Минув певний час з того, як я розглядав свої погляди на “ідеальний САПР”. Багато чого змінилося, як у галузі в цілому, так і у моєму особистому сприйняті світу, інженерних задач та шляхів розвитку САПР. Спробую з одного боку перекласти свої старі публікації, а з іншого висвітлити поточні думки.

Тож… Є певні моменти, що залишились більш менш стабільними, є те, що колись здавалося мріями і бажанками, а тепер навіть є тому реалізації, то ж давайте подивимось що і як.

І Перше, с чого хочу почати – це дати визначення слову “САПР”.

Здавалося б дивно але.

Я 20 років, як не вважаю, що САПР це CAD, а CAD це САПР. Так, це стійка думка, стійке враження, хоча і хибне. Років 50 тому – так і було. Навіть зараз, дуже багато хто так вважає, бо слово “Design” це “Проектування”. Але більшість пам’ятає, що більш коректним перекладом САПР є CAD/CAM/CAE/PDM/PLM, або CAx/PLM як іноді пишуть, бо цих CAx – дуже багато. І навіть тут є питання, бо більшість термінів – це позначки галузей, і інструментів переважно програмного типу, а є ще апаратна частина, організаційна… Багато чого. І все це, для спрощення життя, дуже часто пхають в бідний PLM. А Хтось навіть каже, що його (PLM) не існує, а є наприклад MLP, але потім погоджується з тим що він є, але він зовсім інший і починає його пхати до назв продуктів куди тільки можна. (це жарт, хоч і цитата, для тих хто в темі)

Тому, коли 10 років тому я розписував ідеї ідеального СПР, я неодноразово нагадував що САПР це не CAD. Але все одно здебільшого описував шлях саме CAD, як центрального гравця.

І, так, на поточний момент CAD все ще є центральним гравцем. Але, як би дивно це не звучало… Тепер він замість того хто тягне все у велике майбутнє, – є тим хто часто тормозить всіх, але це непомітно, бо всі на нього спираються і орієнтуються. Звучить дивно. Але згодом я це поясню.

Для першої частини пояснення мені треба знайти зображення діаграми яка демонструє скільки коштує помилка і зміна рішення на якому з етапів. Які етапи проектування вносять найбільший вклад в проект, та діаграму на яких етапах можна використовувати САПР (як у сенсі CAD так і у сенсі CAx) а де – не можна.

Коли я їх знайду вони будуть тут. Але то з часом. Знайшов. Важливим є те, що на початкових етапах, коли робиться найбільше найважливіших рішень CADу, CAE нема місця. Там немає інструментів під це. Також важливим є те, що як би дивно це не звучало… CAD, не дивлячись на слово Design в назві, взагалі не має відношення до проектування.

Так, там виконуються роботи при проектуванні, але нема самого проектування.

Розумію, що зараз багато хто буде сміятися, чи крутити пальцем у скроні, але. Не просто так, 15-20 років тому намагалися змінити цей термін на CAgD – Computer Aided geometry Design.

Але цей термін не прижився. Він більш складний. Його складніше промовляти. Він менш красивий. Ну і взагалі, не зовсім зрозуміло чим додаток слова геометрія до слова проектування вирішує проблему…..

А жарт в тому, що це через те, що більш коректним перекладом поточного стану CA Design є не “автоматизоване проектування”, а “автоматизоване” “створення геометрії”! і навіть з таким перекладом, сенс геометрії не стільки в сенсі проектування, скільки в “опис геометрії”.

Так – “створення”, “опис” геометрії: для проектування, під час проектування, але не проектування в чистому вигляді.

Бо поточні CAD не займаються саме проектуванням, лише створенням геометрії. І так само, як і оформлення креслень – не є проектуванням (хоча цього може бути достатньо), так і геометрія – є не більш, ніж геометрією.

В CAD`ах є інструменти автоматизованого оформлення креслень (по 3д), є інструменти автоматизації створення різних типів геометрії, що враховують певні технологічні та проектні питання (наприклад Sheetmetal, Weldment, Routing). Вони бувають дуже автоматизовані, причому настільки, що окрім самої геометрії, роблять ще певні речі, які є також частинами процесу проектування (BOM- bill of Materials і все таке). Але, Це питання, все одно, не стільки проектування, скільки знов опису геометрії яку проектують ДЕСЬ.

