Индустрия САПР готова к переходу в будущее

По его мнению, уже сегодня можно заметить четыре фундаментальных фактора, каждый из которых будет все больше влиять на рынок. Это изменение принципов проектирования и производства, потребительского спроса и отношений между продуктом и потребителем. 

Изменение первое: проектирование
Если раньше компьютер просто решал задачи, связанные с документированием и инженерным проектированием, то сегодня он становится настоящим партнером проектировщика. Ключевую роль в этом играет концепция «порождающего проектирования» (generative design). Она позволяет задавать компьютеру идею, уточнять функционал и технологические ограничения. В результате – получать ответ в формате готового решения. Например, американская компания Lightning Motocyclе с помощью технологии «порождающего проектирования» создала максимально легкий мотоцикл. В автоматическом режиме был найден объем материала, минимально допустимый для поддержания прочности каждого компонента. Используя несколько программ Autodesk, компания смогла создать элегантную конструкцию, напоминающую часть скелета животного. Таким образом, за несколько минут компьютер с помощью технологии «порождающего проектирования» смоделировал эффективную структуру, которую природа в ходе эволюции создавала миллиарды лет.

Изменение второе: производство
Cтроительство и работа в области архитектуры становятся похожими на промышленное производство. Все больше компонентов создаются заранее и собираются на месте. Открываются небольшие, гибкие и эффективные производства, которые могут быть настроены под создание небольшого количества специализированных компонентов или, напротив, большого количества компонентов стандартизированных. Также все чаще используется аддитивное производство, 3D-принтеры. При этом трехмерная печать может работать не только с алюминием, бетоном и пластиком. Медицина, также освоившая 3D-печать, оперирует совсем другими материалами. Например, один из партнеров Autodesk, российская компания 3D Bioprinting Solutions, развивает устройство, позволяющее распечатывать на 3D-принтере функциональные ткани и органы. Она уже сумела распечатать щитовидную железу и пересадить его живой мыши.

Изменение третье: спрос
Сегодня требования потребителей существенно изменились. Мировые тренды показывают, что представители молодого поколения не являются лояльными пользователями брендов, они смотрят на каждый продукт отдельно. При этом им свойственно экологическое мышление - важно, в какой стране, в каких условиях этот продукт производился, как он будет утилизироваться. Также современный покупатель думает о том, как кастомизировать продукт под свои индивидуальные потребности, сделать его уникальным. Так, к примеру, компания Norman предлагают покупателям сфотографировать свое ухо с помощью мобильного устройства и передать фотографию производителю. Затем с помощью 3D-принтера будет распечатан наушник, идеально соответствующий форме уха.

Изменения четвертое: продукт
Сегодня одним из трендов является взаимодействие продуктов как друг с другом, так и со своим владельцем. Они учатся, адаптируются, сами загружают обновления. Размывается граница между программной частью и аппаратным обеспечением. Появляются сети, которые все соединяют воедино с помощью беспроводных каналов связи. Один из примеров – шлем для мотогонщиков Skully. Этот шлем снабжен камерами, GPS-навигацией, сенсорами для предупреждения об изменении в окружающей среде. Он подключен к интернету через смартфон, синхронизируя картографические данные и обновляя устройства за счет выхода в сеть.

Анатолий Левенчук, президент TechInvestLab и директор по исследованиям российского отделения INCOSE, подробно изучил вопрос о том, какое будущее ждет САПР и какую роль технологии Autodesk будут в нем играть: «САПР сегодня – это система автоматизации проверок. Как в Word, так и в САПР пользователь все пишет сам. Исходя из этого, САПР – это редактор, который ничего не делает сам. Тем не менее, САПР завтра, а кое-где уже и сегодня – это система автоматизации проектирования. САПР перестает быть просто электронным редактором для 3D, как MS Word является редактором для текстов. Появляется технология «порождающего проектирования», которая позволяет компьютеру проектировать. У Autodesk эта технология реализована в программе Dreamcatcher, форма деталей в ней не редактируется человеком, а генерируется компьютером. Также Autodesk уже представил рынку технологию Autodesk Within, которая может модифицировать форму так, чтобы сделать производство проще. Например, она автоматически снимает лишний материал для удобства печати на 3D-принтере. Конструктор или проектант перестают редактировать трёхмерную модель, они только выражают намерение и задают ограничение, дальше компьютер думает сам – при необходимости переспрашивая и уточняя замысел. Мы начинаем учить наши программы и переходим на другой способ создания САПР. Это дает нам возможность говорить о том, что будет непрерывно меняться граница того, что мы делаем»

В основе большинства докладов, прозвучавших на Autodesk University Russia 2015, лежала идея о том, что будущее уже наступило и все технологии, ставшие его главными проводниками, сегодня применяются на практике. Алексей Рыжов, генеральный директор Autodesk в России и СНГ, отметил, что в нашей стране технологии будущего применяются не менее активно, чем в других государствах.

Алексей сравнил наиболее яркие зарубежные проекты заказчиков Autodesk с проектами российских клиентов. Так, он вспомнил стадион U.S. Bank Stadium (Thornton Tomasetti) с солнечными батареями, а вместе с ним – не менее сложный с технологической точки зрения проект реконструкции досугового комплекса с бассейном в Лужниках. Алексей также сравнил американскую больницу Maine General Medical Center (LEED AP), при проектировании которой моделировалось движение воздуха в «чистых» комнатах, с проектом Центра паллиативной медицинской помощи в Красноярске – «умной больницы», при проектировании которой удалось высвободить до 40% полезной площади, наладить различные роботизированные сервисы.

В прошлом году одним из самых интересных и масштабных объектов, созданных с применением информационного моделирования, стала Шанхайская башня. В этот раз Алексей отметил китайский финансовый центр Тяньцзинь (Tianjin World Financial Center), второе по высоте здание в Китае. А российскким примером работы на основе BIM делились проектировщики из Санкт-Петербурга, работающие над «Лахта-Центром» и его башней, обещающей стать выше своего шанхайского собрата.

Среди машиностроительных проектов Алексей выделил оборудование для разработки горных пород Joy 14ED, собранное из 40 тысяч деталей. Над проектом работало более четырехсот инженеров одновременно, которые находились на пяти континентах.

В России он отметил холдинг ВНИИХОЛОДМАШ. В обоих случаях использовался Autodesk Vault, который позволил снизить количество ошибок в документации, сделать сотрудничество между подразделениями более эффективным, и как, следствие точнее прогнозировать сроки разработки.

Сравнивая достижения в области графики и анимации, Алексей наметил новый тренд – реалистичное трехмерное воспроизведение древних ценностей и артефактов. Так ученые Стокгольмского музея Средиземноморья и ближневосточных древностей использовали ПО Autodesk, рентген, томографию и лазерное сканирование для создания высокоточной 3D-модели древней мумии. Эта модель дала возможность увидеть, как выглядит мумия изнутри. Среди российских проектов наиболее примечательной оказалась полная визуализация гробницы Нефертити, которая отражает то, как выглядела гробница несколько тысяч лет назад.

Подводя итоги, Алексей Рыжов подчеркнул, что мир меняется уже сейчас, а в течение очень короткого времени начнет меняться еще быстрее. Также он отметил, что российские проектировщики ничуть не уступают своим западным коллегам в темпах адаптации к новой реальности и внедрении инструментов будущего.