工业软件史
工业软件
一切应用于工业领域的软件都属于广义工业软件。
开发者不仅需要懂代码,还需要了解工业制造。
分类介绍
CAD(设计)
计算机辅助设计(CAD)是使用计算机(或工作站)来辅助设计的创建,修改,分析或优化。CAD软件用于提高设计人员的工作效率,提高设计质量,通过文档改善沟通并创建制造数据库。CAD输出通常以电子文件的形式进行打印,加工或其他制造操作。
注:Electronic design automation (EDA),也称为 electronic computer-aided design (ECAD)是用于设计电子系统(如集成电路和印刷电路板)的软件工具。
CAE(仿真)
计算机辅助工程(CAE)是计算机软件在工程分析任务中的广泛使用。它包括有限元分析(FEA),计算流体动力学(CFD),多体动力学(MBD),耐用性和优化。它包含在计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)中,统称为“ CAx”。
CAM(制造)
计算机辅助制造(CAM)也称为计算机辅助建模或计算机辅助加工,是在工件的制造中使用软件来控制机床和相关工具。这不是CAM的唯一定义,而是最常见的定义。CAM也可以指使用计算机来协助制造工厂的所有操作,包括计划,管理,运输和存储。其主要目的是创建一个更快的生产过程以及具有更精确尺寸和材料一致性的组件和工具,在某些情况下,它们仅使用所需数量的原材料(从而将浪费最小化),同时降低了能耗。CAM是继计算机辅助设计(CAD)以及计算机辅助工程(CAE)之后的后续计算机辅助过程,因为可以将在CAD中生成并在CAE中验证的模型输入到CAM软件中,该软件随后可以控制机床。
工业软件的时间轴
早期工业制造中引入计算机软件
在20世纪40年代中期到50年代,计算机软件有了各种各样的发展。其中一些发展包括由生成脉冲控制的伺服电机(1949),具有自动协调变换以计算雷达相关向量的内置操作的数字计算机(1951),以及用数字机床形成形状的图形数学过程(1952)。
Douglas T. Ross 参与 SAGE 项目,并提出 CAD 的概念。
1953年,麻省理工学院研究员Douglas T. Ross看到雷达操作员正在使用的 "交互式显示设备",认为这正是他的SAGE相关数据还原小组所需要的。Ross和麻省理工学院林肯实验室的其他研究人员,这些早期计算机的设计者建立了实用程序,以确保程序员可以调试软件,在显示范围上使用流程图,在调试过程中可以打开和关闭逻辑开关。他们发现,他们可以创建电子符号和几何图形来创建简单的电路图和流程图。这些程序还可以随意复制对象;还可以改变它们的方向、联系(通量、机械、词汇范围)或比例。这给他们提供了许多可能性。
罗斯(Ross)在1959年提出了计算机辅助设计(CAD)一词。
Ross, a researcher at the Massachusetts Institute of Technology (MIT), was working with military radar technology and computer display systems. Ross worked on projects that pioneered early CAD technology – such as Automatically Programmed Tools (APT), which led to the creation of AED (Automated Engineering Design). Ross would host conferences at MIT to discuss the expanding technologies with other early practitioners in the industry.
Patrick J. Hanratty 与 DAC-1(最早的图形计算机辅助设计系统)
Patrick J. Hanratty 是美国计算机科学家和商人,被称为 "CAD/CAM之父"--计算机辅助设计和计算机辅助制造.他曾在通用电气公司工作,1957年他编写了Pronto,这是一种早期的商业数控编程语言(CAM)。然后他于1961年转到通用汽车研究实验室,在那里他帮助开发了DAC,计算机自动设计。
1959年,通用汽车研究实验室任命了一个专门的研究小组,调查计算机在汽车设计中的应用。1960年,IBM加入了这个项目,制作了第一个商业化的计算机辅助设计程序,即DAC-1。从该项目中产生了IBM 2250显示终端,以及计算机分时和两个或多个终端使用一个处理器方面的许多进步。
Sketchpad(第一个使用完整图形用户界面的程序,现代CAD的先驱)
Sketchpad(又名Robot Draftsman)是 Ivan Sutherland 在1963年在博士论文过程中编写的计算机程序,他因此获得了1988年的图灵奖和2012年的京都奖。它开创了人机交互(HCI)的先河。Sketchpad被认为是现代计算机辅助设计(CAD)程序的鼻祖,同时也是计算机图形学发展的重大突破。
Ivan Sutherland 在麻省理工学院开发的SKETCHPAD系统是一个转折点,他后来与 David Evans 创建了一家图形技术公司。SKETCHPAD的显著特点是,它允许设计者与电脑进行图形交互;通过用光笔在CRT显示器上画图,可以将设计输入电脑。实际上,SKETCHPAD的这一功能是图形用户界面的雏形,是现代CAD不可缺少的功能。
IBM2250(商用CAD系统)
随着DAC-1的成功交付,IBM转而在 "Alpine项目 "中对该系统进行商业化。Alpine的成果是IBM 2250图形终端。