3D-моделирование прочно вошло в нашу жизнь, став незаменимым инструментом в самых разных сферах деятельности человека. Инженеры, дизайнеры, архитекторы и другие специалисты используют его для создания реалистичных и функциональных 3D-объектов. С помощью моделирования они могут воплотить свои самые смелые идеи в жизнь с поразительной точностью.
Сегодня мы расскажем об одной из самых популярных систем для трёхмерного моделирования – КОМПАС-3D от компании АСКОН. Эта система хорошо известна многим, и некоторые из читателей, возможно, уже успели поработать в ней. В статье мы постараемся описать основные функциональные возможности и особенности этого программного обеспечения простым и понятным языком, чтобы даже новички могли оценить его преимущества. Для начала несколько слов из истории.
Лихие 90-е
Первая версия КОМПАС появилась ещё в 1989 году, но она была доступна лишь избранным. Причиной тому были сложившиеся привычки советских конструкторов, ранее работавших на кульманах, ограниченные знания пользователей ПК, да и сама техника была далеко не у всех.
Но прогресс не стоял на месте. В 97 году мир увидел КОМПАС 5.0 - версию программы, которая работала на Windows. Это стало настоящим прорывом, открыв проектирование широкому кругу пользователей.
Все последующие годы разработчики КОМПАС-3D не сидели сложа руки. Год за годом они трудились над её улучшением, добавляя новые функции. В результате 1 июля 2024 мир увидел плод их упорного труда – КОМПАС-3D v23. Сегодня для программы разработаны десятки приложений, модулей и плагинов, существенно расширяющих её функциональные возможности.
Актуальная, 23-я, версия КОМПАС-3D содержит расширенные возможности для реверс-инжиниринга, работы с импортированной геометрией, инструменты моделирования изделий сложных форм. Эти и многие другие новинки будут востребованы как предприятиями высокотехнологичных отраслей, потребности которых учитывались при создании версии, так и массово другими пользователями.
О системе проектирования
Называть КОМПАС-3D обычным приложением для 3D-моделирования – значит, сильно его недооценивать. На самом деле программный продукт представляет собой полноценную систему автоматизированного проектирования (САПР) с широким спектром функциональных возможностей.
Помимо создания объёмных цифровых прототипов, КОМПАС-3D позволяет разрабатывать чертежи, создавать проекты инженерных систем, готовить необходимую документацию для их использования в дальнейшей работе. Благодаря обширным возможностям, программа обрела большую популярность. В частности, среди инженеров-новичков, которые хотят быстро освоить все этапы проектирования.
Отдельного внимания заслуживает интерфейс программы. Он легко подстраивается под нужды пользователя. Можно убрать лишнее с экрана, оставив только то, что нужно для работы. Так инженер сможет полностью сосредоточиться на рабочем документе, тем самым повысив продуктивность своей работы — максимум внимания моделированию, минимум — самому интерфейсу. Благодаря тёмной теме оформления снижена нагрузка на зрение. Контрастность интерфейса соответствует рекомендациям WCAG, что позволяет работать при разном освещении, не напрягая зрение.
Интересен тот факт, что для разработки системы проектирования КОМПАС-3D использованы собственные алгоритмы моделирования компании. Также за основу взято отечественное геометрическое ядро С3D, разработанное специалистами дочерней организацией АСКОН - C3D Labs. Оно способно обеспечить высокую производительность и точность.
Ядро C3D адаптировано для работы под управлением платформы Linux. Это открывает широкие возможности для применения продукта в условиях импортозамещения и перехода российских предприятий на операционные системы, созданные на базе Linux.
Области применения
КОМПАС-3D разработан, чтобы помочь инженерам из разных областей промышленности решать широкий спектр задач. Он активно используется для автоматизации задач проектирования и разработки документации на предприятиях. Рассмотрим основные сферы применения.
Приборостроение
Программа способна значительно ускорить и улучшить процесс производства радиоэлектроники. Она может преобразовывать трёхмерные модели печатных плат из любых систем проектирования. Также с её помощью можно создавать печатные платы с нуля, используя понятные и интуитивные инструменты.
