Системы автоматизированного проектирования (САПР): что доступно в России

Рынок систем автоматизированного проектирования (САПР) в России только начинает приходить в себя после пропажи продукции зарубежных вендоров, которая доминировала в «тяжёлом» сегменте. Однако за это время появились конкурентоспособные продукты, причём не только российские.

 

 

 

 

 

 

1. Введение
2. Автоматизация проектирования (CAD)
   
   1. 2.1. Delta Design
   2. 2.2. FreeCAD
   3. 2.3. nanoCAD
   4. 2.4. QCAD / LibreCAD
   5. 2.5. T-FLEX CAD
   6. 2.6. Продукты ZW Soft
   7. 2.7. Продукты семейства «Компас»
3. Автоматизация моделирования зданий (BIM)
   
   1. 3.1. nanoCAD BIM
   2. 3.2. Pilot-BIM
   3. 3.3. Renga
4. Автоматизация производств (CAM)
   
   1. 4.1. Adem CAM
   2. 4.2. QForm
   3. 4.3. SprutCAM
   4. 4.4. T-FLEX ЧПУ
   5. 4.5. «ГеММа 3D»
   6. 4.6. «Техтран»
5. Автоматизация инженерных расчётов (CAE)
   
   1. 5.1. CADFLO
   2. 5.2. «Логос»
6. Выводы

Введение

Россия и СССР всегда были среди мировых центров разработки систем автоматизированного проектирования, наряду с Германией, США и Францией. Однако многие из команд разработчиков так и не смогли пережить перестроечный и постперестроечный периоды, когда уничтожались целые отрасли, включая станкостроение, электронное машиностроение, производство микроэлектроники и много что ещё. 

Свою роль сыграла и миграция с больших и мини-ЭВМ на персональные компьютеры, что также было делом очень непростым, причём не только для отечественных разработчиков. Плюс ко всему, на рубеже 1980-х и 1990-х годов требованием рынка стал переход к универсальным решениям, тогда как первые САПР были очень узкоотраслевыми. Это привело к самому настоящему тектоническому сдвигу в процессе разработки САПР не только в России, но и в мировом масштабе. Такой сдвиг парадигмы привёл к уходу с рынка ряда игроков, место которых со временем заняли другие.

Тогда же фокус сместился с систем CAE (Computer-Aided Engineering, автоматизированная среда для инженерных расчётов) в сторону CAD (Computer-Aided Design, компьютеризированный дизайн) и CAM (Computer-Aided Manufacturing, автоматизированная подготовка производства). При этом CAD и CAM, как правило, ещё и были тесно между собой связаны. 

Уже в начале 1990-х в России были отечественные вендоры САПР, прежде всего разновидностей CAD и CAM (CAE-продукты начали появляться к концу 2000-х). Тем не менее большую часть рынка в 1990-х занимали зарубежные вендоры — Autodesk, Bentley, Dassault, Siemens. Надо, впрочем, отметить, что в создании их продуктов активно участвовали российские разработчики, причём их роль часто была решающей.

Каждый занимал свою нишу: Autodesk доминировал в строительстве, Siemens, Dassault и Bentley поделили машиностроение. Однако кое-где удалось закрепиться и российским разработчикам. Так, позиции «Аскона» были традиционно сильны в судо- и кораблестроении, а «Топ Систем» — в приборостроении и аэрокосмической промышленности.  В 2020 году «Аскон» даже получил статус системообразующей компании, что является уникальным для разработчиков ПО.

После ухода зарубежных производителей САПР на рынке возник вакуум во многих сегментах, прежде всего среди «тяжёлых» систем, а также BIM и CAE, где российские вендоры до 2022 года были представлены слабо. В итоге рынок за 2022–2023 годы, по оценке Strategy Partners, заметно просел: с 65 млрд рублей в 2021 году до 41 млрд рублей в 2023 году (рис. 1). Впрочем, во многом это снижение обусловлено тем, что российские продукты традиционно дешевле зарубежных. Однако на 2024 год аналитики прогнозируют заметное оживление — до как минимум 50 млрд рублей.

 

Рисунок 1. Российский рынок инженерного ПО и ИТ-услуг

 

Однако в перечень САПР часто попадают другие классы инженерного ПО, вплоть до систем диспетчерского управления (SCADA) или инструментов контроля качества готовых изделий, функции которых далеки от проектирования и конструирования. Поэтому мы ограничили наш обзор четырьмя классами ПО: CAD, BIM (русская аббревиатура — ТИМ), CAM и CAE. Мы отбирали не только российские продукты, но и решения с открытым кодом, а также предложения от зарубежных разработчиков, которые не покинули отечественный рынок.

Мы отбирали исключительно полнофункциональные продукты. Разного рода несамодостаточные дополнения, модули, библиотеки, каталоги в него не вошли.

Автоматизация проектирования (CAD)

На CAD приходится почти половина всего рынка САПР в денежном выражении. В данном сегменте, с одной стороны, всегда была представлена продукция российских разработчиков: «Аскона», «Нанософта», «Топ Систем». Однако до 2022 года значительную долю занимали и крупнейшие зарубежные вендоры: Autodesk, Bentley, Dassault и Siemens. В ряде секторов рынка их доля была подавляющей, доходя до 90 %. 

