САПР как проблемная точка (Яков Шпунт, OSEDUCONF-2021)
- Докладчик
- Яков Шпунт
В технических вузах и ссуз САПР является одним из ключевых предметов.
В силу ряда причин наиболее распространено изучение продуктов Autodesk, прежде всего, AutoCAD. Но это ПО в среде Linux не работает, что часто оказывается непреодолимым тормозом для внедрения СПО в учебном заведении. Тем не менее, есть и альтернативы и обходные пути.
Содержание
Видео
Презентация
Thesis
В ноябре прошлого года стало известно о том, что один из дистрибьюторов Microsoft отказал МГТУ им. Баумана в продлении лицензий на Windows. Это оказалось для одного из ведущих технических вузов страны очень неприятным сюрпризом. Особенно сложным оказалось найти альтернативу ПО САПР, прежде всего, от Autodesk. Тем более, что МГТУ стал по факту одним из главных центров компетенции и обучения AutoCAD в России.
В схожей ситуации может оказаться практически любой технических вуз в России. Так что нужно быть готовыми к тому, что придётся искать альтернативу привычному ПО и быстро адаптировать учебные программы. Может также вмешаться и третья сила, а именно потенциальные работодатели выпускников, которые заинтересованы в том, чтобы будущие работники умели использовать то ПО, которое применяется у них или будет применяться после реализации программ импортозамещения. Вместе с тем, есть и проблемные направления, где найти альтернативу продуктам Autodesk пока трудно.
Блеск и нищета AutoCAD
AutoCAD занял своё место в образовательном сегменте благодаря двум обстоятельствам. Прежде всего, это был первый CAD для платформы PC, который появился на российском рынке и был для него адаптирован (локализован, соответствовал российским ГОСТ для подготовки техдокументации). При этом Autodesk был весьма активен в продвижении своих продуктов для сферы образования. Ведущие вузы получали его ПО практически бесплатно. В итоге в довольно короткий срок появились качественные учебные материалы, позволявшие освоить продукт «с нуля» всем желающим.
Однако AutoCAD был не лучшим продуктом на рынке. Это хорошая система для подготовки чертежей, но этого недостаточно для проведения всех необходимых расчётов (прочностных, тепловых и т. д.), а также подготовки изделия к производству. С её помощью можно добиться лишь базового уровня зрелости среды проектирования согласно классификации аудиторской компании Pricewaterhouse Coopers (PwC)[1]. Ни о какой единой цифровой модели готового изделия, где реализованы все этапы его жизненного цикла, от концепции до вывода из эксплуатации, тут речи быть не может. Необходимо дополнять AutoCAD другими продуктами от сторонних производителей, часто дорогостоящими, например, CATIA.
В итоге AutoCAD в российском машиностроении малопопулярен. Например, из всех предприятий Воронежа он используется лишь на одном. В целых отраслях, например, судостроении, авиационной или космической фактическим стандартом являются другие продукты, многие из которых работаю и в Linux.
Коммерческие альтернативы
У AutoCAD существует не менее 4 коммерческих альтернатив, которые работоспособны в Linux. При этом как минимум две из них (NX и Компас) стали стандартом в ряде отраслей, а BricsCAD бесплатен для некоммерческого использования.
Раннее предлагалась бесплатная версия «Dassault DraftSight», но в 2019 году вендор от неё отказался. Также прекращён выпуск нативной Linux-версии этого приложения. Хотя до этого именно данный продукт был одним из наиболее активно рекомендуемым решением для тех, кто планировал миграцию в среду Linux и при этом требовалась работа с приложениями САПР.
- BricsCAD
- от бельгийской компании Bricsys официально бесплатен для сферы образования. Надо, однако, иметь в виду, что срок действия академической лицензии ограничен одним годом, и его нужно регулярно продлевать. Есть также облачная версия.
Для BricsCAD существует более 400 приложений, позволяющих использовать его в архитектуре, строительстве, машиностроении, проектировании инженерных сетей, электрике, автоматике, ГИС. Данная САПР полностью совместима с AutoCAD как по формату файлов, так и по набору инструментов и интерфейсам для адаптации и разработки. BricsCAD работает в Windows, macOS и Linux. Полностью соответствует российским стандартам. Старшие версии, помимо CAD, включают также CAM и CAE модули. С их помощью можно добиться уже как минимум 2 уровня зрелости среды проектирования, а то и третьего.
Ещё одной альтернативой является «Компас 3D» от российской компании «Аскон». Есть бесплатная учебная версия, предназначенная для сферы образования, при этом обладающая полной функциональностью. Несмотря на то, что формально нативной версии для Linux нет, продукт работоспособен через Wine, при этом такой вариант официально поддерживается, что бывает довольно редко. Имеется программный комплекс САПР «Макс», работающий без использования средств виртуализации. Данное решение, ориентированное на проектирование трубопроводных сетей, является первым в своём роде, надеюсь, за ним последуют и другие.
Это самодостаточная полнофункциональная САПР, полностью соответствующая концепции сквозного проектирования. Полностью соответствует ГОСТ 2.052-2015 «Электронная модель изделия». Есть внедрения в таки отраслях как машиностроение, приборостроение, авиастроение, судостроение, станкостроение, вагоностроение, металлургия, промышленное и гражданское строительство, производство товаров народного потребления. Поддерживается экспорт и импорт документов в форматах как AutoCAD, так и Siemens NX.
