизайнера активно генерировать новые идеи, а также моделировать сложные процессы и ситуации, используя весь разнообразный арсенал средств мультимедиа. Так, например, ставший необычайно популярным в последние годы световой дизайн возможно достоверно изобразить только с использованием программ трехмерного компьютерного моделирования. При этом дизайнер остается суверенной творческой личностью, использующей компьютер в качестве инструмента, помогающего синтезировать интересные художественные решения.

При всех несомненных плюсах в компьютерных технологиях есть некоторые отрицательные моменты. Чтобы в полной мере использовать преимущества, которые дает владение программами компьютерной графики, необходимо потратить немало времени на их изучение. Кроме того, нужно понимать основы освещения и фотографирования, а также владеть редакторами растровой графики для выполнения постобработки.

Для работы с новыми видами дизайна также необходимы дополнительные знания и навыки. Уже сегодня дизайн насчитывает огромное количество видов. Традиционные виды дизайна, такие, как промышленный и графический дизайн, дизайн одежды, дизайн среды, ландшафтный дизайн, дизайн интерьеров, web- дизайн (от англ. web - паутина, сеть), постоянно дополняются. Относительно недавно появились информационный и интерактивный дизайн, книжный дизайн, экодизайн, футуродизайн, световой и звуковой дизайн и др.

Повышение уровня проектной культуры и грамотное использование мультимедийных средств позволят сохранить первичность креативной идеи разработчика по отношению к технологиям реализации проекта. Компьютерные технологии, помогающие в решении концептуальных, функциональных и технических задач, могут стать ретранслятором творчества дизайнера, усиливающим эмоциональное воздействие дизайнерского замысла на потребителя и способствующим коммерческой успешности проекта.

1. Большая актуальная политическая энциклопедия / под общ. ред. А. Белякова и О. Матвейчева. — М.: Эксмо, 2009. — 412 с.

2. Глазычев В.Л. Проектная картина дизайна / В.Л. Глазычев // Теоретические и методологические исследования в дизайне. - М.: Шк. культ. полит, 2004. - С. 195 - 220.

3. Лонтани П.В. Веб-серфинг в дизайн-проектировании / П.В. Лонтани // Третий научный форум дизайнеров: сб. материалов. - М., 2011. -С. 64 - 67.

4. Розенсон И.А. Основы теории дизайна / И.А. Розенсон. - СПб.: Питер, 2007. - 224 с.

5. Соловьева В.В. Компьютерная графика для художников и дизайнеров. История компьютерной графики: учеб.-метод. пособие / В.В. Соловьева, П.С. Черенков, Г.Б. Черкез. - Нальчик, 2001. - 39 с.

7. Яцюк О.Г. Культурологический аспект компьютерной виртуальности: мультимедиа как современный этап генезиса технических искусств / О.Г. Яцюк // Вопросы культурологи. - 2008. - №1. - С. 70 - 77.

8. Яцюк О.Г. Мультимедиа: становление новой проектной культуры / О.Г. Яцюк // Вопросы культурологи. - 2008. - №1. - С. 35 - 39.

Система автоматизированного проектирования (САПР) – сложный комплекс средств, предназначенный для автоматизации проектирования.

Согласно принятым в 1980-х годах стандартам, САПР – это не просто некая программа, установленная на компьютере, это информационный комплекс, состоящий из аппаратного обеспечения (компьютера), программного обеспечения, описания способов и методов работы с системой, правил хранения данных и многого другого.

Однако, с приходом на отечественный рынок иностранных систем, широкое распространение получили аббревиатуры CAD (Computer Aided Design), которую можно перевести, как проектирование с применением компьютера, и CAD-system, которую можно перевести, как система для проектирования с помощью компьютера.

В настоящее время в среде специалистов по САПР многие термины утратили свой первоначальный смысл, а термин САПР теперь обозначает программу для автоматизированного проектирования. Другими словами, то, что раньше называлось ПО САПР или CAD-системой, теперь принято называть системой автоматизированного проектирования (САПР). Также можно встретить названия CAD-система, КАД-система, система САПР и многие другие, но все они обозначают одно – некую программу для автоматизированного проектирования.

На современном рынке существует большое количество САПР, которые решают разные задачи. В данном обзоре мы рассмотрим основные системы автоматизированного проектирования в области машиностроения.

Базовые и легкие САПР

Легкие системы САПР предназначены для 2D-проектирования и черчения, а также для создания отдельных трехмерных моделей без возможности работы со сборочными единицами.

Безусловный лидер среди базовых САПР – AutoCAD.

