Самарский портал "Технологии, компьютеры"

7 ноября 2019 года в самарском ТРЦ «Амбар» компания SYSSOFT провела SOLIDWORKS DAY, который, естественно, был посвящён этой всемирно известной системе, созданной американской компанией SolidWorks Corporation, созданной с нуля Джоном Хирштиком.

Программу начали разрабатывать в 1993 году, она начала продаваться в 1995, в 1997 году SolidWorks Corporation была куплена французской Dassault Systemes и с тех пор существует как независимое подразделение этой компании. О компании Dassault я, как выпускник Куйбышевского авиационного института, разумеется, знал, но для написания материала нужно было уточнить некоторые данные, я полез их искать – и увлёкся.

Какая всё же интересная штука история. Не та, что нам давали в школе, и тем более в вузе – там вообще была только «История КПСС», о том, что Партия всегда и во всём права, а все остальные, соответственно…

А настоящая история, история нашей цивилизации, история изобретений и открытий, история созидания.

В 1915 году Марсель Блох (фамилию Дассо (Dassault), в честь псевдонима брата – героя Сопротивления, он возьмёт в 1949 году) был назначен на приёмку самолётов Farman. И, как это бывает, остался недоволен конструкцией, решил, что сможет сделать лучше, и начал с пропеллера. У отца его друга была мебельная мастерская, там из дерева грецкого ореха по его чертежам и под его контролем мастер краснодеревщик изготовил вот эту красоту, которую Марсель назвал как пирожное – эклер. Поскольку заготовкой ему служила, по сути, доска, винт мог быть только двухлопастным.

А поскольку чем красивее самолёт (и его компоненты), тем лучше он летает (какие к чёрту расчёты – художник так увидел), винт оказался весьма эффективным и хорошо продавался.

В 1929 году Марсель основывает свою авиакомпанию, которую в 1936 году у него отбирают в пользу государства. Не только у нас приходили к власти «шариковы» с лозунгами «отнять и поделить», Франция тоже не избежала такой участи, хотя и в несравненно более мягкой форме. После войны Марселю удалось возродить компанию уже под своим новым именем, а вот Анри Фарман после национализации его компании в авиацию уже не вернулся. Марсель вообще был героем. Еврей, он бросил вызов нацистам, отказавшись сотрудничать с ними, за что был отправлен в концлагерь Бухенвальд. Слава богу, выжил и после освобождения был награждён Военным крестом 1939—1945.

Знаменитые истребители Mirage и Rafale, а также бизнес-джет Falcon – это именно Dassault Aviation. Кстати, пропеллер считается частью самолёта, а не двигателя, как это могло бы показаться, и двигателистов (а я заканчивал институт как раз по этой специальности) проектированию винтов не учат.

Следующая страница истории связана с именем Франсиса Бернара (Francis Bernard), который пришёл работать в Dassault Aviation после окончания Французского аэрокосмического университета (Supaero) в 1967 году. По его словам, в годы холодной войны угроза с востока была достаточным основанием для постоянной разработки новых самолетов, и по этой причине компания в начале 60-х годов осуществила массовые инвестиции в компьютеры и их программное обеспечение. Сделала она это первой во Франции, а в 1968 году в КБ Dassault Aviation были установлены первые в Европе интерактивные графические терминалы IBM 2250, подсоединенные к компьютерам IBM 360.

Естественно, из софта на этих компьютерах стояло только системное ПО, поэтому все «авиационные» приложения пришлось разрабатывать самим. Начинали с науки, аэродинамических расчётов. Но, поскольку аэродинамику определяет конструкция самолёта, то потребовалась инженерия, в частности, расчёты на прочность. Она в авиации актуальна ещё и потому, что там, как нигде более, требуется минимизация массы. Однако для решения любой задачи необходимо задать её условия, а главным условием для любого расчёта детали будет её образ, объёмный «чертёж», и желательно, по возможности, упростить его создание. Так появилось авточерчение и объёмное моделирование.