Ситуация на российском рынке CAD до сих пор неоднозначна. Доля закупок российского ПО, по данным ЦКИТ, уже в 2022 году превысила 90 %. Однако часто заказчики де-факто не пользуются российскими системами, продолжая применять зарубежное ПО (причём, деликатно выражаясь, далеко не всегда лицензионно чистое).

Delta Design

Этот продукт позиционируется как универсальный инструмент разработчика печатных плат (рис. 2). Включает в себя помимо схемотехнического редактора, библиотеки элементов и системы моделирования ещё с десяток программных модулей. 

 

Рисунок 2. Работа с Delta Design

 

Продукт позволяет в процессе проектирования генерировать документацию на готовое изделие, включая формирование заданий для производственных линий. Предусмотрена автоматизация многих рутинных операций, включая прокладывание цепей и перестроение схемы при редактировании без нарушения стандартов оформления, создание подробного перечня электрических подключений (netlist) с возможностью навигации по нему. Реализован непрерывный контроль правил проектирования. По мнению разработчиков, это не только снижает трудозатраты проектировщика, но и снижает вероятность ошибок. 

Встроенный трассировщик автоматически минимизирует протяжённость параллельных трасс и уровень электромагнитных помех. Также, как заявляют разработчики, в ходе проектирования происходит оптимизация коммутационного пространства.

Продукт является модульным. Базовая версия содержит лишь 4 модуля из 12, профессиональная — 8. Заказчик может докупать необходимые компоненты по мере необходимости.

Имеется API для интеграции с другими системами. С отечественной PLM «Лоцман» Delta Design взаимодействует уже «из коробки».

Достоинства:

• Универсальное решение.
• Гибкое лицензирование.
• Автоматизированы многие операции.
• Поддержка отечественного системного ПО.

Системные требования в целом стандартны для САПР-пакетов: 4-ядерный процессор, видеокарта с поддержкой Vulkan API версии 1.1, 8 ГБ оперативной памяти, монитор с разрешением FullHD или выше. Новейшая версия Delta Design 4 может работать не только в Windows, но и в Linux, в том числе отечественной Astra Linux. Для российских САПР поддержка отечественного системного ПО пока является весьма большой редкостью.

FreeCAD

Одна из наиболее мощных универсальных САПР с открытым кодом. Разработка продукта шла больше 20 лет и окончательно завершилась в сентябре текущего года. Важно отметить, что руководит разработкой профессиональный инженер-конструктор, работающий в одном из европейских автоконцернов.

FreeCAD позиционируется как «универсальное решение для самых требовательных пользователей, работающих в сфере дизайна, машиностроения и архитектуры». Помимо редактора чертежей и средства 3D-моделирования (рис. 3) содержит модуль CAM для подготовки изделий к производству, средства программирования промышленных роботов, модуль BIM для создания информационных моделей зданий и много других компонентов, в том числе опциональных. По функциональности продукт сопоставим с Siemens NX и Dassault CATIA.

 

Рисунок 3. Трёхмерная модель в окне FreeCAD

 

Вместе с тем FreeCAD критикуют за не вполне стандартный интерфейс и приёмы работы. Это компенсируется подробной документацией, в том числе и на русском языке. Участники команды разработчиков также создали множество видеоуроков по решению типовых задач проектировщиков.

На стадии бета-тестирования FreeCAD был несовместим с коммерческими САПР, однако эту проблему устранили. Долгое время имели место разного рода шероховатости, типичные для бета-версий: например, без плагинов не поддерживались российские стандарты оформления чертежей. Эти недостатки со временем устраняются. 

Достоинства:

• Универсальность.
• Большое количество расширений и дополнений.
• Функциональность на уровне коммерческих систем.
• Низкие системные требования.
• Поддержка всех основных ОС и программных платформ, включая отечественные. 

В качестве главного преимущества FreeCAD называют низкие системные требования. Для его запуска достаточно всего 1 ГБ оперативной памяти. Он поддерживает все основные ОС и платформы, в том числе и российские.

nanoCAD

Этот зонтичный бренд охватывает не один продукт, а три платформы: минимальную nanoCAD (базовые средства для подготовки чертежей), базовую nanoCAD Standard (со средствами 3D-моделирования) и расширенную nanoCAD Professional (включает в себя средства создания модели местности и оцифровки бумажных чертежей). Дополнительно разработчик предлагает внешние модули, приложения и специализированные решения.

Компания «Нанософт» вышла на рынок в 2008 году. При этом базовая версия распространялась свободно (бесплатная версия доступна до сих пор, хотя найти её теперь уже не так просто), продавались только внешние модули, разработанные как самой «Нанософт», так и её партнерами. Основатель компании Игорь Ханин тогда отметил, что разработчики ставили перед собой три цели: достичь совместимости с основными САПР-платформами, обеспечить простоту использования и минимальные затраты времени на переход, а также создать открытую систему, которая позволила бы портировать существующие приложения для основных САПР. 

Интерфейс программы все эти годы оставался традиционным для САПР (рис. 4). Известный в мировом САПР-сообществе специалист Эвар Ярес назвал его очень хорошо продуманным и эргономичным. «Нанософт» накопила большую базу знаний по особенностям работы с продуктом, её можно найти на официальном сайте. Есть много видеоуроков по решению типовых задач. 