AutoCAD

AutoCAD — это базовая САПР, разрабатываемая и поставляемая компанией Autodesk. AutoCAD – самая распространенная CAD-система в мире, позволяющая проектировать как в двумерной, так и трехмерной среде. С помощью AutoCAD можно строить 3D-модели, создавать и оформлять чертежи и многое другое. AutoCAD является платформенной САПР, т.е. эта система не имеет четкой ориентации на определенную проектную область, в ней можно выполнять хоть строительные, хоть машиностроительные проекты, работать с изысканиями, электрикой и многим другим.

Система автоматизированного проектирования AutoCAD обладает следующими отличительными особенностями:

Стандарт “де факто” в мире САПР
Широкие возможности настройки и адаптации
Средства создания приложений на встроенных языках (AutoLISP и пр.) и с применением API
Обилие программ сторонних разработчиков.

Кроме того, Autodesk разрабатывает вертикальные версии AutoCAD - AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical и другие, которые предназначены для специалистов соответствующей направленности.

Bricscad

В настоящее время на рынке появился целый ряд систем, которые позиционируются, как альтернатива AutoCAD. Среди них можно отдельно отметить Bricscad от компании Bricsys, которая очень активно развивается, поддерживает напрямую формат DWG и имеет целый ряд отличий, включая инструменты прямого вариационного моделирования, поддержку BIM-технологий.

САПР среднего уровня

Средние системы САПР — это программы для 3D-моделирования изделий, проведения расчетов, автоматизации проектирования электрических, гидравлических и прочих вспомогательных систем. Данные в таких системах могут храниться как в обычной файловой системе, так и в единой среде электронного документооборота и управления данными (PDM- и PLM-системах). Часто в системах среднего класса присутствуют программы для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM-системы) и другие программы для технологического проектирования.

САПР среднего уровня – самые популярные системы на рынке. Они удачно сочетают в себе соотношение “цена/функциональность”, способны решить подавляющее число проектных задач и удовлетворить потребности большей части клиентов.

Autodesk Inventor

Профессиональный комплекс для трехмерного проектирования промышленных изделий и выпуска документации. Разработчик – компания Autodesk.

Среди особенностей Inventor стоит отметить:

Продвинутые инструменты трехмерного моделирования, включая работу со свободными формами и технологию прямого редактирования
Поддержку прямого импорта геометрии из других САПР с сохранением ассоциативной связи (технология AnyCAD)
Тесную интеграцию с программами Autodesk - AutoCAD, 3ds Max, Alias, Revit, Navisworks и другими, что позволяет использовать Inventor для решения задач в разных областях, включая дизайн, архитектурно-строительное проектирование и пр.
Поддержку отечественных стандартов при проведении расчетов, моделировании и оформлении документации
Обширные библиотеки стандартных и часто используемых элементов
Обилие мастеров проектирования типовых узлов и конструкций (болтовые соединения, зубчатые и ременные передачи, проектирование валов и колес и многое другое)
Широкие возможности параметризации деталей и сборок, в том числе управление составом изделия
Встроенную среду создания правил проектирования iLogic.

Для эффективного управления процессом разработки изделий, управления инженерными данными и организации коллективной работы над проектами, Autodesk Inventor может быть интегрирован с PLM-системой Autodesk Vault и схожими системами других разработчиков.

SolidWorks

Трехмерный программный комплекс для автоматизации конструкторских работ промышленного предприятия. Разработчик – компания Dassault Systemes.

Черты системы, выгодно отличающие ее от других CAD-систем:

Продуманный интерфейс пользователя, ставший образцом для подражания
Обилие надстроек для решения узкоспециализированных задач
Ориентация как на конструкторскую, так и на технологическую подготовку производства
Библиотеки стандартных элементов
Распознавание и параметризация импортированной геометрии
Интеграция с системой SolidWorks PDM

SolidEdge

Система трехмерного моделирования машиностроительных изделий, которую разрабатывает Siemens PLM Software.

Среди преимуществ системы можно выделить:

Комбинацию технологий параметрического моделирования на основе конструктивных элементов и дерева построения с технологией прямого моделирования в рамках одной модели
Расчетные среды, включая технологию генеративного дизайна
Поддержку ЕСКД при оформлении документации
Расширенные возможности проектирование литых деталей и оснастки для их изготовления
Встроенный модуль автоматизированного создания схем и диаграмм
Тесную интеграцию с Microsoft SharePoint и PLM-системой Teamcenter для совместной работы и управления данными

Компас-3D

Компас-3D – это система параметрического моделирования деталей и сборок, используемая в областях машиностроения, приборостроения и строительства. Разработчик – компания Аскон (Россия).