При этом компьютерное черчение изначально было векторным, то есть отрезок задавался не как множество чёрных точек на белом фоне, а как координаты его конечных точек. Более сложные формы контуров задавались аналитическими зависимостями (дуга окружности, парабола и пр.). По этому же принципу работали и первые плоттеры: они вычерчивали перьями эти линии. А отсюда один шаг до программ ЧПУ, благо к тому времени Electronic Industries Association уже стандартизовала G-коды. Так возникло сквозное CAD/CAM решение, когда созданный конструктором контур детали непосредственно служил основой для разработки программы для ЧПУ, и технологу оставалось только выбрать оборудование, подобрать инструменты и режимы резания, назначить последовательность обработки. Первым самолётом, спроектированным на основе такого решения, был лёгкий штурмовик Dassault/Dornier Alpha Jet, совершивший свой первый полёт в 1973 году. Удивительно, но нам в Куйбышевском авиационном институте об этой революции в проектировании авиационной техники вообще ничего не рассказывали.

Следует отметить, что тогда существовал только пакетный режим общения с компьютером: результатом работы программистов были колоды перфокарт, которые операторы скармливали компьютеру и ждали выполнения задачи. Адова работа с очень низкой производительностью, а главное – большое количество посредников между конструктором и компьютером (ЭВМ). Плюс интерфейсом между разными приложениями были люди.

В 1977 году, с появлением процессора IBM 3033 и графических станций IBM 3250, у разработчиков появилась возможность сделать то, с чем мы привыкли иметь дело сегодня: графический интерактивный интуитивно понятный интерфейс для инженера, который получил имя CATIA (Computer Aided Tri-dimensional Interactive application (Автоматизированное Трехмерное Интерактивное Приложение)).

Франсис Бернар говорит об очень важной вещи: «Моя команда оказалась в выгодном положении, мы имели возможность чувствовать потребности пользователей и знать новые технологические возможности. Действительно, прежде чем CATIA стала важным инструментов в КБ DA, нам пришлось на всех уровнях иерархии предприятия преодолеть сопротивление инженеров, которые полагали, что ничто никогда не заменит двумерное черчение. Впрочем, они уже начинали пользоваться компьютером, частично заменившим чертежную доску графическим интерактивным терминалом: речь идет о программе CADAM, разработанной американской компанией Локхид (Lockheed Aircraft) и дававшей, по сравнению с чертежной доской, некоторые преимущества в производительности. Однако, создав CATIA, мы произвели полную перестройку всего производственного и бизнес процесса, предоставив интеграцию проектирования, анализа, моделирования и производства на основе единой базы данных. Это оказало колоссальное культурное воздействие на способ конструирования и производства самолета, позволив достичь огромного прогресса в стоимости, времени разработки и качестве. … создав CATIA, мы произвели полную перестройку всего производственного и бизнес процесса, предоставив интеграцию проектирования, анализа, моделирования и производства на основе единой базы данных».

На фото запечатлён трогательный момент: 80-летний Марсель Дассо работает с системой CATIA (в середине технический менеджер Доменик Кармель, справа Франсис Бернар).

Вот что бывает, когда система не высасывается из пальца и не делается на основе того, как программист представляет себе работу инженера (программисту из всего, что делает инженер, видно только одно – чертит), а создаётся самим инженерами, их пониманием работы предприятия.