Системные требования в целом типичны для современных САПР.

 

Рисунок 4. Работа со сборочным чертежом в nanoCAD

 

Достоинства:

• Совместимость с унаследованными файлами.
• Эргономичный привычный интерфейс.
• Невысокая цена, возможность использования бесплатной версии.
• Поддержка российских операционных систем.

Стоимость лицензии начинается от 20 тысяч рублей в год. Помимо Windows-версии выпускается также нативная редакция для Linux, однако стоит она заметно (приблизительно на четверть) дороже. 

QCAD / LibreCAD

QCAD разработан швейцарской компанией RibbonSoft. Есть бесплатная версия с открытым кодом (Community Edition) и платная коммерческая, которая включает в себя дополнительные компоненты, в частности файловые конвертеры для распространённых CAD и модуль CAM. 

Надо иметь в виду, что официальный сайт RibbonSoft не открывается с российских IP-адресов. Оплата коммерческих версий из России также недоступна.

LibreCAD является полностью свободным ответвлением (форком) QCAD. Его отличает полное отсутствие тех компонентов, лицензии на которые несовместимы с GNU GPL 2, а также использование более новой версии графического фреймворка QT. LibreCAD не имеет никаких ограничений и бесплатен безо всяких условий. Его сайт легко открывается из России.

Вместе с тем свободный форк имеет ряд ограничений, среди которых — отсутствие поддержки формата DWG, используемого большинством коммерческих САПР, включая AutoCAD, а также модуля CAM. Конвертер DWG-файлов включают в так называемые «ночные сборки», но это предварительные версии, стабильность работы которых может быть неудовлетворительной.

Интерфейс продукта прост и минималистичен (рис. 5). Тем не менее этого достаточно для создания чертежей, причём не только для непрофессиональных пользователей или в целях начального обучения. Кое-где, например на Тайване, доля QCAD по числу инсталляций составляет до 60 % всего рынка САПР, в малом бизнесе она ещё выше.

 

Рисунок 5. QCAD с загруженным чертежом

 

QCAD и LibreCAD можно применять и для создания различных схем. Многие популяризаторы ПО с открытым кодом называют эти продукты почти полноценной заменой коммерческим редакторам схем, например Visio Technical. Однако надо быть готовым к тому, что объём работы будет всё же выше, чем при применении коммерческих продуктов.

По QCAD и LibreCAD есть много образовательных ресурсов, в том числе и на русском языке. Они ориентированы на разные аудитории, от детей до профессионалов.

Главным достоинством продукта называют низкие системные требования. В нём можно продуктивно работать даже на компьютере с одноядерным процессором и 1 ГБ оперативной памяти. Поддерживается большое количество ОС и платформ, в том числе российских.

Достоинства:

• Простота использования.
• Низкие системные требования.
• Поддержка большого количества программных платформ.
• Наличие инструментария для создания различных схем.

Вместе с тем стоит иметь в виду, что продукт в состоянии обеспечить лишь базовый набор функций. Также он плохо приспособлен для работы со сборочными чертежами. Серьёзным ограничением будут и трудности с файловым обменом в LibreCAD и бесплатной версии QCAD.

T-FLEX CAD

Один из ветеранов российского рынка. Существует с конца 1980-х годов, ранее был известен как TopCAD. Является разработкой выпускников «Станкина». Компания «Топ Системы» была зарегистрирована заметно позже, в 1992 году, когда продукт уже получил некоторое распространение. 

По мнению Эвана Яреса, именно T-FLEX CAD, а не Pro/ENGINEER, стала первой в мире параметрической САПР. «Параметрика является ядром T-FLEX. Любой компонент T-FLEX может быть связан с чем-то ещё. Переменные могут быть назначены в любое время для имён компонентов, видимости, материала или любого другого числового или текстового атрибута. Затем они могут быть обработаны с любым алгебраическим или логическим выражением для управления поведением конструкции», — сказал этот специалист в интервью «САПР-журналу».

T-FLEX CAD содержит как 2D-, так и 3D-инструменты проектирования (рис. 6). Очень многие операции автоматизированы, что позволяет решать очень широкий спектр задач по моделированию без использования программирования. В поставку продукта входит обширная библиотека стандартных элементов и деталей, которая существенно облегчает работу проектировщиков и конструкторов. Продукт совместим с основными популярными САПР. Используется не только в России, активно экспортируется.

 

Рисунок 6. Проектирование изделия в T-FLEX CAD

 

Продукт позволяет проектировать печатные платы, содержит модули подготовки изделий к производству (CAM) с поддержкой 3D-печати, предлагает средства оптимизации раскроя, анализа кинематики, а также визуального анализа изделия с поддержкой технологий виртуальной и дополненной реальности. CAM-модуль распространяется в т. ч. как отдельный продукт.

Поддерживается совместная работа над проектами. Продукт совместим как с российским стандартом подготовки техдокументации ЕСКД, так и с зарубежными ISO, DIN и ANS.

Стоимость бессрочной лицензии начинается со 165 тысяч рублей. Официально продукт работает только в Windows, однако, как заявляют создатели, работа над совместимостью с российскими Linux-системами уже ведётся.

Преимущества:

• Постоянная лицензия.
• Возможность совместной работы над проектами.
• Обширные бесплатные библиотеки стандартных элементов.
• Универсальный продукт, пригодный для решения широкого спектра задач.