Преимущества системы Компас-3D:

Простой и понятный интерфейс
Использование трехмерного ядра собственной разработки (C3D)
Полная поддержка ГОСТ и ЕСКД при проектировании и оформлении документации
Большой набор надстроек для проектирования отдельных разделов проекта
Гибкий подход к оснащению рабочих мест проектировщиков, что позволяет сэкономить при покупке
Возможность интеграции с системой автоматизированного проектирования технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ и другими системами единого комплекса.

T-FLEX

Отечественная САПР среднего уровня, построенная на основе лицензионного трехмерного ядра Parasolid. Разработчик системы – компания ТопСистемы (Россия).

Отличительные черты системы:

Мощнейшие инструменты параметризации деталей и сборок
Продвинутые средства моделирования
Простой механизм создания приложений без использования программирования
Интеграция с другими программами комплекса T-FLEX PLM
Инструменты расчета и оптимизации конструкций.

“Тяжелые” САПР

Тяжелые САПР предназначены для работы со сложными изделиями (большие сборки в авиастроении, кораблестроении и пр.) Функционально они делают все тоже самое, что и средние системы, но в них заложена совершенно другая архитектура и алгоритмы работы.

PTC Creo

Система 2D и 3D параметрического проектирования сложных изделий от компании PTC. САПР PTC Creo широко используется в самых разных областях проектирования.

Выгодные отличия системы от конкурирующих решений:

Эффективная работа с большими и очень большими сборками
Моделирование на основе истории и инструменты прямого моделирования
Работа со сложными поверхностями
Возможность масштабирования функциональности системы в зависимости от потребностей пользователя
Разные представления единой, централизованной модели, разрабатываемой в системе
Тесная интеграция с PLM-системой PTC Windchill.

NX – флагманская система САПР производства компании Siemens PLM Software, которая используется для разработки сложных изделий, включающих элементы со сложной формой и плотной компоновкой большого количества составных частей.

Ключевые особенности NX:

Поддержка разных операционных систем, включая UNIX, Linux, Mac OS X и Windows
Одновременная работа большого числа пользователей в рамках одного проекта
Полнофункциональное решение для моделирования
Продвинутые инструменты промышленного дизайна (свободные формы, параметрические поверхности, динамический рендеринг)
Инструменты моделирования поведения мехатронных систем
Глубокая интеграция с PLM-системой Teamcenter.

CATIA

Система автоматизированного проектирования от компании Dassault Systemes, ориентированная на проектирование сложных комплексных изделий, в первую очередь, в области авиастроения и кораблестроения.

Стандарт “де факто” в авиастроении
Ориентация на работу с моделями сложных форм
Глубокая интеграция с расчетными и технологическими системами
Возможности для коллективной работы тысяч пользователей над одним проектом
Поддержка междисциплинарной разработки систем.

Облачные САПР

В последнее время активно начали развиваться “облачные“ САПР, которые работают в виртуальной вычислительной среде, а не на локальном компьютере. Доступ к этим САПР осуществляется либо через специальное приложение, либо через обычный браузер. Неоспоримое преимущество таких систем – возможность их использования на слабых компьютерах, так как вся работа происходит в “облаке”.

Облачные САПР активно развиваются, и если несколько лет назад их можно было отнести к легким САПР, то теперь они прочно обосновались в категории средних САПР.

Fusion 360

САПР Fusion 360 ориентирована на решение широкого круга задач, начиная от простого моделирования и заканчивая проведением сложных расчетов. Разработчик системы – компания Autodesk.

Особенности Fusion 360:

Продвинутый интерфейс пользователя
Сочетание разных методов моделирования
Продвинутые инструменты работы со сборками
Возможность работы в онлайн и оффлайн режимах (при наличии и отсутствии постоянного подключения к сети Интернет)
Доступная стоимость приобретения и содержания
Расчеты, оптимизация, визуализация моделей
Встроенная CAM-система
Возможности прямого вывода моделей на 3D-печать.

Onshape

Полностью “облачная” САПР Onshape разрабатывается компанией Onshape.

На что стоит обратить внимание при выборе Onshape:

Доступ к программе через браузер или мобильные приложения
Работа только в режиме онлайн
Узкая направленность на машиностроительное проектирование
Полный набор функций для моделирования изделий машиностроения
Контроль версий создаваемых проектов
Поддержка языка FeatureScript для создания собственных приложений на основе Onshape.

Заключение

В настоящее время на рынке присутствуют самые разные современные CAD системы, которые отличаются между собой как по функциональности, так и по стоимости. Выбрать подходящую систему автоматизированного проектирования среди многих CAD – непростая задача. При принятии решения необходимо ориентироваться на потребности предприятия, задачи, которые стоят перед пользователями, стоимость приобретения и содержания системы и многие другие факторы.