И тут проявляется ещё одно достоинство предпринимательства и преимущество рыночной экономики перед существовавшей в те годы (да мы и сегодня до конца от неё не избавились) плановой. Воодушевлённые успехом CATIA и имея большие планы по её развитию, владельцы Dassault Aviation соглашаются с предложением Франсиса Бернара по выделению ИТ-подразделения в самостоятельный бизнес, так появилась инженерно-софтверная компания Dassault Systemes. Для советской системы такой шаг был невозможен сразу по нескольким причинам. Первая – это рассекречивания того, каким образом ведёт свою деятельность огромное предприятие, занимающее стратегическое положение в оборонной промышленности. Второе – отраслевой барьер – к какому вообще министерству должна относиться эта компания, если софтверного министерства нет? Третье – сотрудничество (не исключающее конкуренции с лидерами мирового рынка) – например, данные от Dassault Systemes передавались системе CADAM, разработанной американской компанией Локхид (Lockheed Aircraft) для преобразование в программы для ЧПУ.

«Делая акцент на комплексности преобразования бизнеса, мы общались с высшими слоями управления наших клиентов, т.е. на уровне генеральных директоров и главных технологов, где нас воспринимали, скорее, как партнеров, чем как вендоров…Успех пришел, когда я начал продавать цельное преобразование бизнеса».

Возможно, для такого равноудалённого позиционирования от всех заказчиков системы, не следовало использовать в названии имя авиастроительной компании Dassault, однако это не помешало в 1986 году Франсису Бернару соблазнить Боинг. При этом руководитель Боинга сказал: «Нам нужно, чтобы вы научили нас проектировать самолет в 3D». CATIA при этом оказалась лишь поддержкой, в основном, для убеждения мсье Бернар использовал свой инженерный опыт из Dassault Aviation.

История эта с одной стороны вызывает восхищение, с другой выглядит столь же гармоничной и естественной, как рождение ребёнка. Инженеры с помощью программистов и прочих ИТ-шников создали инженерную систему. Самое обидное, что и у нас в стране предпринимались подобные попытки, и участником одной из них был я сам. Но, как говорится, «два мира, два Шапиро».

Возвращаюсь к SolidWorks. Многие считают его лучшим на сегодняшний день инструментом для твёрдотельного моделирования и сопутствующих ему расчётов (около 6 миллионов пользователей – это серьёзно!), так что очевидно, Dassault Systemes не прогадала, купив эту компанию. Однако как независимый продукт SolidWorks просуществовал всего два года, а в составе Dassault Systemes существует уже более двадцати и от той покупки к сегодняшнему дню вряд ли что осталось. Зато много чего добавилось: инженерные расчёты SolidWorks Simulation, электротехническое проектирование SolidWorks Electrical, разработка интерактивной документации SolidWorks Composer, механообработка с ЧПУ CAMWorks. И самое для меня важное – управление инженерными данными: SolidWorks Enterprise PDM/

Я не хочу пересказывать доклады, сделанные специалистами как самой компании Dassault Systemes, так и её партнёров – ООО «Идеальные инструменты» и ООО «Системный софт» (SYSSOFT). Главное что я вынес из этого знакомства: что существует софтверная по форме и инженерная по содержанию компания, которая видит машиностроение в целом, с инженерных, а не с ИТ-шниых позиций, и она готова делиться этим своим видением. И как бы хотелось, чтобы о таком подходе узнали наши специалисты, отвечающие за само создание изделий, а не за автоматизацию (цифровизацию) процессов!

Вступительное слово, Александр Щипанов, менеджер по развитию бизнеса SolidWorks в России

Что нового в версии 2000, Андрей Виноградов, технический менеджер SolidWorks

Моделирование литья из пластмасс, Сергей Мордвин, инженер отдела САПР ООО «Системный софт»

Локализация SolidWorks, Егор Бачурин, начальник технического отдела ООО «Идеальные инструменты»

Simulation, Стефан Андрианов, ведущий инженер ООО «Идеальные инструменты»

Цифровое производство, Андрей Миронов, менеджер по развитию безнеса САПР ООО «Системный софт»

PDM, Максим Тузов, инженер PDM/PLM/MDM ООО «Идеальные инструменты»

Листовое производство, Дмитрий Гюмюшлю, заместитель начальника технического отдела ООО «Идеальные инструменты»