Системные требования стандартны для 3D-САПР. Рекомендованы многоядерный процессор, 16 ГБ оперативной памяти, видеокарта с поддержкой OpenGL 4.2 или новее.

Продукты ZW Soft

Китайская компания ZW Soft оказалась одним из двух иностранных разработчиков, кто остался на российском рынке после февраля 2022 года, и единственным, который предлагает самодостаточные продукты. Компания существует и развивается с 1998 года, а с 2004 года экспортирует разработки, в том числе в Россию.

Полноценного офиса в России у ZW Soft при этом нет. Поставки и сопровождение осуществляют несколько авторизованных посредников, крупнейшими из которых являются ростовская компания «Сапрософт» и московская «Снабсофт». 

Следует отметить, что продукт локализован, причём качество перевода пользователи оценивают весьма высоко. Переведены также встроенная справка и обучающие материалы.

ZWCAD позиционируется как полноценная замена признанным продуктам от международных вендоров, обладающая привычным интерфейсом (рис. 7) и полным набором функций, включая поддержку файловых форматов популярных пакетов, в том числе AutoCAD, Siemens NX, CATIA, SolidWorks. При этом ZWCAD позволяет совместно работать над одним документом при наличии сетевой лицензии. 

 

Рисунок 7. Трёхмерное изображение детали в ZW3D

 

Есть расширенная версия ZW3D, которая включает в себя средства 3D-моделирования из наборов двумерных чертежей, а также CAM-систему. Её отличительной чертой является поддержка не только подготовки деталей к обработке на станках с ЧПУ, но и печати их на 3D-принтерах. Также примечательна поддержка станочного оборудования китайского производства, благодаря которой в ряде случаев CAM из состава ZW3D может быть просто незаменим. Однако CAM-модуль отдельно не продаётся.

Продукты ZW Soft отличаются низкими аппаратными требованиями. С ZWCAD можно продуктивно работать на таком компьютере, где другие САПР даже не запустятся. У ZW3D аппаратные требования выше и в целом схожи со средними для продуктов этого класса.

Достоинства:

• Привычный интерфейс.
• Возможность совместной работы нескольких сотрудников над одним проектом.
• Совместимость с зарубежными САПР.
• Поддержка китайского станочного оборудования.
• Невысокая цена.
• Скромные системные требования.

Работают продукты ZW Soft только под Windows. Стоимость годовой подписки — от 46 тысяч рублей (ZW3D — от 75 тысяч).

Продукты семейства «Компас» 

Фирма «Аскон» существует с 1989 года. В 2020 году вошла в перечень системообразующих компаний России. Входит в топ-100 крупнейших ИТ-компаний и двадцатку крупнейших поставщиков ИТ-продуктов для промышленных предприятий России. Количество пользователей в России и за рубежом приближается к 20 тысячам.

«Аскон» выпускает три CAD-продукта: «Компас-График» (рис. 8), «Компас-3D» (рис. 9) и «Компас-Строитель». Они являются элементами экосистемы решений от компании «Аскон» и её партнёров, входящих в консорциум «Развитие». Эта экосистема включает в себя, в частности, продукты Delta Design и Adem CAM, которые участвуют в настоящем обзоре.

«Компас-График» и «Компас-Строитель» используют общее ядро, их интерфейс практически одинаков. Различия — в комплекте поставки, обусловленном отраслевой спецификой. Так, «Компас-Строитель» имеет дополнительный инструментарий, ориентированный на подготовку специфичных для отрасли документов. Вместе с тем «Компас-График» также вполне можно использовать для подготовки строительных чертежей.

 

Рисунок 8. Сборочный чертёж в «Компас-Графике»

 

Рисунок 9. 3D-модель в «Компасе-3D»

 

Эван Ярес в интервью «САПР-журналу» в 2013 году назвал семейство «Компас» «надёжными программами с отличной совместимостью». Также этот специалист очень высоко оценил графическое ядро, которое используют продукты «Аскона». 

Следует отметить простоту освоения, а также поддержку отечественных стандартов и традиций подготовки технической и сопроводительной документации, в том числе неписаных. Помимо чертежей, все продукты включают в себя редакторы разнообразных схем.

Продукты компании «Аскон» пока работают только в Windows. Выпуск редакций для отечественных Linux-систем запланирован на 2025 год; уже доступна для тестирования предварительная версия ПО «Компас-График».

Достоинства:

• Простота освоения.
• Полное соответствие российским стандартам, в том числе неписаным.
• Адаптация под специфику многих отраслей.

Системные требования в целом стандартны, однако для работы с большими сборками в «Компасе-3D» рекомендуется иметь 64 ГБ памяти и видеокарту с поддержкой OpenGL 4.5. Стоимость постоянной лицензии составляет от 118 тыс. рублей для «Компас-Графика» и 218 тыс. рублей для «Компаса-3D».

Автоматизация моделирования зданий (BIM)

Этот сегмент рынка САПР — пожалуй, наиболее проблемный. До 2022 года там всецело доминировали иностранные решения. По оценке АРПП «Отечественный софт», куда входит вся «большая тройка» отечественных разработчиков САПР, доля западных продуктов в 2021 году составляла 90 %. По данным мониторинга, который провела группа ComNews, в 2018–2019 годах Autodesk Revit использовался в ходе практически всех проектов, информация о которых была открытой.