Гигантские пирамиды, величественные церкви, длительные морские экспедиции, открывшие новые миры - все это проекты, для воплощения которых требовалась недюжая кооперация всех участников, планирование, коммуникация.

Но, с прыжком человечества в технологическую эпоху, масштабы проектов стали фундаментально несоизмеримы с возможностями управления вручную.Но известное нам проектное управление корнями уходит не столь далеко, как Древний Египет или европейское Средневековье. Точкой отсчета считается середина 20 века - становление первых мировых корпораций, и, одновременно с этим - усиление технологического потенциала противоборствующих в холодной войне стран. А еще, это время первых космических операций (именно в NASA появилось управление жизненными циклами программ). “Управление проектами” как специфическое теоретическое знание появляется из Воздушных сил США и их же Морского флота. Именно оттуда пришел метод анализа и оценки программ PERT (Program Evaluation and Review Technique), который, кстати, там работал настолько успешно, что некоторое время был засекречен.

Промышленные корпорации сами дошли до схожих методик управления - практически одновременно с военными. Это была революция: их внедрение приносило колоссальный выигрыш времени, которое освобождалось от применения точных математических методов в управлении сложными комплексами работ. Но в 1960-80 годах позволить себе такую роскошь могли только акулы рынка, ведь обработка большого количества цифровых данных производилась на дорогих ЭВМ. Недоступность ЭВМ длилась недолго - уже в 80-х годах новое поколение компьютеров и ИТ для широкого круга пользователей дали возможности эффективнее использовать методы и средства планирования, составления графиков работ, контроля и анализа времени, стоимости, ресурсов и не только.

А к 90-тым годам полезность применения такого управления становится очевидна даже в несвойственных раньше сферах - например, в общественном управлении и государственных реформа. Происходит это вместе с удешевлением и доступностью компьютеров, ориентированных на массовый круг потребителей.

Сегодня эффективное управление проектами немыслимо без использования современных программных средств - ведь размеры проектов растут, растет объем информации, прибавляется количество сотрудников, работающих над одной и той же задачей по всему миру.

Сейчас для тех, кто сталкивается с необходимостью выбрать обеспечение для программного управления, существует проблема, противоположная той, что была полвека назад - огромный выбор. А сделать его придется неизбежно: исследователи американского журнала “Как открыть бизнес” проанализировали 11 046 компаний и установили, что планирование помогает компании развиваться на 30% быстрее. Думайте сами.

Важно понимать, что перед погружением в поисках подходящего софта, стоит выделить цели, которые вы хотите достичь с помощью этого инструмента и, как всегда - каков ваш бюджет. С определением целей мы вам помочь не сможем, зато в остальном - с удовольствием.

В зависимости от готовности инвестировать, программы условно можно разделить на две с половиной группы - платные, бесплатные, и платные, которые предлагают для ознакомления свободную версию, часто с ограниченным функционалом.

От разброса ваших сотрудников по миру и необходимости постоянного мониторинга дел зависит, нужна ли вам онлайн или офлайн платформа. Важно и то, в какой сфере вы работаете и где начинается ваш проект. Для креативных индустрий коллективные наброски идей могут стать приоритетной задачей, тогда как в строительстве зачастую уже есть четкий план, где нужно точное распределение задач и контроль их выполнения.

Не стремясь охватить все существующие на рынке предложения, в этой статье мы сделаем обзор, базируясь на таблице сравнения.

Trello - это новая компания одного продукта. С 2010 года компания-разработчик программного обеспечения Fog Creek Software (Нью Йорк, США) проводила еженедельные внутренние исследования потенциальных продуктов. Там, в январе 2011 года и был презентован прототип, предназначенный для решения высокоуровневых задач планирования, тогда еще Trellis.

После бета тестирования и презентации, набрав за год более 500 000 пользователей, Fog Creek создает приложений и под Android. Тогда же у Trello появляется маскот - говорящий пес-хаски, моделью для которого послужил питомец сооснователя Fog Creek. В июле 2014, насчитывая 4,75 миллионов пользователей, Trello отделяется от Fog Creek и становится Trello, Inc. С 2017 года Trello принадлежит компании Atlassian.

На данный момент приложение Trello — одна из самых популярных систем управления проектами в режиме онлайн, которая пользуется особенным спросом среди небольших компаний и стартапов. Организация работы строится по методу “канбан” (от японского - точно в срок), базируясь на четком распределении задач между сотрудниками.

По сути, это аналог рабочих досок со стикерами на ней, только в веб-приложении. Именно благодаря своей простоте и фактически неограниченному бесплатному функционалу, Trello удалось снискать всеобщую любовь.

