Автоматизация проектирования и производства

Дополнение к этому:
https://akostina76.ucoz.ru/blog/2021-11-17-7347

Есть вещь, которая мне сразу не пришла в голову. Станок с ЧПУ формально всё делает сам. Рабочий не нужен. Какая-нибудь фреза сама поднимается, сама куда-то перемещается, опускается и что-то вырезает.
Но, с одной стороны она, вроде как, сама, а с другой она просто выполняет набор последовательных команд. Первая команда – переместиться в свой ноль (в какой-то из углов стола). Вторая – переместиться в точку с какой-то координатой. Третья – опуститься и резать двигаясь в каком-то направлении пока не будет достигнута какая-то другая координата. И т.д.
С автомобильными автопилотами проблема, а самолётами эти автопилоты вполне успешно управляют. Там примерно то же самое – просто задан маршрут, по которому надо передвигаться. Машина более – менее способна сохранять положение объекта на заданной линии.
Но автопилот сам не может придумать, куда надо лететь. Точно также и фреза не знает, кому, какие (и зачем) линии, прорезанные в материале, потребуются. Задачи всему этому ставит человек.
При проектировании ставится задача нарисовать некий объект. Технически простой вариант – нарисовать примерно такое же с небольшими изменениями. Сложный – нарисовать что-то принципиально новое.
Чем, действительно, отличаются процессы, если я рисую нечто, которое становится STL файлом, по которому 3d-принтер делает такое же в реальности? Напряжённо думаю))).
Первое, что приходит в голову – хоть бумажные чертежи хоть они же в электронном виде – ненастоящие. Это всё геометрические абстракции, а не реальность. В геометрии линии – бесконечное множество точек от одной координаты до другой. А точка – бесконечно малый объект в какой-то координате. На практике же линия это разрез. Никакой он не бесконечно тонкий. Его толщина равна толщине пилы, которой резали. А в чертежах всё точно. Написано «5 метров». Даже если на бумаге это 7.5 см, там 5 метров. Хотя бы из-за этого всего в чертёжном деле нет основной проблемы производства – проблемы точности оборудования. Ненастоящий объект «точка» будет точно помещён в столь же ненастоящую координату придуманного пространства. Это не фреза, которая может разболтаться из-за длительных нагрузок. Тут так не бывает.
«На глаз» никто, конечно, не рисует. Просто для примера покажу, как тут обеспечивается точность. Каринки будут на черном фоне. Не видно ничего на белом. Пусть мне надо нарисовать пластинку 10 на 10 см с толщиной 1 см, в которой в 3 см от угла просверлена дырка с диаметром 2 см. На практике мне пришлось бы взять лист железа и вырезать из него квадрат 10 на 10 см. А в AutoCAD-е я сразу нарисую пластинку нужного размера.
Есть у меня пластинка, и я собираюсь рисовать дальше:

На картинке выше я собираюсь рисовать линию (введена команда LINE) и вожу мышью по экрану в поисках места, где эта линия должна начинаться. Программа подсвечивает мне места уже нарисованных элементов в районе положения мышиного курсора. В данном случае у меня подсветился угол пластинки. Такие точки называются «точками привязки».
Автоматически подсвечивается не всё. Обычно очень много чего нарисовано, а не одна пластинка.  Если включить выделение всего, под мышиным курсором будут сплошные сливающиеся привязки. Это неудобно.
Если я просто подведу курсор к середине ребра пластинки, ничего не будет. А если я сделаю так:

… т.е опцией «mid of» попрошу искать середины отрезков, он мне укажет середину.
Этих привязок много. Обычно что-то новое рисуемое, пририсовывается к уже имеющемуся либо вплотную, либо на каком-то расстоянии от этих точек.
Вот сколько видов этих точек, к которым можно привязаться:

Автоматически подсвечиваются те, которые выделены галками.
Мне нужно дырку в 3 см от угла.
Я так напишу:

Дырка у меня будет круглая, потому рисовать я её буду командой CIRCLE (круг). Кругу надо задать центр. Но он у меня будет не в углу, а на некотором расстоянии от него. Потому на запрос координат центра я пишу «from» (от) и собираюсь задать угол пластинки в качестве точки отсчёта.
По точке-углу я щёлкнула. Теперь он меня просит задать расстояние от точки (offset) на котором должен находится центр круга:

Мне пришлось проделать это ещё раз, потому что при включенной подсветке была не видна полученная дырка:

Исключительно для порядка:

Делаю из круга цилиндр командой EXTRUDE. Высота цилиндра какая угодно. 3 см на пластинку в 1 см точно хватит))). Включаю подсветку (SHADE) чтобы понять, где относительно пластинки нарисован цилиндр. Выясняю, что он нарисован над пластинкой. Вдвигаю его в пластинку командой MOVE, сдвигая вниз по оси Z.
Вырезаю из пластинки её совпадение с цилиндром командой SUBTRACT.   
AutoCADом можно управлять как станком с ЧПУ. Можно написать программу, которая будет последовательно вызывать все эти команды с заданными координатами.
Практически, это требуется очень редко. Значительно чаще упрощение работы возможно в диалоге.
В «холме», например, у меня куча стоек, обозначающих стекло:

Я их, естественно, не рисовала отдельно. Я нарисовала одну. Потом скопировала её командой COPY с опцией Multiple, позволяющей последовательно задавать несколько точек копий. Сделала так 10 штук. Потом копировала уже все 10 штук в следующее место.
Это и есть обычная автоматизация. В чертеже пришлось бы все их рисовать. А тут можно копировать. Это ускоряет работу.
Вот только команды компьютер сам писать не будет. Это человек должен делать.
Что касается проектирования нового, обсчёта прочности, например, то те программы сами тоже не рисуют. Они только обсчитывают нарисованное. Улучшить характеристики практикуемого изделия можно нарисовав 10 вариантов и выбрав тот, у которого результат расчёта лучше. Никакой другой автоматизации, поиска оптимальной формы в тех программах нету. С другой стороны, без этих программ не было бы возможности обсчитывать сотни вариантов за секунды и выбирать лучший. Ни счёты, ни железные образцы не позволяют получать так много результатов так быстро. Но рисующего человека все эти инструменты не отменяют.