Российские продукты начали появляться только в 2020 году. При этом они не охватывали все направления в проектировании. Такая ситуация сохраняется до сих пор. 

«Одна из особенностей Revit — это одно решение. Если сильно упрощать, то выглядит это так: инженер проложил трубы, нажимает кнопку, и конструктор видит, что эти трубы теперь есть, видит, совпадает это с нужными отверстиями или нет. А если мы рассмотрим все современные российские САПР, то это будет что-то вроде режима Outlook: возьми файл там, подгрузи его себе, посмотри и напиши мне, что ты там исправил. Это односторонний обмен, который может приводить к коллизиям; усложняются и контроль на выходе, и сама коммуникация. Решения, на которое мы могли бы перейти с Revit в ближайшие годы, пока не предвидится», — отметил директор по автоматизации блока проектирования группы ПИК Всеволод Нечитайленко в интервью TAdviser.

В итоге неготовность российских продуктов отодвигает сроки обязательного использования технологий моделирования, которое активно лоббирует российский Минстрой. Этот срок уже несколько раз переносился. Между тем уровень проникновения технологий BIM в России оценивается лишь в 26 %, что кратно ниже, чем, например, в Британии или Сингапуре.

nanoCAD BIM

Первые реальные внедрения этого ПО относятся к 2020 году. Фактически данное решение представляет собой семейство из восьми продуктов, объединённых технологической платформой nanoCAD Plus. 

С помощью продуктов семейства можно создавать разного рода элементы как конструкции будущего здания, так и его инженерных систем (отопления, вентиляции, электроснабжения, пожаротушения), которые потом будут собраны в единую модель (рис. 10) и автоматически получат пакет отчётной документации. 

 

Рисунок 10. Моделирование в nanoCAD BIM

 

Составной частью решения является библиотека стандартных элементов, которая включает в себя широкий перечень готовых изделий, как конструктивных (бетонные, железобетонные, металлические и деревянные), так и относящихся к инфраструктуре (трубопроводы и фитинги к ним, запорную арматуру, сантехнические приборы, электрооборудование, СКС и тому подобное). Все базы открыты для редактирования и пополнения.

Достоинства:

• Умеренная цена.
• Обширная редактируемая библиотека готовых элементов.
• Простота освоения.

Системные требования в целом стандартны для систем моделирования. Рекомендованы многоядерный процессор с частотой 3 ГГц, 16 ГБ памяти, дискретный трёхмерный ускоритель с объёмом видеопамяти от 4 ГБ, дисплей с разрешением FullHD и выше. Работает nanoCAD BIM только в Windows 8.1 или новее, особенно если используется дисплей сверхвысокого разрешения. Стоимость подписки — от 112 тыс. рублей за год. Общая стоимость решения зависит от количества используемых модулей, которые лицензируются отдельно.

Pilot-BIM

Этот продукт представляет собой среду общих данных для формирования единой модели здания и её экспертизы (рис. 11). Разработан компанией «Аскон» и является частью её экосистемы продуктов.

Использование на практике сводится к сборке модели из элементов, созданных с помощью САПР-систем, и дальнейшей работы всех участников процесса проектирования, строительства и эксплуатации объекта с этой моделью. На всех этапах поддерживаются обмен информацией между участниками и сбор замечаний. На стадии проектирования система формирует набор как технической, так и организационно-распорядительной документации. 

 

Рисунок 11. Работа с консолидированной моделью в Pilot-BIM

 

Стоимость бессрочной лицензии составляет от 105 тыс. рублей в расчёте на одно подключение. Для установки серверных компонентов требуется Windows Server 2008 или новее, клиентских — Windows 7 SP1 и выше. 

Достоинства:

• Возможность работы в качестве облачного сервиса.
• Акцент на групповой работе.
• Часть экосистемы от «Аскона».

Возможна работа с моделями через облако. Для этого достаточно браузера, совместимого с WebGL-Canvas (Google Chrome 104, Firefox 106, Microsoft Edge 104, «Яндекс.Браузер» версии 22 или новее).

Renga

Старейший продукт на рынке. Первые реальные внедрения появились ещё в 2019 году. Является совместной разработкой «Аскона» и «1С». 

Имеет две редакции: «Standard» и «Professional». Первая ориентирована на проектные организации и специалистов-фрилансеров, работающих в сфере малоэтажного жилищного строительства, в том числе индивидуального. Вторая предназначена для средних и больших проектных компаний, работающих над крупными проектами. Также профессиональная редакция позволяет работать над проектом нескольким участникам.

Проект включает в себя 3D-вид (рис. 12), а также набор чертежей, планов этажей и уровней, разного рода спецификации, схемы трубопроводных, электрических, вентиляционных и прочих инженерных систем. Комплекс может интегрироваться с другими модулями, например для расчёта электрических нагрузок, водопроводных и канализационных сетей, а также с каталогами готовых изделий как от «Аскона», так и от других участников рынка. Всего для Renga выпущено около 20 таких каталогов. 

 

Рисунок 12. «3D-вид» Renga с загруженной моделью

 

Стоимость подписки на Renga Standard составляет от 55 тыс. рублей в год, Renga Professional — от 107 тыс. рублей в год. Renga Standard может поставляться по постоянной лицензии стоимостью от 175 тыс. рублей.

