Предпосылки появления системы автоматизированного проектирования (САПР).

ВВЕДЕНИЕ

Человечество вступило в XXI век, в котором придётся решать ряд сложных проблем, связанных с экологией, поиском новых источников энергии, материалов и технологий. Определяющая роль в решении названных проблем отводится информационным технологиям.

Среди информационных технологий автоматизация проектирования занима­ет особое место. Во-первых, автоматизация проектирования - синтетическая дисциплина, ее составными частями являются многие другие современные информационные технологии. Так, техническое обеспечение систем автомати­зированного проектирования (САПР) основано на использовании вычислитель­ных сетей и телекоммуникационных технологий, в САПР используются персональные компьютеры и рабочие станции. Математическое обеспечение САПР отличается богатством и разнообразием используемых методов вычислительной математики, статис­тики, математического программирования, дискретной математики, искусст­венного интеллекта. Программные комплексы САПР относятся к числу наи­более сложных современных программных систем, основанных на операционных системах Unix, Windows-NT, языках программирования С, С++, Java и других, современных CASE-технологиях, реляционных и объектно-ориен-тированных системах управления базами данных (СУБД), стандартах открытых систем и обмена данными в компьютерных средах.

Во-вторых, знание основ автоматизации проектирования и умение работать со средствами САПР требуются практически любому инженеру-разработчику. Компьютерами насыщены проектные подразделения, конструкторские бюро и офисы. Предприятия, ведущие разработки без САПР или лишь с малой степенью их использования, оказываются неконкурентоспособными вследствие как больших материальных и временных затрат на проектирование, так и невысокого качества проектов.

Современный этап научно-технической революции характеризуется рядом объективно существующих закономерностей, оказывающих заметное влияние на темпы научно-технического прогресса. Эти закономерности можно проиллюстрировать следующими количественными показателями развития техники в ведущих отраслях промышленности:

- число различных классов технических систем удваивается в среднем через каждые 10 лет;

- сложность изделий по числу деталей и узлов возрастает в два раза через 15 лет;

- объём научно-технической информации, используемой в конструкторских разработках, удваивается за каждые 8 лет.

Орудиями труда конструкторов-проектировщиков на протяжении многих десятилетий оставались карандаш, бумага, резинка, кульман, лекала, справочники, логарифмическая линейка или в лучшем случае арифмометр. Так по усреднённым данным в технически развитых странах за период с 1900 по 1960 гг. производительность труда в сфере производства возросла примерно на 1000 % , а в конструировании лишь на 20 %.

По этой причине в 60-х годах отмечается «кризис» в проектировании. Стала очевидной настоятельная необходимость поиска путей и средств существенного повышения производительности труда конструкторов при одновременном увеличении качества проектно-конструк-торских работ.

Большие надежды в связи с этим были связаны с использованием в проектировании ЭВМ. С момента появления ЭВМ широко применялись для выполнения вычислений для научных и инженерно-технических задач.

Хотя попытки внедрения ЭВМ в процесс проектирования относится к концу 50-х годов, первые практические результаты были получены лишь во второй половине 60-х годов. К этому времени появились ЭВМ, имеющие средства ввода и вывода графической информации, а также развитые системы математического обеспечения. Стало возможным использовать ЭВМ в диалоговом режиме, что существенно повышало эффективность процесса автоматизированного проектирования. Уже при создании САПР первого поколения ставилась задача объединить в интегральную систему все имеющиеся в распоряжении программы. В полной мере эту задачу удалось решить лишь в 70-х года, когда появились САПР второго поколения.