Система компьютерного анализа для российских пользователей

Андрей Мазурин

Перспективы российских разработок

Из истории компании

Первый семинар пользователей

Новый графический редактор

APM WinMachine на рынке Юго-Восточной Азии

APM WinMachine как мощный энциклопедический справочник

Планы развития

Сегодня внедрение специализированных CAE-систем на российских предприятиях представляется весьма непростой задачей. В определенной степени это связано с высокой стоимостью как самих программных решений, так и аппаратного обеспечения, требуемого для нормального функционирования этих программ.

Другая причина, сдерживающая их внедрение, — определенный элемент новизны для большинства предприятий в самом процессе автоматизации инженерной деятельности, что обусловлено отсутствием подготовленных в области информационных технологий инженеров и руководителей всех уровней.

Современным российским пользователям более понятна автоматизация процессов проектирования нового изделия в CAD-системе и технологии его изготовления с использованием технологической САПР- и/или CAM-системы, нежели проведение прочностного и иного анализа с применением компьютерных технологий. Часто приходится слышать от подобных пользователей: «Вы нам дайте удобный графический редактор. А как спроектировать новую деталь, чтобы она выдерживала необходимые нагрузки, мы знаем».

Безусловно, не всякий анализ требует сложных вычислений. Когда для оценки изделия на прочность, устойчивость или смятие материала достаточно выполнить несложные инженерные расчеты, неразумно тратить десятки тысяч долларов на закупку западной системы для выполнения того же конечно-элементного анализа.

Тем не менее отношение к CAE-системам пересматривается, и уже можно наблюдать обратную тенденцию. Вчерашний страх перед всем новым постепенно сменяется страхом упустить возможность зарабатывать деньги по-новому, выпуская более качественные товары и используя для этого, в частности, современные компьютерные технологии и новейшие достижения зарубежной и отечественной науки.

Перспективы российских разработок

Очень часто в качестве весомого аргумента, склоняющего потенциальных потребителей в пользу западных CAE-систем, продавцы приводят ошеломляющие цифры затраченных на рекламируемый программный продукт человеко-лет. Я ни в коей мере не подвергаю сомнению качество предлагаемых ими решений. ANSYS, NASTRAN, ADAMS — все это бесспорные лидеры мирового рынка CAE. Опыт, накопленный их разработчиками, является бесценным. Но не стоит также закрывать глаза на оборотную сторону медали. Чем дольше система существует на рынке программного обеспечения, тем больше требуется усилий на ее поддержание.

Серьезные проблемы у западных разработчиков САПР были вызваны настоятельной необходимостью перевода систем с платформы UNIX на Windows. Многие программные модули приходилось переписывать заново. Более серьезной проблемой представляется внесение изменений в базовые предпосылки главного решателя системы, связанных с эволюцией основополагающей теории, с появлением новых более эффективных методик расчета. Не исключено, что мы станем свидетелями значительных изменений в области использования для расчетов метода конечных элементов, которые коснутся в первую очередь применяемых в различных конечно-элементных системах алгоритмов.

Все это до сих пор требует колоссальных трудозатрат со стороны западных фирм — разработчиков САПР, ведущих к росту себестоимости разработки и пресловутого показателя человеко-лет.

С другой стороны, существует молодой, динамично развивающийся рынок российских разработчиков САПР. То, что российская инженерная школа высоко ценится на Западе, известно давно. А теперь Запад признал лучшими российских программистов (до этого лучшими считались индийские). Перелом в этом отношении произошел буквально в последние год-два. Не стоит полагать, что российских программистов ценят только за их дешевый труд. Основными показателями здесь выступают их разносторонняя подготовка, умение творчески решать поставленные задачи и высокая производительность труда. На разработку и реализацию проекта в зависимости от его степени сложности российским разработчикам требуется на 20-40% времени меньше, чем их западным коллегам.

Современные российские разработки в области САПР полностью ориентированы на персональные компьютеры и платформу Windows, и их развитие не сдерживается поддержкой морально устаревших решений. Более того, в них закладываются самые последние достижения науки.

Поэтому, говоря о перспективах российских программных разработок, можно сказать, что они безграничны. Ярким примером тому может служить система APM WinMachine Научно-технического центра АПМ.

Из истории компании

День рождения своей фирмы НТЦ АПМ (АПМ — «Автоматизированное проектирование машин») коллектив разработчиков отмечает осенью. Компания была зарегистрирована 2 октября 1992 года и получила название по имени уже существовавшего к этому времени программного продукта «Автоматизированное проектирование машин» — прообраза известной российской CAE-системы APM WinMachine. Возглавил компанию автор и разработчик системы доктор технических наук, профессор МГТУ им. Баумана Владимир Васильевич Шелофаст1.