Достоинства:

• Наиболее зрелый и функциональный из российских продуктов.
• Гибкие условия лицензирования.
• Большое количество каталогов готовых узлов, деталей и элементов.

Системные требования в целом стандартны для 3D-систем. Для Renga Professional рекомендованы 4-ядерный процессор Intel или AMD, 16 ГБ оперативной памяти, видеокарта с поддержкой DirectX 11 c Shader Model 4.0 и выше, Windows 10 или новее.

Автоматизация производств (CAM)

Этот сектор рынка САПР отечественные разработчики начали осваивать уже давно. Многим российским продуктам данного класса — не один десяток лет. Их создавали выходцы из производственных компаний, где сложилось предубеждение (причём небезосновательное) против использования CAM-модулей основных САПР-«комбайнов». Их создателям трудно разбираться в особенностях работы со станочным оборудованием, что к тому же усугубляется отсутствием мотивации этим заниматься. Определённым исключением является разве что продукт с открытым кодом FreeCAD, который создавали как раз действующие инженеры-производственники под свои задачи.

Применительно к российским условиям, на пользу отечественным продуктам шло и то обстоятельство, что их разработчики следовали отечественным стандартам подготовки документации по технологической подготовке изделий, которая является неотъемлемой частью процесса проектирования. Зарубежные вендоры эту специфику учитывали далеко не всегда.

Adem CAM 

Этот продукт разработан компанией ADEM, которая входит в консорциум «Развитие» под эгидой «Аскона». Поставляется как самостоятельный продукт или в виде дополнения к «Компасу-3D». Использует то же ядро C3D, что и продукты семейства «Компас», интерфейс также схож (рис. 13). 

ADEM CAM существует и развивается с 1990 года. Он возник в результате объединения усилий двух групп разработчиков из Москвы и Ижевска.

 

Рисунок 13. Создание программы для фрезерного станка в ADEM CAM

 

Продукт позиционируется как «интегрированное решение для выполнения задач технологов-программистов при проектировании операций обработки на оборудовании с ЧПУ». Маршрут обработки при этом связывается с моделью, любые изменения последней приводят к автоматической корректировке маршрута. 

Поддерживается обработка с помощью фрезерных и токарных станков, прессов, контурной резки, эрозионных технологий и их сочетания. Система учитывает особенности используемого инструмента и оснастки при формировании траекторий. ADEM CAM содержит регулярно обновляемую базу инструмента и оснасток. Можно получить не только программы для станков, но и полный комплект документов для технической подготовки изделия в полном соответствии с российскими стандартами.

Автономная версия и модуль для «Компаса-3D» между тем имеют некоторые отличия. Ограничены возможности по имитации обработки, хуже учитывается специфика станков и инструментов.

Достоинства:

• Обширная база инструмента и оснасток.
• Формирование документации для технической подготовки изделий.
• Часть экосистемы «Развитие».

Системные требования — такие же, как у «Компаса-3D». Цена зависит от комплектации решения, поэтому конечная стоимость может значительно варьироваться.

QForm

Этот продукт является разработкой компании «Квантформ», существующей с 1991 года. Первоначально был выпущен под названием FORM-2D, с 1997 года получил нынешнее наименование. В 1998 году начал поставляться на экспорт.

К настоящему времени продукт трансформировался в платформу, которая объединяет несколько специализированных продуктов с общим интерфейсом (рис. 14). Все они ориентированы на подготовку деталей, которые изготавливаются не на металлорежущих станках, а с помощью ковки, штамповки, прессования, вальцовки и раскатки. Система позволяет подобрать оптимальные размеры заготовки и позиционирование её в инструменте, выбрать количество и расположение поковок, уменьшить расход материалов и количество операций при обработке.

Продукт совместим с большинством имеющихся на рынке систем CAD / CAM, как российских, так и зарубежных.

 

Рисунок 14. Разработка пресс-форм в QForm

 

Задача подготовки изделий с помощью ковки, штамповки и других подобного рода операций обусловливает повышенную потребность в вычислительной мощности. В результате системные требования весьма высоки: рекомендованная конфигурация рабочего места — процессор Core i9 или AMD Ryzen 7, не менее 32 ГБ оперативной памяти, видеокарта с поддержкой DirectX 11 и выше, не менее 500 ГБ свободного места на диске. 

Достоинства:

• Позволяет оптимизировать производственный процесс и добиться экономии материалов и ресурса оборудования.
• Взаимодействие практически со всеми продуктами класса CAD / CAM на рынке.
• Привычный интерфейс.

Стоимость вендор не называет.

SprutCAM

Этот продукт начал продаваться с 1997 года. Компания «Спрут-Т» была основана на 10 лет раньше. По некоторым данным, является наиболее хорошо продаваемой российской CAM-системой: количество инсталляций превышает 10 тысяч.

Система включает в себя полный цифровой 3D-имитатор станка (рис. 15), в последних версиях — практически цифровой двойник. Позволяет импортировать данные из 15 САПР-систем, поддерживает 25 файловых форматов. В состав комплекса входит практически полноценный CAD, хотя его функциональность оценивают неоднозначно.