- Siemens NX
- Один из лидеров рынка САПР. Фактический стандарт для очень многих отраслей. Применяется всеми ведущими российскими авиационными КБ, ГК «Роскосмос», КАМАЗ.
Уже давно есть нативная версия для Linux. Функциональность является одной из самых полных на рынке. Содержит не только инструменты CAD/CAM/CAE, но и одну из лучших на рынке систем поддержки жизненного цикла изделия (PLM). Курс обучения NX уже давно читается в ведущих вузах авиационного профиля, в частности, МАИ. Однако продукт дорогостоящий и сложный. Переработка учебного курса с AutCAD на NX будет трудоёмкой и длительной.
- IBM CATIA
- Продукт с длительной историей (первая версия вышла ещё в 1981 году), несколько раз продавался и покупался. В нём впервые была реализована концепция PLM. Функциональность в целом та же, что и главного конкурента Siemens NX. Главная сильная сторона — наиболее развитые на рынке средства взаимодействия внутри команд проектировщиков. Поддерживаются все основные операционные системы, включая Linux. Стоит иметь в виду, что на рынке сосуществует две версии, имеющие серьёзные различия и ориентированные на разные сегменты рынка.
Свободные САПР
Имеется два проекта, более-менее пригодные для практического использования — «QCad Community Edition» и его форк «LibreCAD» наиболее известны, но при этом и наименее функциональны. Однако в ряде стран данные приложения чрезвычайно популярны. Например, на Тайване по числу инсталляций они лидируют.
Эти приложения являются чистыми CAD, средства CAM/CAE отсутствуют. Да и функциональность CAD лишь базовая и серьёзно уступает лидерам рынка. Вместе с тем, продукт вполне подходит для начального обучения. В связке с Dia или LibreOffice Draw является полноценной заменой продуктов вроде Visio Technical.
Наиболее функциональным является «FreeCAD» (не путать с «freeCAD»). Продукт существует с 2002 года, но релизная версия до сих пор не выпущена. Тем не менее, продукт вполне работоспособен. Его функциональность уже сейчас находится на уровне CATIA 5. Как и лидирующие системы, использует модульную архитектуру. Легко интегрируется с другими приложениями. Совместим со многими популярными САПР приложениями, включая 3DS, AutoCAD, NX. Вполне работоспособный продукт, хотя и с не вполне стандартным интерфейсом и приёмами.
BIM. Главная проблемная точка
В 2021 году использование технологии BIM (Building Information Modeling или Building Information Model — информационное моделирование здания или информационная модель здания) стало обязательным для объектов, возводимых с использованием бюджетного финансирования. И это не случайно: под данным исследования PwC, срок подготовки проектной документации уменьшаются на 10 %, при этом количество ошибок проектирования снижается на 10 %. Если же не ограничиваться применением BIM только фазой проектирования, то выигрыш будет ещё более впечатляющим. Так, по данным Минстроя России, сокращение времени на проектирование может снижаться и на 50 %, количество ошибок и погрешностей в документации на 40 %, а затраты на строительство и эксплуатацию на 30 %. Соответственно, растёт востребованность специалистов, которые владеют навыками построения BIM-моделей. Причём эти разработчики должны быть компетентными и в других отраслях. «К нам приходит множество проектировщиков, которые хотят устроится на работу. Мы заметили, что нередко за знанием проектировщиком других современных программ скрывается его техническая некомпетентность. Поэтому чертежи в 3D выглядят у этих проектировщиков очень эффектно, но совершенно безграмотно с технической точки зрения», — жалуется руководитель мастерской ООО «Траст Инжиниринг» Александр Иванов.
Наиболее популярным в России инструментом BIM-моделирования является Autodesk Revit. Как показало исследование аналитического центра ComNews, практически у всех участников рынка информационного моделирования зданий данное ПО являлось основным. Естественно, строительные и архитектурные вузы вынуждены следовать за потенциальными работодателями своих выпускников.
При этом Revit выпущен только под Windows. И что делать, если данное обстоятельство стало препятствием для миграции вуза на Linux? Есть два варианта. Это или использование VDI, или выбор другого продукта. Тут возможно два варианта: FreeCAD, у которого имеется соответствующий модуль, или российского продукта Renga. Ведь импортозамещения тоже никто не отменял, и Минстрой России обещает даже данный проект ускорить.
!.jpg)
Примечания и ссылки
- Малышев О., Данченок А., PropTech в России: Обзор практики применения BIM-технологийи инновационных решений в области проектирования. https://www.pwc.ru/ru/assets/prop-tech-2020.pdf
- Шпунт Я., BIM. Испытание на прочность https://www.comnews.ru/content/212032/2020-12-14/2020-w51/bim-ispytanie-prochnost
- Смирнова Н., Выборочный опрос участников рынка информационного моделирования зданий https://www.comnews.ru/sites/default/files2019/styles/large/public/reviews/2020-12/678567567.png?itok=2jICspvx
Plays:0 Comments:0