Оплата: бесплатно/платно (месячная или годовая оплата). Стоит отметить - freemium-модель у Trello позволяет полноценно работать, с немного урезанным функционалом.

На чем доступно: Web, IOS App, Android App.

Интеграция с другими сервисами: MailChimp, Slack, Dropbox, Google Drive, Google Hangouts, InVision, Evernote, GitHub, Bitbucket Cloud, Jira, Salesforce, Zendesk, other.

Варианты доступа к проекту: личный проект, групповой проект, открытый проект, проект с совместным доступом.

Лайв чаты: отсутствуют.

Подробные отчеты о выполнении задач: отсутствуют.

Шаблоны проектов: отсутствуют.

Компания 37Signals была основана в 1999 году, сначала занимаясь заказным веб-дизайном. Позже, она сконцентрировалась на разработке веб-приложений, распространяемых как услуга, а в 2014 году была переименована в Basecamp - по названию их самого популярного продукта.

Известна 37Signals и за создание фреймворка Ruby on Rails. Компания базируется в Чикаго, при этом ее сотрудники обитают по всему миру - опыт их удаленной работы даже описан в книге, занимающей сейчас топы в бизнес-изданиях на Амазоне.

Разрабатывая приложение Basecamp, компания инвестировала в его сильные стороны - простоту и скорость. Команда выделила их, исходя из неизменности потребностей клиентов в этой сфере. Цитируя компанию, “10 years from now people aren’t going to say “I wish Basecamp was harder to use” or “I wish Basecamp was slower and less reliable”. (Спустя 10 лет, вряд ли кто-то скажет - “эх, хотел бы я, чтобы Basecamp было тяжелее использовать” или “вот бы Basecamp был менее надежным и более медленным!”).

Basecamp - простая и эффективная система управления проектами. Приложение содержит задачи, календарь, дискуссии, профайлы, вики-документы, файлы, лог проекта. Подойдет менеджерам, которым необходимо вести несколько согласований по различным вопросам в рамках проекта, а также руководителю, который предпочитает контролировать работу сразу нескольких сотрудников.

Basecamp впишется в рабочий процесс, если в нем задействованы постоянные пересылки медиафайлов, например - при согласовании дизайна или контента с визуальным наполнением. Здесь довольно большой функционал коммуникации, опросов, контроля в режиме реального времени.

Кстати, компания открыто заявляет, что не гонится за количеством пользователей программой,предпочитая предоставлять услуги тем, кому софт действительно подходит. На сайте компании есть целая витрина крутых проектов, созданных с помощью этого ПО, так что, можно попытать удачу в такой бесплатной взаимовыгодной рекламе.

Оплата: ежемесячная.

На чем доступно: Web, IOS App, Android App, Desktop App.

Интеграция с другими сервисами: Dropbox, Google Drive, Box, One Drive, other.

Варианты доступа к проекту: групповой проект, проект с совместным доступом.

Лайв чаты: есть (+ автоматические опросы).

Подробные отчеты о выполнении задач: отсутствуют

Шаблоны проектов: есть.

Покинув в 2008 году Facebook, где они работали над увеличением продуктивности сотрудников компании, Дастин Московиц и Джастин Розенштейн создали свою компанию, где начали работу над проектом Asana (с санскрита - “сидячая поза”, отсылка к культуре медитации, которая пронизывает все приложение).

Бета-версия была запущена в конце 2011 года, прошла многораундовое инвестирование, собравдесятки миллионово долларов и до сих пор развивается. Особенностью самой компании по праву можно считать их корпоративную культуру. У компании есть ключевые ценности - равенство, разнообразие, уважение, отсутствие предрассудков, гостеприимство. Вообще, судя по фотографиям офиса и интервью сотрудников - это компания мечты, но мы немного отвлеклись.

Особенностью приложения Asana является то, что работа в нем занимает не больше часа в день. По сути, вы заходите в приложение, ознакамливаетесь с деталями и дедлайнами проекта и. идете его воплощать. Только ответственный за проект пользователь полномасштабно ведет работу в Asane - распределяет нагрузки, ставит или переносит даты, контролирует выполнение задач.

Простота использования сервиса, кстати, будет очень зависеть от того, сумеет ли ответственный за проект пользователь правильно определять и структурировать задачи, писать к ним понятные брифы и ставить реалистичные временные рамки. Вообщем, все как в жизни.

Оплата: ежемесячно.

На чем доступно: Web, IOS App, Android App.

Интеграция с другими сервисами: MailChimp, Slack, Dropbox, Google Drive, Box, One Drive, GitHub, other.

Варианты доступа к проекту: групповой проект, проект с совместным доступом, личный проект.

Лайв чаты: есть.

