Традиционно продукты САПР для машиностроения разделены на три класса: тяжелый, средний и легкий. Такая классификация сложилась исторически, и хотя уже давно идут разговоры о том, что грани между классами вот-вот сотрутся, они остаются, так как системы по-прежнему различаются и по цене, и по функциональным возможностям.

 

В результате сейчас в этой области имеется несколько мощных систем, своего рода “олигархов” мира САПР, стабильно развивающиеся продукты среднего класса и получившие массовое распространение недорогие “легкие” программы. Имеется и так называемая “внеклассовая прослойка общества”, роль которой выполняют различные специализированные решения.

 

Немного истории

 

Под термином “САПР для машиностроения” в нашей стране обычно подразумеваются пакеты, выполняющие функции CAD/CAM/CAE/PDM, т. е. автоматизированного проектирования, подготовки производства и конструирования, а также управления инженерными данными.

 

Первые CAD-системы появились еще на заре вычислительной техники — в 60-х годах. Именно тогда в компании General Motors была разработана интерактивная графическая система подготовки производства, а в 1971-м ее создатель — доктор Патрик Хэнретти (его называют отцом САПР) — основал компанию Manufacturing and Consulting Services (MCS), оказавшую огромное влияние на развитие этой отрасли. По мнению аналитиков, идеи MCS составили основу почти 70% современных САПР.

 

В начале 80-х, когда вычислительная мощность компьютеров значительно выросла, на сцену вышли первые CAM-пакеты, позволяющие частично автоматизировать процесс производства с помощью программ для станков с ЧПУ, и CAE-продукты, предназначенные для анализа сложных конструкций.  

 

Таким образом, к середине 80-х системы САПР для машиностроения обрели форму, которая существует и сейчас. Но наиболее бурное развитие происходило в течение 90-х годов — к тому времени на поле вышли новые игроки “средней весовой категории”.

 

Усиление конкуренции стимулировало совершенствование продуктов: благодаря удобному графическому интерфейсу значительно упростилось их использование, появились новые механизмы твердотельного моделирования ACIS и Parasolid, которые сейчас используются во многих ведущих САПР, значительно расширились функциональные возможности.

 

В результате спрос на САПР рос как на дрожжах на протяжении почти всего десятилетия. Но в последнее время, в связи со снижением производственной активности в США и Европе и насыщением рынка продуктами САПР, этот рост постепенно замедлился: по оценке аналитической компании Daratech, в 1999 г. объем продаж систем CAD/CAM за год увеличился на 11,1%, в 2000-м — на 4,7%, в 2001-м — на 3,5%, а в 2002 г. — на 1,3% (предварительная оценка).  

 

Можно сказать, что переход в новый век стал для рынка САПР переломным моментом. В такой ситуации на первый план вышли две основные тенденции — слияния/поглощения компаний и поиск новых направлений для роста. Яркий пример первой тенденции — покупка компанией EDS в 2001 г. двух известных разработчиков тяжелых САПР — Unigraphics и SDRC, а второй — активное продвижение концепции PLM (Product Lifecycle Management), подразумевающей управление информацией об изделии на протяжении всего его жизненного цикла.

 

Табл. 1. “Классовый” состав рынка САПР

 

Класс САПР	Продукт	Компания
Тяжелый	Unigraphics NX	UGS PLM Solutions (EDS)
	CATIA	Dassault Systemes/IBM
	Pro/Engineer	PTC
Средний	Зарубежные системы
	SolidEdge SolidWorks	UGS PLM Solutions (EDS) SolidWorks
	Inventor и Mechanical Desktop	Autodesk
	Cimatron	Cimatron
	think3	Think3 S.p.A.
	CadKey	CadKey
	PowerSolutions	Delcam
	Отечественные продукты
	КОМПАС(CAD/CAM/CAE/PDM)	"Аскон"
	T-Flex (CAD/CAM/CAE/PDM)	"Топ Системы"
	КРЕДО (CAE)	НИЦ АСК
Легкий	AutoCAD	Autodesk
	SurfCAM 2D	Surfware
	DataCAD	DataCAD
	IntelliCAD	CADopia
	TurboCAD	IMSI
Специализированные САПР
Промышленное проектирование	AutoPlant	Rebis (принадлежит фирме Bentley)
Строительное проектирование (железобетон)	Robot Millennium	RoboBAT
Архитектурное проектирование	Architectural Desktop	Autodesk

 

 

Олигархи мира САПР

 

В итоге недавних перемен, связанных со слияниями и поглощениями, тяжелых систем осталось всего три: Unigraphics NX компании UGS PLM Solutions (EDS), CATIA французской фирмы Dassault Systemes (которая продвигает ее вместе с IBM) и Pro/Engineer от РТС (Parametric Technology Corp.). Эти компании — лидеры в области САПР, а их продукты занимают положение олигархов: на них приходится львиная доля объема рынка в денежном выражении.

 

Главная особенность “тяжеловесов” состоит в том, что их обширные функциональные возможности, высокая производительность и стабильность достигнуты в результате длительного развития. Все они далеко не молоды: CATIA появилась в 1981 г., Pro/Engineer — в 1988-м, а Unigraphics NX, хотя и вышла лишь несколько месяцев назад, является результатом слияния двух весьма почтенных систем — Unigraphics и I-Deas, приобретенных вместе с компаниями Unigraphics и SDRC.

 

Несмотря на то что тяжелые системы значительно дороже своих более “легких” собратьев (свыше 10 тыс. долл. на одно рабочее место), затраты на их приобретение окупаются, особенно когда речь идет о сложном производстве, например машиностроении, двигателестроении, авиационной и аэрокосмической промышленности. По мнению аналитиков, этот сегмент рынка уже практически насыщен и поделен между китами индустрии. Сейчас производители средств автоматизации проектирования возлагают основные надежды на предприятия среднего и малого бизнеса, которых гораздо больше, чем промышленных гигантов. Для них предназначены системы среднего и легкого классов.

 

Средний класс

 

Считается, что стабильность и процветание любого общества зависит от среднего класса, отличающегося трудолюбием и надежностью. Это утверждение справедливо и для мира САПР. Здесь средний класс появился относительно недавно — в середине 90-х. До этого существовало только два полюса — на одном мощные системы, работающие на Unix (впрочем, тогда их было гораздо больше, чем сейчас), а на другом — простые программы двумерного черчения для ПК. Но к 1995 г. вычислительная мощность ПК выросла, а Windows стала более стабильной и начала поддерживать многозадачность. Это позволило разработчикам создать системы автоматизированного проектирования, которые заняли промежуточное положение между тяжелым и легким классами. От первых они унаследовали возможности трехмерного твердотельного моделирования, а от вторых — невысокую цену и ориентацию на платформу Windows. Они произвели настоящий переворот в мире САПР, позволив многим конструкторским и проектным организациям перейти с двумерного на трехмерное моделирование.

 

Лидерами этого сегмента являются системы SolidEdge (разработанная фирмой Intergraph, а теперь принадлежащая UGS PLM Solutions (EDS)), SolidWorks одноименной компании (в настоящее время — подразделение Dassault Systemes), а также Inventor и Mechanical Desktop корпорации Autodesk. Это далеко не полный перечень средних САПР. В данном сегменте работает множество компаний, в том числе и российских, предлагающих относительно недорогие системы стоимостью порядка 5—8 тыс. долл. на одно рабочее место. Их популярность среди пользователей постоянно растет, и благодаря этому данная область очень динамично развивается.

 

В результате по функциональным возможностям средний класс постепенно догоняет своих более дорогостоящих конкурентов. Однако далеко не всем пользователям требуется такое разнообразие функций. Тем, кто в основном работает с двумерными чертежами, прекрасно подойдет система легкого класса, которая стоит в несколько раз дешевле.

 

Легковесы

 

Программы легкой категории служат для простого двумерного черчения, поэтому их обычно называют электронной чертежной доской. И хотя к настоящему времени “легковесы” обрели и некоторые трехмерные возможности, у них нет средств параметрического моделирования, имеющихся в более мощных системах.

 

Первые системы двумерного моделирования появились еще в 70-х годах, когда были разработаны средства для изображения линий, окружностей и кривых на экране монитора с помощью макрокоманд и интерфейсов прикладного программирования.

 

Однако подлинный расцвет в этой области наступил лишь в 80-х, когда на сцену вышел персональный компьютер. События развивались быстро: в 1982 г. была основана компания Autodesk, которая занялась разработкой САПР для ПК под названием AutoCAD, а уже к 1987-му было продано 100 тыс. копий AutoCAD (в прошлом году это число превысило 4 млн.). Примеру Autodesk последовали и другие игроки, и сейчас существует множество разнообразных "легких" САПР, включая DataCAD одноименной компании, IntelliCAD фирмы CADopia, SurfCAM 2D от Surfware и др. Эти продукты проще в использовании и дешевле (100—3000 долл.) своих более мощных собратьев, поэтому спрос на них растет даже при нынешнем экономическом спаде. В результате "легкие" системы стали самым распространенным продуктом автоматизации проектирования, заняв в мире САПР такое же положение, какое в сообществе людей отводится "простому рабочему народу".

 

Эволюция и развитие

 

Схожесть рынка САПР с обществом людей проявляется и в характере его развития, которое происходит эволюционным и революционным путем. В свое время революционный переворот произвели первые САПР для ПК, а затем системы среднего класса. Сейчас рынок развивается эволюционно: с каждой новой версией функциональные возможности продуктов всех классов расширяются, производительность увеличивается, а использование упрощается, растет внимание к PDM-системам, позволяющим ускорить проектно-конструкторские работы и реализовать популярную концепцию PLM за счет внедрения технического документооборота и управления проектами, а в связи с распространением Интернета появляются средства для взаимодействия проектировщиков через Всемирную сеть и онлайновые библиотеки типовых деталей.