Небывалый успех в последние годы в продвижении столь сложного наукоемкого программного продукта Владимир Васильевич видит прежде всего в неустанной работе с потенциальными пользователями. По его мнению, очень важно постоянно демонстрировать и объяснять возможности применения современных информационных технологий на производстве.

Положа руку на сердце, отмечу, что никто из представителей рынка CAE не отличался столь активной работой с посетителями наиболее известных компьютерных выставок, как НТЦ АПМ. Возможно, по этой причине компания развивается и не боится замахиваться на такие серьезные проекты, как создание собственной полнофункциональной трехмерной CAD-системы.

За последний год была создана собственная дистрибьюторская сеть, охватывающая всю Россию и страны ближнего зарубежья. Особой активностью отличаются дилеры в Воронеже, Челябинске и Омске.

По итогам 1999 года было отмечено увеличение объема продаж более чем в два с половиной раза. И сегодня уже можно говорить о сохранении тенденции роста в 2000 году.

Первый семинар пользователей

С 16 по 18 мая в новом офисе Научно-технического центра АПМ, расположенном в подмосковном городе Королеве, прошел первый семинар пользователей программного продукта APM WinMachine. Цель семинара — познакомить пользователей с новыми программными решениями компании и предоставить возможность представителям разных вузов и промышленных предприятий обменяться опытом применения системы в обучении и решении конкретных производственных задач.

Это — первый пользовательский семинар, который первоначально, по задумкам коммерческого директора НТЦ АПМ Елены Геннадьевны Стайновой, планировался для представителей вузов. Кстати, сегодня более одной пятой (!) всех российских технических вузов при подготовке молодых специалистов используют различные программные модули системы APM WinMachine.

Однако по мере подготовки семинара стало ясно, что полезно расширить его за счет пользователей промышленных предприятий. По мнению организаторов семинара, обмен опытом применения APM WinMachine в реальных производственных условиях необходим не только для преподавателей высшей школы, но и для самих производственников.

На семинар приехали специалисты со всех уголков России. Были и представители ближнего зарубежья. Всего за три дня работы семинара из 120 приглашенных специалистов приняли участие 53 человека (из-за финансовых трудностей не смогли приехать, в частности, специалисты с Дальнего Востока, где насчитывается большое число пользователей APM WinMachine). В семинаре участвовали представители самых различных предприятий, включая такие, на первый взгляд, совершенно неожиданные, как кондитерская фабрика «Ударница» и мебельная фабрика «Шатура-мебель».

По мнению организаторов, необходимость проведения такого семинара продиктована существенно возросшим за последние два года количеством пользователей, появлением новых модулей и выходом программной разработки в целом на качественно новый уровень.

В перспективе такие собрания пользователей планируется проводить ежегодно осенью, и они будут приурочены к дате образования НТЦ АПМ.

Новый графический редактор

Фирма НТЦ АПМ в этом году выпустила собственную CAD-систему для 2D-моделирования. Новый продукт получил название APM Graph. Это пока еще бета-версия графического редактора, позволяющего выполнять все основные операции по проектированию двухмерных моделей и разработке сборочных и рабочих чертежей. К осени предполагается довести систему до коммерческого уровня и сделать ее параметрической.

Потребность в создании собственной CAD-системы разработчики APM WinMachine испытывали давно. И дело не в том, что имеющиеся на рынке программного обеспечения САПР плохи или неудобны для интеграции с APM WinMachine, — все это в конечном итоге решаемые задачи. Более существенное значение имеют накладываемые со стороны других CAD-систем ограничения по описанию расчетной модели, главным образом трехмерной, и передаче данных в решатель системы, а также несоразмерное соотношение их цены к стоимости программного продукта APM WinMachine.

Основным графическим редактором CAE-системы до настоящего времени выступал AutoCAD. В зависимости от версии его цена на российском рынке программного обеспечения составляет 2,5-4,5 тыс. долл., в то время как APM WinMachine предлагается российским пользователям по цене, не превышающей 2 тыс. долл. В то же время, если цены на системы привести в соответствие с их функциональными возможностями, то окажется, что APM WinMachine следует продавать в несколько раз (!) дороже, чем AutoCAD, так как интеллектуальная ценность и реальная отдача от использования APM WinMachine, вне всякого сомнения, многократно превосходят аналогичные характеристики последнего. Безусловно, это не может не сдерживать распространение системы APM WinMachine на легальном рынке программного обеспечения.