Подробные отчеты о выполнении задач: отсутствуют.

Шаблоны проектов: отсутствуют.

Основанная в 2006 году, компания Wrike насчитывает более 700 сотрудников по всему миру и предлагает пользователям платформу для совместной работы и управления проектами. Первая бета-версия платформы была выпущена в год основания компании. Активно обновляться функции на платформе стали с 2012 года, а на 2018 год на платформе было выполнено более 100 миллионов задач.

Платформа Wrike позволяет создавать задачи, группировать их по проектам и отслеживать ход их выполнения. Основное преимущество сервиса — более продвинутая по сравнению с конкурентами функциональность для совместной работы. Wrike отлично подходит для срочного контроля проекта.

Из приятных особенностей платформы - офлайн-режим. При отсутствии сети, можно набросать задания или комментарии, не опасаясь, что информация не дойдет до получателя: как только появится связь, приложение само со всем разберется.

CAD-системами (Computer-aided design) называется программное обеспечение, предназначенное для автоматизированного проектирования. Программный пакет, который призван создавать конструкторскую и технологическую документацию,3D модели и чертежи. Представляет собой организационно-техническую систему, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.

Содержание

Производители проектных систем

Представленная в данном материале таблица представляет собой упорядоченный список производителей готовых программных решений в области систем проектирования, разработки и промышленного дизайна.

Особенности

Наряду с использованием систем автоматизации инженерных расчетов и анализа CAE в данное время, как правило, используются системы автоматизированного проектирования CAD (Computer-Aided Design). Сведения из CAD-систем поступают в CAM (Computer-aided manufacturing). Следует заметить, что английский термин «CAD» по отношению к промышленным системам имеет более узкое толкование, чем русский термин «САПР», поскольку в понятие «САПР», входит и CAD, и CAM, и CAE. Среди всех информационных технологий автоматизация проектирования занимает особое место. Прежде всего, автоматизация проектирования — это дисциплина синтетическая, так как в ее состав входят различные современные информационные технологии. Так, например, техническое обеспечение САПР базируется на эксплуатации вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий, также САПР практикует использование персональных компьютеров и рабочих станций. Говоря о математическом обеспечении САПР, следует отметить разнообразие используемых методов: вычислительной математики, математического программирования, статистики, дискретной математики, искусственного интеллекта. Программные комплексы САПР можно сравнить с одними из самых сложных современных программных систем, в основе которых лежат такие операционные системы как Windows, Unix, и такие языки программирования как С, С++ и Java, а также современные CASE-технологии. Практически каждый инженер-разработчик должен обладать знаниями основ автоматизации проектирования и уметь работать со средствами САПР. Поскольку все проектные подразделения, офисы и конструкторские бюро оснащены компьютерами, работа конструктора таким инструментом как обычный кульман или расчеты с помощью логарифмической линейки стали неактуальны. Следовательно, предприятия, работающие без САПР или использующие ее в малой степени, становятся неконкурентоспособными, поскольку тратят на проектирование значительно больше времени и финансовых средств.

Типы САПР

Математическое обеспечение САПР (МО) — этот вид подразумевает объединение математических методов, моделей и алгоритмов с целью выполнения проектирования)
Лингвистическое обеспечение САПР (ЛО) — это обеспечение представляет собой выражение языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками обмена данными и языками программирования между техническими средствами САПР;
Техническое обеспечение САПР (ТО) — сюда относятся периферийные устройства, ЭВМ, линии связи, обработка и вывод данных и т. д.;
Информационное обеспечение САПР (ИО) — состоит из баз данных (БД), систем управления базами данных (СУБД) и других данных, которые используются при проектировании;
Программное обеспечение САПР (ПО) — это, прежде всего компьютерные программы САПР;
Методическое обеспечение (МетО) — включает в себя различного рода методики проектирования;
Организационное обеспечение (ОО) — представляется штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, которые определяют работу проектного предприятия.

Структура САПР

Будучи одной из сложных систем, САПР состоит из двух подсистем: проектирующей и обслуживающей. Проектные процедуры выполняют проектирующие подсистемы . Подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов являются ярким примером проектирующих подсистем. С помощью обслуживающих подсистем осуществляется функционирование проектирующих подсистем, их единство, как правило, называют системной средой или оболочкой САПР. Характерными обслуживающими подсистемами считаются подсистемы управления процессом проектирования (DesPM — Design Process Management), управления проектными данными (PDM — Product Data Management). Диалоговая подсистема (ДП); СУБД; инструментальная подсистема; монитор — обеспечивающий взаимодействие всех подсистем и управление их выполнением — это обслуживающие подсистемы ПО. Диалоговая подсистема ПО дает возможность интерактивного взаимодействия пользователя САПР с управляющей и проектирующими подсистемами ПО, а также подготовку и корректирование первоначальных данных, ознакомление с результатами проектирующих подсистем, функционирующих в пакетном режиме.