І це “десь” відбувається, наприклад, у голові конструктора. І питання не в тому, що я хочу перекласти це на плечі комп’ютера. А в тому, що жодних слідів цього проектування, цього процесу прийняття рішень, – як раз і не залишається ані де. Тобто саме проектування через CAD і відкидається, знищується, заміняється на фінальний результат. Умовно, це як прийти на фільм і одразу після назви – побачити фінальну сцену фільму та титри. Без всього саме фільму

Так, в деяких CAD є генератори, майстри, візарди, помічники і все таке інше, які дозволяють отримати моделі певних об’єктів, і ці моделі можуть бути створені не тільки за геометричними параметрами (які ми взяли невідомо звідки), але і за параметрами проектування (наприклад навантаження, для болтів). І ось це дійсно вже є інструментами проектування. Але треба більш глибокого розуміння. А то народ починає круті але обмежені технології (топологічна оптимізація, генеративний дизайн) пхати всюди куди не треба і де воно і не може працювати…

І ось тут нам певну допомогу дає той, хто, теоретично, не був розрахований на це, хоча про це всі говорили:

• Інструмент, який дає купу переваг.
• Інструмент, який підіймає процес (так саме процес) проектування на новий рівень.
• Інструмент, без якого неможлива працездатність ідеї PLM.

А саме – PDM.

PDM, по суті, є не дуже популярним інструментом. Настільки, що для активізації його продаж “вигадали” термін PLM, про який все, ще нема чіткого розуміння, що це таке окрім ідеї (рівня “соціалізму”, “волі-рівності-братерства” і “не вбий/не вкради”). Цей інструмент знаходиться навіть в більшому “загоні” ніж CAE (про який зараз часто кажуть, що саме в ньому і є проектування, тільки називають це “інжинирінгом”). І, так, я знаю, що кількість робочих місць PDM значно перевищує CAE…

Але. Від того, що кількість людей, що спілкується китайською (чи хінді) більша за кількість людей, що спілкується англійською… цей факт не робить хінді чи китайську загальновизнаними міжнародними мовами. (ну ладно, робить, але загальний сенс, думаю є зрозумілим). Так і тут.

І, дійсно, ті хто зрозумів натяк про те, що новим наріжним каменем софтової частини САПР (а ми говоримо саме про програмну складову) повинен стати PDM – Ви все вірно зрозуміли. Не у всіх деталях, бо є ньюанси. Але якщо ми хочемо інструмент проектування, PLM і все таке, то центральним інструментом повинен стати інструмент фіксації “кожного чиху”. Хоче того користувач/користувачі чи ні – PDM повинно стати ядром всього. І тут я згоден і з Dassault Systemes з їх глобальними Catia V6 та 3DExpirience, і з OnShape/Fusion 360 які не питають дозволу у користувачів, а роблять продукти так, щоб без PDM (хоча б того, який він є в цих продуктах) просто неможна було б працювати. PDM повинен стати новим файловим менеджером, поштою, гуглом, вікіпедією… всім. Доведеться ламати звички користувачів об коліно, але це дасть ефект.

А в чому тоді ньюанси? що не так зрозуміло? Жарт в тому що PDM повинен стати альфою та омегою, що супроводжує, що забезпечує, що контролює, прискорює процеси проектування, повторного використання (що є дуже важливим інструментом автоматизації та автоматизованого проектування). Але він не є інструментом саме проектування. Інструментом, що буде приймати рішення. Це не більш ніж каталог, який повинен поєднати все і вся зручним способом.

Але тоді, що я розумію під терміном інструмент проектування? Може CAE? Все ж таки, саме про нього казали, що він є тим, що дійсно допомагає прийняти проектні рішення, перевірити на відповідність ТЗ і все таке…

Так, CAE теж треба підіймати з забуття. Але треба розуміти, що CAE не просто так знаходиться у “довічній френдзоні”. Бо він як той “ботан” зі школи – списати в нього домашку можна і потрібно, а от піти з ним на дискотеку як з партнером… ні. Краще взяти тупого, але красивого і сильного. Тому потрібно і переробити йому імідж, але для цього і його доведеться “трохи” переробити. Так само, як і з PDM – його повинно стати значно більше, хоча б стільки ж як і CAM чи 3Dдруку, але для цього він сам повинен змінитися. І про це ми поговоримо окремо.

Окей, але якщо це не PDM і не CAE, то що? CAM тут точно не підходить – в нього окрема ніша, і він крутий тільки у тій самій сфері, і навіть там є певні обмеження. Через, що з’явились додаткові інструменти та галузі.