Ожидать от Autodesk снижения цены на AutoCAD не приходится, а разработать собственный полнофункциональный и недорогой графический редактор оказалось делом реальным. Появление APM Graph открыло перспективы наиболее полного использования всех возможностей современных графических систем, позволило существенно упростить подготовку расчетных моделей за счет использования собственной библиотеки графических объектов и обеспечить прямой интерфейс с уже существующими расчетными модулями для более полной передачи информации об анализируемом объекте.

Возможности APM Graph, примеры ее взаимодействия с расчетными модулями, а также достижения компании в области прочностных расчетов (модуль APM WinStructure) были продемонстрированы пользователям на майском семинаре в Королеве.

APM WinMachine на рынке Юго-Восточной Азии

Особый интерес представляет история с южнокорейским партнером — фирмой DesignMecha, которая получила право продажи технологий НТЦ АПМ на рынках Юго-Восточной Азии и Америки. Один только факт определения фирмой направления продажи программных продуктов под маркой АПМ (!) как наиболее приоритетного говорит сам за себя.

Реальная работа с фирмой DesignMecha началась с января этого года, и сегодня, помимо русскоязычной и англоязычной версий, существует APM WinMachine на корейском языке; кроме того, активно ведутся работы по переводу системы на японский язык (японцы очень уважают себя и не приемлют нелокализованных программных продуктов). До этого момента прошло три долгих года, в течение которых корейские предприниматели, прекрасно изучившие все представленные на рынке информационных технологий российские разработки, присматривались к APM WinMachine, прежде чем прийти к окончательному соглашению.

Только за последние три месяца фирмой DesignMecha было продано несколько рабочих мест APM WinMachine на восьми промышленных предприятиях Южной Кореи. И сегодня специалистами DesignMecha разрабатывается серьезный проект по оснащению российской CAE-системой южнокорейских технических вузов. Реализация проекта идет полным ходом, и, надеюсь, вскоре будут получены первые положительные результаты.

О серьезности намерений южнокорейских партнеров говорит еще и тот факт, что они раньше, чем сами разработчики APM WinMachine, выпустили на английском языке книжное издание электронного справочника, разработанного в НТЦ АПМ, а теперь планируют издать его в Америке.

Южнокорейский опыт успешных продаж APM WinMachine за рубежом — не единственный. В последнее время несколько активизировалась работа по продажам системы на рынках Китая, Турции и Германии.

APM WinMachine как мощный энциклопедический справочник

Прежде чем перейти к изложению ближайших планов развития НТЦ АПМ, скажем несколько слов об одном очень важном качестве, которым обладает система APM WinMachine.

Использование современных компьютерных технологий в области анализа проектируемых изделий требует от пользователя определенного кругозора в данной области и отличного знания заложенных в CAE-систему методик. Без такого понимания практически невозможно получить максимально приближенный к реальному объекту результат. Любая теория строится на определенных допущениях и на обязательном соблюдении выполнения заданных граничных условий. Другими словами, если вы не разбираетесь в предмете, то неизвестно, что вы получите в результате выполненных системой расчетов. Единственной защитой системы от невежества может стать обучение пользователей.

Во многом благодаря тому, что APM WinMachine разрабатывалась на научной базе серьезного технического вуза и в немалой степени была ориентирована на обучение будущих специалистов, в ней заложена бесценная справочная информация по всем методикам расчета, используемым в системе. Пользователь такой CAE-системы может не только освежить свои знания, но и изучить новые методы расчетов и анализа. Не зря южнокорейцы одновременно с началом продаж выпустили бумажное издание справочника, являющегося по сути учебником.

Для более наглядного понимания используемых в системе методик большая часть алгоритмов описана и заложена в системе Mathcad2, позволяющей по шагам проанализировать все этапы выполняемого расчета.

Еще раз повторюсь: без понимания алгоритмов расчетов невозможно эффективное использование современной CAE-системы!

Планы развития

Среди приоритетных направлений развития APM WinMachine на ближайший год значатся три основных проекта:

• разработка полнофункциональной трехмерной CAD-системы;
• разработка полноценного конечно-элементного пакета для прочностного анализа;
• разработка системы управления данными проекта и технического документооборота.

Каждый из данных проектов является достойной задачей для целого коллектива. Но, похоже, это не смущает специалистов НТЦ АПМ, и они полны решимости последовательно, шаг за шагом, довести идею создания системы сквозного проектирования изделия до логического завершения.

«САПР и графика» 6'2000