Структура ПО САПР определяется следующими факторами:

аспектами и уровнем создаваемых с помощью ПО описаний, проектируемых объектов и предметной областью;
степенью автоматизации конкретных проектных операций и процедур;
ресурсами, предоставленными для разработки ПО;
архитектурой и составом технических средств, режимом функционирования.

Классификация САПР

САПР классифицируют по следующим принципам: целевому назначению, по приложению, масштабам и характеру базовой подсистемы. По целевому назначению выделяют САПР или подсистемы САПР, которые предоставляют различные аспекты проектирования. Таким образом, CAE/CAD/CAM системы появляются в составе MCAD:

САПР-Ф или CAE (Computer Aided Engineering) системы. Здесь имеются в виду САПР функционального проектирования
САПР-К — конструкторские САПР общего машиностроения, чаще всего их называют просто CAD-системами;
САПР-Т — технологические САПР общего машиностроения — АСТПП (автоматизированные системы технологической подготовки производства) или системы CAМ (Computer Aided Manufacturing).

По приложениям самыми важными и широко используемыми считаются такие группы САПР как:

Машиностроительные САПР или MCAD (Mechanical CAD) системы — это САПР для применения в отраслях общего машиностроения.
ECAD (Electronic CAD) или EDA (Electronic Design Automation) системы — САПР для радиоэлектроники.
САПР в области архитектуры и строительства.

Помимо этого, существует большое количество более специализированных САПР, или выделяемых в определенных группах, или являющихся самостоятельной ветвью в классификации. Это такие системы как: БИС-САПР (больших интегральных схем); САПР летательных аппаратов и САПР электрических машин. По масштабу определяют самостоятельные программно-методические комплексы (ПМК) САПР:

Комплекс анализа прочности механических изделий в соответствии с методом конечных элементов (МКЭ)
Комплекс анализа электронных схем;
Системы ПМК;
Системы с уникальными архитектурами программного (software) и технического (hardware) обеспечений.

Классификация по характеру базовой подсистемы

САПР, которые направлены на приложения, где главной процедурой проектирования является конструирование, то есть определение пространственных форм и взаимного расположения объектов. Это САПР на базе машинной графики и математического моделирования. К данной группе систем относится большая часть графических ядер САПР в сфере машиностроения.
САПР, ориентированные на приложения, в которых при достаточно простых математических расчетах перерабатывается большое количество данных. Это САПР на базе СУБД. Данные САПР главным образом встречаются в технико-экономических приложениях, например, В процессе проектирования бизнес-планов, объектов, подобных щитам управления в системах автоматики.
Комплексные (интегрированные) САПР, которые включают в себя совокупность предыдущих видов подсистем. Типичными примерами комплексных САПР могут быть CAE/CAD/CAM-системы в машиностроении или САПР БИС. Таким образом, СУБД и подсистемы проектирования компонентов, принципиальных, логических и функциональных схем, топологии кристаллов, тестов для проверки годности изделий является составной частью САПР БИС. Для того, чтобы управлять такими сложными системами используют специализированные системные среды.
САПР на базе определенного прикладного пакета. По сути это свободно используемые программно-методические комплексы, такие как, комплекс имитационного моделирования производственных процессов, комплекс синтеза и анализа систем автоматического управления, комплекс расчета прочности по методу конечных элементов и т. п. Как правило, данные САПР относятся к системам CAE. Например, программы логического проектирования на базе языка VHDL, математические пакеты типа MathCAD.

Развитие САПР

Одна из ключевых тем развития САПР - "облачные" вычисления: удаленная работа с данными, размещенными на удаленных серверах, с различных устройств, имеющих выход в интернет. На сегодняшний день облака очень существенно продвинулись в сегменте легких приложений и сервисов — преимущественно в потребительском секторе. Возможны два варианта интеграции. В первом случае в облако переносится вся инфраструктура инженерных служб, и соответственно необходимость в инженерном ПО, установленном на рабочем месте, исчезает вовсе. Во втором случае у конструктора по-прежнему остается графическая рабочая станция с установленной САПР, но при этом он получает из нее доступ к различным облачным сервисам, благодаря которым можно решать задачи, требующие весьма существенных ресурсов (например, проводить прочностной анализ). Осуществлять облачное взаимодействие возможно двумя способами: публично, когда доступ к серверу, расположенному у провайдера, открыт через интернет, и в частном порядке, когда сервер находится на предприятии и обращения к нему происходят по закрытой локальной сети. В России развитие облаков в области САПР сдерживается необходимостью соблюдать в очень многих проектах излишнюю секретность. Поэтому скорее всего именно частные облака станут в ближайшее время основным драйвером рынка. Облака — это не только новые технологии, но еще и возможность экспериментировать с новыми бизнес-моделями. [1]