 

Рисунок 15. Формирование программы обработки изделия в SprutCAM

 

С помощью SprutCAM можно формировать программы для более чем 250 моделей станков с ЧПУ и более чем 400 видов инструментов. Важной особенностью системы является минимизация износа инструмента. Также система позволяет программировать промышленных роботов. Новейшая версия SprutCAM включает в себя чат-ассистента с искусственным интеллектом.

Достоинства:

• Лучшая среди представленных на рынке симуляция обработки.
• Бережное отношение к инструментам.
• Возможность программирования не только станочного оборудования, но и роботов.
• Наличие интерактивного помощника с искусственным интеллектом.

Продукт считается самой дорогой из российских CAM-систем. При этом стоимость решения очень сильно зависит от конфигурации.

T-FLEX ЧПУ

Этот продукт от «Топ Систем» входит в экосистему T-FLEX. Тесно взаимодействует с другими продуктами компании и бесшовно встраивается в другие её системы (рис. 16). Интерфейс также унифицирован.

 

Рисунок 16. Формирование программы обработки детали в T-FLEX ЧПУ

 

Существует в двух редакциях. T-FLEX ЧПУ 2D позволяет создавать траектории обработки с использованием двумерной геометрии, линейной или круговой. Поддерживает токарное, электроэрозионное, сверлильное, фрезерное (2,5D), лазерное и плазменное оборудование. T-FLEX ЧПУ 3D включает в себя расширенный выбор стратегий обработки с помощью фрезерных станков, включая фрезерование 3D- и 5D-контуров, поверхностей, областей, сверления. В обеих редакциях предусмотрено создание и редактирование режущего инструмента.

Достоинства:

• Невысокая цена.
• Простота использования.
• Высокий уровень связанности с другими компонентами экосистемы вендора.

Функциональность у этой системы — базовая. В ней отсутствуют многие возможности, которые стали стандартом, в частности направленные на экономию ресурса инструмента. Скромен выбор технологических опций. Многие операции, которые в других системах автоматизированы, в T-FLEX ЧПУ приходится выполнять вручную. 

Впрочем, скромная функциональность компенсируется невысокой ценой. Системные требования совпадают с предъявляемыми T-FLEX CAD.

«ГеММа 3D» 

Один из ветеранов российского рынка. Компания «НТЦ Гемма» была официально зарегистрирована в 2000 году, однако продукт имеет более давнюю историю. Он был создан для собственных нужд внутри одного из авиационных КБ за 10 лет до выхода на широкий рынок.

Система поддерживает все виды обработки, включая фрезерование по пяти осям, формирование отверстий, всевозможные варианты резки, включая лазерную и плазменную, вырубки и пробивку, не говоря уже об относительно простых токарной или электроэрозионной. «ГеММа 3D» может напрямую импортировать чертежи и модели в 15 распространённых форматах.

Однако интерфейс «ГеММа 3D» (рис. 17) остаётся в духе 1990-х. Эргономика, по мнению специалистов, также оставляет желать лучшего. Операции, которые в других системах производятся по нажатию одной кнопки, в «ГеММа 3D» требуют намного большего количества действий. 

 

Рисунок 17. Формирование программы обработки в «ГеММа 3D»

 

Встроенный верификатор обладает скромной функциональностью. Крайне желательно приобретение внешнего, в том числе «ГеММа-3D.Верификатора», который предлагается отдельно за немалую стоимость.

Достоинства:

• Умеренная цена.
• Совместимость с широким перечнем САПР.
• Поддержка всех видов обработки.

«ГеММа 3D» является модульным продуктом. Вендор предлагает четыре готовых варианта поставки (от 290 тыс. рублей), которые можно дополнить ещё одним, набранным из без малого трёх десятков опций. 

«Техтран» 

Это, по сути, зонтичный бренд, объединяющий целое семейство систем от санкт-петербургской компании «НИП-Информатика», которая также занимается поставками и внедрением комплексов от других поставщиков, включая «Нанософт» и «Аскон». Первые продукты семейства появились более четверти века назад и получили весьма широкое распространение. 

Системы «Техтран» позволяют решать обширный спектр задач по обработке деталей на различных видах станочного оборудования. Важной особенностью является наличие постпроцессоров для многих устаревших моделей оборудования, в том числе советского производства, которые, однако, до сих пор находятся в эксплуатации.

Уникальной особенностью «Техтрана» называют модуль раскроя листового металла (рис. 18). По некоторым данным, на него приходится до 90 % продаж.

 

Рисунок 18. Работа с модулем раскроя в «Техтране» 

 

Достоинства:

• Функциональность.
• Поддержка большого количества станочного оборудования, в том числе устаревшего.
• Гибкое ценообразование.

Решение является модульным. Стоимость систем семейства начинается от 100 тыс. рублей.

Автоматизация инженерных расчётов (CAE)

Именно с этого класса начинался весь сегмент САПР. С помощью таких систем уже первого поколения, предназначенных для мейнфреймов и мини-ЭВМ, удалось уже к середине 1970-х годов сократить цикл проектирования авиационных двигателей в три раза, с 15 до 5 лет. Системы второго поколения, которые появились на рубеже 1980-х и 1990-х годов, уже мигрировали на рабочие станции и персональные компьютеры. Тогда же произошла интеграция CAD, CAM и CAE. Спустя ещё 10 лет на смену второму пришло третье поколение CAE.