КОМПАС-3D позволяет проектировать электронные схемы с высокой точностью и эффективностью, а также автоматически генерировать всю необходимую проектную документацию, что существенно экономит время и усилия. Кроме того, программа помогает оптимизировать разводку кабелей и жгутов для устройств, эффективно размещать электронные компоненты на печатной плате.
Машиностроение
Машиностроительным предприятиям жизненно важно выпускать продукцию, которая будет востребована на рынке, а также сможет выдержать конкуренцию на рынке. В этом им помогает автоматизация процессов подготовки производства, которую даёт КОМПАС-3D.
Программа позволяет значительно сократить время разработки новых изделий, снизить стоимость их производства и повысить качество. Это достигается благодаря автоматизации всех этапов подготовки производства. Здесь речь идёт о создании 3D-моделей и разработке конструкторской документации, планировании технологических процессов и подготовке программ для станков с числовым программным управлением (ЧПУ).
Строительство
Программный продукт является незаменимым инструментом для инженеров-проектировщиков. Он помогает создавать проекты зданий и сооружений быстро, качественно и в соответствии со стандартами.
Строительная линейка ПО КОМПАС — это полнофункциональный набор специализированных инструментов, которые помогут ускорить создание проектов в различных разделах строительства.
Секрет успеха кроется в специализированных строительных приложениях, которые автоматизируют процесс проектирования для основных разделов в строительстве. С их помощью можно легко и быстро разрабатывать проектную документацию и подготовить информационную модель здания и сооружения.
Другие области применения
КОМПАС-3D используется для проектирования кораблей и судов, самолётов, промышленного оборудования, двигателей, транспорта, электротехнических изделий, таких как распределительные щиты и других продуктов разных отраслей промышленности. САПР-продукт применяется для создания сложных трёхмерных изделий, в любительских и хобби-проектах, а также в учебных заведениях для обучения инженерным дисциплинам.
Существующие приложения
Программа использует огромное количество специализированных приложений для решения широкого спектра задач. Рассмотрим их в разрезе применения в разных сферах промышленности.
Для приборостроения
«Оборудование: Кабели и жгуты» - приложение позволяет в автоматическом режиме создавать 3D-модели электрических кабелей и жгутов, а также генерировать необходимую техническую документацию. Ещё одно приложение – «Оборудование: Кабельные каналы». Оно даёт возможность быстро спроектировать разветвлённые системы для прокладки кабелей.
Для комплексного проектирования электрооборудования используются системы КОМПАС-Электрик и КОМПАС-Электрик-Express. Последняя ориентирована на пользователей, занимающихся созданием принципиальных электросхем.
Для тех, кто работает с печатными платами, существует Конвертор eCAD — КОМПАС. Модуль преобразует 3D-модели плат из ECAD-систем в формат КОМПАС-3D.
Отдельного внимания заслуживает модуль «Валы и механические передачи 3D. Часовые механизмы». Спецмодуль предоставляет широкие возможности для создания точных и реалистичных приборов, измеряющих время.
Для комплексного проектирования электрооборудования используются системы КОМПАС-Электрик и КОМПАС-Электрик-Express. Последняя ориентирована на пользователей, занимающихся созданием принципиальных электросхем.
Для строительства
Существует несколько десятков полезных приложений, автоматизирующих различные этапы строительного проектирования в КОМПАС-3D. Рассмотрим некоторые из них.
MinD, модуль интеллектуального проектирования, позволяет исключить ошибки на ранних стадиях проекта. Он удачно сочетает преимущества 2D и 3D подходов, позволяя детально проработать проект, не упуская из виду его ключевые особенности.
Автоматизация выпуска проектной техдокументации по разделам АС/АР возможна благодаря приложению «Архитектура: АС/АР». А для создания проектов промышленных процессов пользователям доступен модуль «Технология: ТХ».
Приложение «Металлоконструкции: КМ» и «Железобетонные конструкции: КЖ» в разы сокращают время на проектирование металлоконструкций и железобетонных объектов. Они способны автоматически генерировать документацию в соответствии с ГОСТами.
«Жизнеобеспечение: ОВ» и «Жизнеобеспечение: ВК» автоматизируют проектирование систем отопления, вентиляции, водоснабжения и канализации. А если нужно оптимизировать выпуск техдокументации для электроснабжения – на помощь придёт «Электроснабжение: ЭС/ЭМ». Это приложение поможет автоматизировать оформление документации для электрического оборудования и освещения.