Следующая важная тенденция — альтернативные ОС. Еще лет пять назад, когда заводились разговоры об альтернативе Microsoft Windows, речь, как правило, шла о Linux. Данная тема актуальна и сегодня: отечественная национальная программная платформа, по всей видимости, будет сделана на базе ядра Linux; к этой ОС растет интерес в области образования и в госструктурах (есть примеры успешного перехода). Однако теперь уже можно говорить о существенном потенциале операционной системы Google Chrome OS. И здесь упомянутый тренд смыкается с облачным трендом — ОС Google, как известно, не подразумевает установку приложений на локальном компьютере.

Немаловажную роль в продвижении этой ОС играет тенденция к уменьшению рыночной доли ПК. Очевидно, что если в облака перенести большинство громоздких и сложных вычислений, снижаются требования к аппаратному обеспечению и появляется возможность работать на любых устройствах. Например, на планшетах. В итоге разработчикам САПР-решений придется либо разрабатывать платформонезависимые решения (облачный вариант), либо делать их мультиплатформенными.

Следующая тема — `железо`. Здесь все опять же определяется неудовлетворенностью рынка решением монополиста — классической архитектурой Intel (темпами ее развития). В этой связи явно отмечается тренд на развитие архитектуры ARM. Ее сейчас поддерживает несколько производителей, среди которых одним из самых активных является компания Nvidia (Нвидиа). Пока данная архитектура активно применяется только в мобильных устройствах, но в ближайшее время, судя по всему, она перейдет и на стационарные ПК. Косвенно об этом свидетельствует тот факт, что будущая ОС Microsoft Windows 8 сможет работать и на ARM-архитектуре тоже (впервые не только на Intel).

Вторая тенденция — перенос существенной части вычислений с центрального процессора на графическое ядро. Данная тема относится скорее к области параллельных вычислений.

Еще один тренд - это рост рынка мобильных устройств. Наибольшее ускорение он получил в прошлом году с появлением iPad. Вначале, правда, казалось, что это устройство сугубо потребительское и в корпоративном секторе оно не будет применимо. Однако выяснилось, что оно вполне подходит для решения многих задач.

В секторе САПР сегодня многие сотрудники являются мобильными — работают на выезде, на удаленных строительных объектах, перемещаются по стране, трудятся дома. (Все это требует удобного мобильного устройства.)

Так или иначе за рубежом о том, что планшет скоро будет у каждого сотрудника инженерной службы, сегодня говорят как о свершившемся факте. Уже появились привлекательные для разработчиков мобильные платформы IOS Apple и Android Google, а также существенное количество САПР-приложений под них.

Сейчас весьма сложно сказать, уйдут ли через десять лет из нашего арсенала клавиатура и мышь. Но факт в том, что интерфейсы, ориентированные на работу с мультитач-экранами (пальцеориентированные), явно набирают популярность. В мобильных устройствах они уже практически стали стандартом. На сегодняшний день вполне понятно, что этот интерфейс более чем подходит для потребления информации. Так же ли он хорош для ее создания, для работы с САПР, сказать пока сложно. Для массового перехода к подобным интерфейсам до сих пор не хватает технологической базы. Сейчас на рынке просто не существует достаточно больших мультитач-панелей с необходимым для САПР разрешением.

Рынок САПР весьма консервативен. Даже замена одной такой системы на другую в рамках работы над одним проектом — задача довольно сложная. Что уж говорить о серьезной смене парадигмы, интерфейсов, поколений САПР. Поэтому данный рынок явно не входит в число лидеров технологической гонки — развитие есть, но очевидно не такое быстрое, как хотелось бы. Впрочем, в ближайшее десятилетие на предприятия придут инженеры, выросшие уже в эпоху интернета, новых технологий и мобильных устройств, и так или иначе они станут активно привносить на рынок элементы своей культуры.

САПР в строительстве

Цифровизация бизнеса затронула все его отрасли. В последнее десятилетие бум переживают решения для проектирования, инжиниринга и конструирования промышленных объектов. От советских кульманов проектировщики пришли к 3D-моделированию. Что цифровизация означает для этого сегмента, как помочь команде работать в едином пространстве и почему пока не удается окончательно избавиться от бумажных носителей, помогал разбираться генеральный директор компании AVEVA Алексей Лебедев.

Читайте также: