Неизбежное пришествие «умных машин», роботов и производственных систем с ЧПУ, в заводские цеха, радикально преобразует картину «индустрии 2.0». И так же неизбежно преобразуется и конструкторское ремесло, необходимое для этой самой индустрии. Ремесло, ибо в индустриальную эпоху именно оно было самым маломеханизированным участком производственного процесса. Снабженная пантографными линейками чертежная доска, имя которой дала германская фирма Franz Kuhlmann KG, представляла практически всю машинерию, сравнимую, в лучшем случае, с добротным верстаком столяра.

Изменения были медленны – трофейная германская готовальня, произведенная перед Второй мировой, прекрасно служила в восьмидесятые, превосходя качеством все советские изделия аналогичного назначения. Для прикидочных расчетов использовались логарифмические линейки – аналоговый прибор удобен тем, что движение бегунка и движка показывают, в какую сторону надлежит изменить обсчитываемый параметр. Для расчетов служили многозначные таблицы и громоздкие настольные калькуляторы. А потом пришла цифровая революция…

Первую САПР Autodesk автор этих строк увидел тридцать лет назад, в конце 1985 года. Работал тогда AutoCAD на IBM PC AT, выглядел красиво, но пригоден был только для внутренних нужд отдела – никакой локализации, привязки к ГОСТам и нормалям, у него не было, да и быть не могло. Немолодая Страна Советов страдала тогда под «рейгановскими» санкциями и вычислительную технику – серьезную, персоналки были так, бонусом на сдачу – поставляли в обход этих санкций итальянские мафиози, отличные ребята, кстати!

С той давней поры изменилось все, кроме санкций… AutoCAD, давно полностью локализованный для России, занял место былых кульманов (REISS Ordinat сохранили лишь конструктора старой школы, вывешивающие на них выполненные на графопостроителе чертежи формата 2А0 для лучшего обозрения…). Искусство быстро рисовать и писать рейсфедером – любая курсовая делается в ночь перед сдачей, а есть же еще друзья-подружки, которым курсовые чертятся в следующие ночи – молодыми инженерами воспринимается как каллиграфия китайской тушью на рисовой бумаге…

Даже производители кухонь и прочей заказной мебели тут же начинают рисовать изделие в САПРе – и это в том случае, если все оборудование столяра составляет верстак, электропила да полуфуганок… Но это все – внешняя сторона. Вопросы оформления, хоть и очень быстрого и удобного. Современные системы автоматизированного проектирования находятся на этапе выхода на уровень, адекватный наступающему веку «умных машин». Конференция AutodeskUniversityRussia 2015 дает удобный повод поговорить об этом.

Ну, вот привычная для «Компьютерры» тема электротранспорта. О гибридах и «теслах» знают все. Но вот заметно меньше известно то, что периодически рекордные скорости – крайняя, кажется 351 км/ч, быстрее на шесть верст бегает только турбинный Kawasaki Ninja H2R – показывает электрический мотоцикл Lightning Bike от калифорнийской компании Lightning Motorcycle Corp. Электродвигатель и литиевая батарея – это не то, что ассоциируется с мотоциклом. Но и там нашлась замена благородным двухтактным и четырехтактным двигателям внутреннего сгорания (впрочем, видя как над дворовым стадиончиком мальчишка крутит петли Нестерова авиамоделью, удивляешься первоначально отсутствию треска компрессионного или калильного моторчика…).

Реклама на Компьютерре

Начала свой бизнес Lightning Motorcycle с того, что в 2006 году установила на раму известного японского мотоцикла Yamaha YZF-R1 асинхронный электродвигатель с литиевой батареей. Этого оказалось достаточно для достижения психологически важной скорости в сотню миль в час и обеспечения прекрасной динамики. Ну а потом началось создание собственных машин. Ну, не нужна электромотоциклу превосходная шестиступенчатая коробка передач от Yamaha YZF-R1… И не нужна та прочность, которая в «ямахе» мотивировалась нагрузкой двигателя, трансмиссии…

Lightning Motorcycle начала создавать собственные конструкции. Используя при этом технологии «порождающего проектирования». Основывающиеся на Creational patterns, Порождающих шаблонах – шаблонах проектирования, позволяющих, отталкиваясь от небольшого объема фундаментальных зависимостей, формировать наиболее эффективную структуру. Не ограничиваться структурной оптимизацией отдельных деталей, как дели это САПР тридцатилетней данности, а формировать структуру в целом.

720-lightning_ls-218_12

Результаты применения этой системы были в высшей степени интересны – поставив задачу создать максимально легкий мотоцикл, в автоматическом режиме определялся объем материала, требующегося для обеспечения структурной прочности каждого элемента. Далее формы элементов увязывались между собой. В результате 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.

Результаты этой клиентской истории успеха Autodesk приводит здесь. Самым интересным, конечно, является не конкретное применение – хотя Lightning LS-218 за 38 килобаксов, вероятно, привлечет своей карбоновой облицовкой и восемью фарами любителей скорости – но потенциал новых методов проектирования. Creational patterns по сути воспроизводят процессы биологической эволюции, возрождая к жизни давнюю инженерную дисциплину бионику

Ближайшее будущее САПР прекрасно сформулировал на вышеупомянутом мероприятии хорошо известный читателям «Компьютерры» Анатолий Левенчук, президент TechInvestLab и директор по исследованиям российского отделения INCOSE :

«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 MSWord 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 AutodeskWithin, 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»

То есть – системы автоматизированного проектирования на наших глазах обретают творческие способности. Ведь те структуры электромотоцикла, которые породил САПР, они красивы – красивы той инженерной красотой, которую так ценил А.Н.Туполев, способность интуитивного восприятия которой в людях было – по мнению И.А.Ефремова – выработано миллионолетней эволюцией. (ИскИны предпочитают красоток). Уделом людей теперь станет лишь творчество высшего уровня – и к этому надлежит готовиться загодя.