Российские продукты начали появляться с конца 2000-х годов. После ухода в 2022 году производителя Ansys, который был практически полным монополистом, вакуум оказался весьма быстро заполнен, причём отнюдь не одним игроком. 

CADFLO

Этот продукт от одноимённой московской компании существует с 2020 года. Он позволяет проводить широкий спектр инженерных расчётов как внутри САПР-систем (рис. 19), так и вне их. Для взаимодействия с российскими и зарубежными продуктами есть все необходимые API.

Решение построено по клиент-серверной архитектуре. Клиентская часть связана с САПР. На серверной стороне находится управление расчётами. Простые могут производиться локально, для сложных можно вызывать внешний кластер или кластеры. Как декларирует вендор, количество используемых в расчётах процессорных ядер не ограничено.

 

Рисунок 19. Расчёт параметров изделия с помощью CADFLO в окне T-FLEX CAD

 

По словам разработчиков, продукт позволяет проводить разные типы инженерных расчётов (прочностные, теплотехнические, оптимизационные) с учётом множества факторов внешней среды и с моделированием различных физических процессов, связанных с гидро- и газодинамикой, сложным теплообменом (в том числе радиационным), электромагнетизмом и т. д. Может использоваться для расчёта параметров электротехнических изделий и электронных схем.

Достоинства:

• Тесное взаимодействие с другими САПР-продуктами.
• Отсутствие ограничений на количество вычислительных ядер при лицензировании.

Стоимость вендор публично не раскрывает. Отметим, что такие продукты имеют модульную структуру, из-за чего стоимость решения может сильно варьироваться в зависимости от потребностей заказчика.

«Логос» 

Старейший российский CAE-продукт. Разработан в Российском федеральном ядерном центре — Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) ещё в 2009 году. Первоначально «Логос» использовался исключительно для внутренних нужд «Росатома», но в 2019 году был выпущен на открытый рынок. В 2023 году «Логос» выбрали в качестве единой CAE-системы для российской промышленности.

С 2021 года «Логос» разрабатывается в тесном сотрудничестве с потенциальными заказчиками из различных отраслей, включая разные виды машиностроения, строительства, энергетики, добывающей промышленности. В общей сложности пакет используют 120 компаний, причём некоторые их них, в частности «Сухой», заменили продукты Ansys на «Логос» ещё до ухода иностранного вендора с российского рынка.

Продукт предназначен не только для проведения инженерных расчётов: он даёт возможность анализировать поведение проектируемых деталей и изделий в целом при различных условиях эксплуатации. Это во многих случаях позволяет обойтись без натурных испытаний и сократить цикл разработки. 

Неслучайно одним из ключевых достоинств «Логоса» сам РФЯЦ-ВНИИЭФ и многие заказчики называют высокую точность моделирования. Физико-математические модели в составе «Логоса» охватывают такие дисциплины, как аэро-, гидро-, газодинамика и акустика, механика твёрдого деформируемого тела, теплопередача, электромагнитное излучение. С его помощью также можно создавать цифровые двойники различных объектов.

Модули инженерных расчётов могут быть связаны с другими САПР-пакетами или запускаться в автономном режиме (рис. 20). Инструмент «Препост» из состава комплекса также является средой взаимодействия с пользователем, когда система применяется для моделирования. 

 

Рисунок 20. «Логос Препост»

 

Клиентская часть «Логоса» поддерживает широкий спектр операционных систем, в том числе отечественных. Этот продукт стал первым, кому удалось выполнить требование Минцифры о совместимости как минимум с двумя российскими ОС, причём ещё до того, как оно появилось.

Продукт состоит из пяти модулей: четырёх функциональных («Логос Аэро-Гидро», «Логос Прочность», «Логос Тепло», «Логос ЭМИ») и одного интеграционного («Логос Платформа»). Их объединяет общий интерфейс. Все они поддерживают параллельные расчёты с масштабированием до 100 тысяч вычислительных ядер. Важной особенностью является то, что РФЯЦ-ВНИИЭФ при необходимости предоставляет вычислительные мощности суперкомпьютера, развёрнутого в Сарове.

Достоинства:

• Широкий дисциплинарный охват.
• Позволяет не только производить инженерные расчёты, но и моделировать испытания разрабатываемых изделий, причём с высокой точностью.
• Есть версии, которые адаптированы под нужды отраслевых заказчиков.
• Вендор не только поставляет лицензии, но и может предоставлять в аренду ресурсы суперкомпьютера.

Стоимость продукта зависит от множества факторов и может серьёзно различаться в зависимости от решаемых задач.

Выводы

На отечественном рынке есть достойные альтернативы признанным флагманским продуктам рынка САПР, многие из них появились уже давно. При этом продукция российских разработчиков дешевле зарубежной, что в настоящее время много значит. Важно отметить, что российские разработчики уже давно не поднимали цены даже на уровень инфляции.

Однако ситуацию нельзя назвать безоблачной. В ряде секторов, в частности BIM, так и не появилось решений, функциональность которых соответствовала бы уровню зарубежных продуктов. В итоге многие компании не спешат внедрять отечественные системы.

Серьёзной угрозой для рынка остаётся использование зарубежного ПО без лицензий, что несёт огромные риски и мешает развитию отечественных разработок.