И это далеко не все полезные приложения. Например, с помощью «Газоснабжение: ГСН», «Наружные сети: НВК» и «Тепловые сети: ТС» можно автоматизировать проектирование сложных систем газопроводов, наружных сетей и теплоснабжения.
Для машиностроения
Приложение «Оборудование: Металлоконструкции» для КОМПАС-3D автоматизирует проектирование, помогая инженерам быстро создавать комплекты документации для изделий из металлопроката. А если нужен проект прокладки трубопровода или пневматической системы, то на помощь придёт приложение «Оборудование: Трубопроводы». Оно позволит спроектировать всю систему, а затем автоматически создаст комплект чертежей.
Приложение «Штампы 3D» позволяет разрабатывать штампы для изделий из листового металла. По завершению проекта программа оформит всю техническую документацию. КОМПАС-3D не ограничивается вышеперечисленными модулями.
Приложение «Валы и механические передачи 3D» поможет автоматизировать проектирование и построение трёхмерных моделей валов, втулок, элементов механических передач и различных конструктивных элементов в среде КОМПАС-3D.
Также существуют ещё несколько десятков приложений для машиностроения, таких как: каталоги крепёжных изделий по ГОСТ, ISO, DIN; библиотеки материалов с их свойствами и назначением; инструменты для экспресс-расчётов и визуализации результатов; моделирование обработки деталей на станках с ЧПУ; электронный справочник конструктора для быстрого поиска информации и многое другое.
Постоянное совершенствование
Инженеры, работающие над созданием трёхмерных проектов, хорошо знают, насколько зависит скорость 3D-моделирования от производительности «железа» и самого программного продукта. Благодаря уникальной концепции скоростной работы, воплощённой в 2018 году, КОМПАС-3D может работать над проектами любой сложности почти молниеносно. Разработчики программы постоянно совершенствуют её, делая каждую новую версию не только функциональнее, но и производительнее.
Уже сейчас оптимизировано более 50 различных процессов КОМПАС-3D, что даёт возможность программному продукту быстро выполнять команды, требующие сложных компьютерных вычислений. Специальные алгоритмы работы с большими сборками и эффективное использование аппаратных ресурсов компьютера – залог вышеупомянутой молниеносной работы. Однако создатели не останавливаются на достигнутом. Повышение производительности остаётся их приоритетом. Цель – сделать работу инженеров максимально комфортной и продуктивной.
На что способно решение?
КОМПАС-3D обладает широким спектром функций, позволяющим решать инженерные задачи любой сложности. Одной из главных особенностей программы является её полная импортонезависимость. Это значит, что все необходимые инструменты и функции доступны пользователю без необходимости приобретения дополнительных лицензий или использования зарубежного ПО.
Программа поддерживает два способа разработки проектов: «снизу вверх» и «сверху вниз». Это позволяет команде инженеров одновременно работать над сложными проектами, делая их в разы быстрее и проще. Например, используя подход «снизу вверх» сначала создаются отдельные элементы, а потом они объединяются в единый сборочный узел. Это удобно, когда нужно проработать детали конструкции, не дожидаясь готовности всех компонентов проекта.
КОМПАС-3D предлагает несколько видов моделирования. Твёрдотельное позволяет делать 3D-модели из простых эскизов, используя набор инструментов, таких как выдавливание или вращение. Поверхностное моделирование помогает работать с поверхностями и кривыми на модели, которые нельзя сделать с помощью твёрдотельного моделирования. Листовое – используется для проектирования деталей из листового металла, например, для создания развёрток, изгибов.
Для ускорения работы в КОМПАС-3D есть библиотека готовых элементов, которая поможет инженерам не тратить время на создание стандартных элементов с нуля.
Одна из главных «фишек» системы – оформление техдокументации в точном соответствии с ЕСКД или СПДС. Программа умеет сама генерировать документы по всем правилам, а также проверять их на соответствие стандартам и даже оценивать технологичность пользовательских 3D-моделей. Благодаря продуманной работе системы пользователи забудут о рутинной работе с оформлением и смогут сосредоточиться на главном – реализации своих инженерных идей.
Среди других ключевых возможностей КОМПАС-3D стоит выделить параметрическое моделирование с использованием эскизов. При этом учитываются допуска, свойства материалов и технология производства. Также пользователям доступна функция 2D-проектирования с обширным набором инструментов для изменения размеров, геометрии, шероховатости и других параметров. С её помощью можно создавать сложные производственные чертежи и другую техническую документацию.
Инженерные расчёты
Технические специалисты во всех промышленных отраслях всё чаще используют КОМПАС-3D для создания 3D-моделей будущих изделий, их модернизации и сопровождения в процессе производства. Ведь система позволяет не только создавать 3D-модели, но и напрямую редактировать их геометрию, а также обмениваться данными с другими CAD- программами.
КОМПАС-3D позволяет выполнять следующие инженерные расчёты:
- расчёт массо-центровочных характеристик (2D/3D)
- расчёт пружин и механических передач (2D/3D)
- динамический анализ поведения механизмов (3D)
- экспресс-анализ прочности (3D)
- топологическая оптимизация изделия (3D)
- геометрическая оптимизация (3D)
- анализ течения жидкости и газа (3D)
- анализ теплопроводности и естественной конвекции (3D)
- расчёт размерных цепей (2D)
Нужно подготовить документацию на изделие в соответствии с требованиями производства? Не проблема: программа автоматически генерирует чертежи и другие необходимые документы, соответствующие ГОСТ 2.052-2015 «Электронная модель изделия».
Ускоренная работа с проектами
Секрет быстрого проектирования в КОМПАС-3D кроется в «объектном моделировании». Пользователям доступна библиотека готовых 3D-моделей различных элементов, таких как болты, гайки, пружины, валы, шестерёнки, трубы, металлоконструкции и даже электропроводка. Вместо того, чтобы тратить время на рутинное создание эскизов и сложных геометрических форм, пользователь просто выбирает нужный объект из библиотеки и добавляет его в свою модель. Это позволит проектировать сложные сборочные узлы значительно быстрее и с меньшими усилиями.
Кроме того, КОМПАС-3D умеет работать с системами управления жизненным циклом изделия (PLM). Благодаря этому этапы разработки, производства, эксплуатации продукции становятся более слаженными. Инженеры могут работать над проектом одновременно, а внесённые в конструкцию изменения сразу же отражаются во всей документации. Это значительно экономит время и силы, а также помогает избежать множества ошибок.
Преимущества использования
Стоимость профессионального программного обеспечения (ПО) на рынке софта может достигать десятков, а то и сотен тысяч рублей. Что говорит об их недоступности для большинства начинающих инженеров и небольших компаний. К тому же, многие существующие системы специально разработаны под решение узкоспециализированных задач. К примеру, можно найти программы для проектирования домашнего интерьера, создания ландшафтного дизайна и пр. Однако для точного комплексного моделирования различных технических объектов они не подойдут.
В отличие от дорогостоящих САПР-программ, КОМПАС-3D доступен для всех. Он не требует особых знаний и навыков. Поэтому его может использовать как начинающий инженер, так и обычный человек, интересующийся точным 3D-моделированием. Программа полностью русифицирована и поддерживает отечественные стандарты, что делает её подходящим вариантом для пользователей из России и стран СНГ.
Благодаря своей доступности, простоте использования и функциональности, КОМПАС-3D станет отличным решением для частных пользователей, инженеров, а также для обучения студентов и школьников. Ведь программа позволяет проектировать всё: от простых деталей до сложных сборочных узлов. С её помощью можно автоматически создавать чертежи, спецификации и другие технические документы с готовых 3D-моделей. Кроме того, продукт легко интегрируется в систему управления предприятия.
Программа поддерживает действующие отечественные технические стандарты и полностью соответствует ГОСТам. Также она способна автоматизировать многие отраслевые задачи на предприятиях, тем самым экономя время и силы всего инженерного бюро.
Даже если пользователь никогда не работал с подобными программами, КОМПАС-3D освоить довольно просто. Если же возникнут трудности, всегда доступна бесплатная техподдержка. Для пользователей программы доступны разные варианты лицензий, подходящие под любые потребности.
Ключевые особенности
КОМПАС-3D, как и любой другой профессиональный программный продукт, имеет свои особенности. Одной из ключевых является поддержка экспорта и импорта множества распространенных файловых форматов двух- и трёхмерных объектов (.STEP/.ACIS/.IGES/.DWG/.DXF и др.). Это даёт возможность без проблем обмениваться данными с другими организациями, использующими различные CAD-/CAE-/CAM-системы. Пользователям доступно прямое чтение 3D-моделей наиболее распространённых CAD-систем (SolidWorks, Autodesk Inventor, Solid Edge, Creo, NX, Catia).
Программа предлагает удобные инструменты, которые помогут спроектировать трубопроводные, электрические и кабельные системы любой сложности. Автоматизация многих рутинных задач значительно упрощает процесс проектирования. Благодаря своим особенностям, КОМПАС-3D подходит для создания проектов инженерных систем в разных промышленных сферах.
Еще одной важной особенностью является возможность «реверс-инжиниринга». Программа позволяет работать с массивами данных трёхмерного сканирования, импортируя облака точек и полигональные модели в .STL/.OBJ/.JT формате. Пользователи могут проверять отклонения полигональных 3D-объектов, строить по их подобию сплайновые поверхности и выполнять множество других операций.
В КОМПАС-3D есть специальное приложение для поиска ошибок — КОМПАС-Эксперт. Оно помогает находить и исправлять несоответствия в чертежах и 3D-моделях. Программа предлагает около 200 различных проверок, что позволяет повысить качество разрабатываемой технической документации и выявить проблемы до того, как спроектированное изделие будет запущено в производство.
Развитие и перспективы АСКОН
В условиях санкционного давления компания не сбавляет темпы цифровизации российских предприятий. Она предлагает ряд мер поддержки, которые помогут бизнесу сохранить доступ к современным технологиям и продолжить развиваться.
Одним из ключевых направлений работы АСКОН является расширение присутствия на рынках Центральной Азии. По этой причине в столице Узбекистана – Ташкенте – открылось её представительство. Это позволит компании быть ближе к своим клиентам в регионе и предлагать им еще более качественный сервис и поддержку.
В АСКОН вовсю кипит работа над созданием полного набора программ САПР, не зависящего от импортных разработок. Например, система КОМПАС-3D уже успешно прошла сертификацию и может работать на базе российских операционных систем «Astra Linux», «ОС Альт» и «РЕД ОС» через приложение WINE@Etersoft от компании Этерсофт. Выпуск нативной версии КОМПАС-3D под Linux запланирован в 2025 году.
АСКОН – первая и единственная в России компания-разработчик, создавшая свой собственный BIM-стандарт для строительной отрасли. Это значит, что теперь проектирование, строительство и эксплуатация зданий в России могут проходить с использованием исключительно отечественных программных решений. Такой подход позволит снизить зависимость от зарубежных технологий и обеспечит информационную безопасность важных объектов.
Из интересного – на выставке «Россия» КОМПАС-3D был представлен в павильоне «Сделано нами» как одно из главных современных достижений страны в области технологий. Помимо этого, АСКОН продолжает развивать свой PLM-комплекс. В итоге планируется сделать его полностью кроссплатформенным.
Но и это ещё не всё. Разработчики КОМПАС-3D не останавливаются на достигнутом и постоянно совершенствуют свой продукт. За последние годы темпы разработки значительно возросли. В каждой новой версии программы появляется в три раза больше функциональных возможностей, чем раньше. За последние пять лет в КОМПАС-3D было добавлено более 450 нововведений, большинство из которых были разработаны с учётом пожеланий пользователей.
Выводы
КОМПАС-3D – российская разработка, специально созданная для нужд отечественных предприятий. Программа прекрасно подходит для работы в условиях российской промышленности. Во-первых, она не зависит от западных вендоров, что гарантирует её бесперебойную работу и защиту от внешних ограничений. Во-вторых, она постоянно развивается и совершенствуется специалистами АСКОН, которые хорошо понимают потребности отечественных потребителей.
Таким образом, КОМПАС-3D станет оптимальным выбором для автоматизации проектирования на предприятиях. Его широкие функциональные возможности и постоянное развитие обеспечивают высокую конкурентоспособность проектируемых изделий. Использование КОМПАС-3D позволяет инженерам повысить качество, сократить сроки и снизить затраты на производство, что делает его незаменимым инструментом для современной российской промышленности.