Треба розуміти, що єдиної простої відповіді на те, що є інструментом проектування – немає. Більше того, їх (простих відповідей) і не буде, бо хочемо ми того, чи ні, але центральним гравцем, якого завжди будуть бачити “капітаном команди” та “форвардом” буде CAD. Причому CAD в тому варіанті, в якому він існує і зараз. Але для того, щоб він перестав кульгати, нам, окрім “окулярів доповненої реальності” (тобто PDM) та “екзоскелету” (тобто CAE), треба додати сюди ще “групу підтримки” яка буде назначати цілі, аналізувати стан за купою датчиків, дивитися на “монітори” (в сенсі системи спостереження, а не екрани компьютерів). Тобто це буде не один інструмент, а купа.

Тобто умовно замість однієї наріжної “каменюки”, ми повинні створити “рукавицю нескінченності”, що буде інтегрувати в собі декілька каменів вічності… Ну там “душі”, “сили”, “простору”, “реальності”, “розуму”. Кажуть що там ще щось було, але то інша справа.

Окей, з аналогією розібралися, але як казали у фільмі “Ва-Банк”: “А без метафор?”

Без метафор я не вмію. Але… нам потрібні:

1. База знань. Причому як у всіх трьох сенсах:
   1. аналог “вікіпедії”,
   2. бібліотека стандартів, довідників, книг, публікацій, методичок, готових виробів, бібліотечних деталей, покупних виробів тощо
   3. база знань, що відноситься до штучного інтелекту
2. інструменти класифікування (майндмап і все таке)
3. інструменти “візуального програмування” (алгоритмізація, ноди, графи)
4. інструменти формального опису та метаданих
5. інструменти системного аналізу (аналізу та проектування об’єктів як систем)
6. “нейронні мережі” що будуть допомагати в пошуку

По суті нічого нового. Але користувач повинен звикнути до того, що перш ніж “проектувати” чи проектувати, Він повинен спочатку:

• формально описати проект,
• обрати схожі приклади,
• більш чітко визначитись за допомогою класифікаторів, що воно робить і нащо,
• формалізувати ТЗ,
• обрати алгоритм проектування…

І так поступово все більш і більш детально поглиблюючись в проект. На кожному етапі:

• звертаючись до прикладів, що вже є в базі,
• описуючі рішення, та їх причини,
• перевіряючи відповідність до тз,
• деталізуючі тз і все таке.

Розумію, що це виглядає зовсім не схоже на те як працює велика частина “конструкторів”. Але ті хто чув, що таке “ТРіЗ”, ті хто намагався щось проектувати з нуля, – знають скільки часу потрібно на те, щоб зрозуміти куди йти і яким чином.

І коли є стандарти, коли є приклади, коли розумієш які є варіанти розвитку на кожному з кроків, і чому на якомусь кроці обирають той чи інший шлях….

Так от, ті хто це знають – розуміють, що одне це, якщо воно буде, вже на 80% спростить роботу, бо, як то кажуть, “правильна постановка питання – вже половина відповіді”.

І, так, на початку – це буде дуже складно. І якщо комусь дати такий інструмент “голим”, то він буде скаженіти та викине все це до смітника історії.

Але, якщо пригадати скільки схожих задач вирішується щодня, і якою кількістю людей… Пригадати, що на кожен чих вже існують:

• і класифікатори (може дебільні і не коректні але, то вже добре, що хоч якісь)
• і візуальні схеми з алгоритмами
• і стандарти

і багато чого, то розумієш, що це – можна зробити. Можна зробити певні інструменти, що спростять роботу.

Так! не для всіх! Але, тому і слід робити так, щоб люди розуміли яка з цього користь саме для них. І тоді цей інструмент буде розвиватися, так само як і вікіпедія і багато чого іншого (що вважали неможливим ще років 20 тому).

Але так це робота – не одного дня, і навіть не однієї людини. І, так, напочатку доведеться зробити щось, що вже дасть користь людям, а с часом, поступово приведе до кількісно-якісного зсуву у проблемі.

Тому я буду робити описи і ідей, і прикладів, і навіть послідовності і типів реалізації, які мені здаються раціональними.

Маю надію, що далі буде.

Попередні публікації:
Пан Атаман Ідеал “Сапрічскій”. Частина 1. Money, Money, Money
Пан Атаман Ідеал “Сапрічскій”. Частина 2. Citius. Altius. Fortius
Пан Атаман Ідеал “Сапрічскій”. Частина 3. Мій улюблений колір, Мій улюблений розмір

Пан Атаман Ідеал “Сапрічскій”. Частина 4.1 Гео Мутьрія. Тема 1
Пан Атаман Ідеал “Сапрічскій”. Частина 4.2 Гео Мутьрія. Тема 2
Пан Атаман Ідеал “Сапрічскій”. Частина 4.3 Гео Мутьрія. Тема 3