СОСТАВ САПР
ЦЕЛЬ СОЗДАНИЯ САПР
Под автоматизацией проектирования понимают систематическое применение ЭВМ в
процессе проектирования при научно обоснованном распределении функций между
проектировщиком и ЭВМ и научно обоснованном выборе методов машинного решения
задач.
Цель автоматизации — повысить качество проектирования, снизить материальные
затраты на него, сократить сроки проектирования и ликвидировать рост числа
инженерно-технических работников, занятых проектированием и
конструированием.
Научно обоснованное распределение функций между человеком и ЭВМ
подразумевает, что человек должен решать задачи, носящие творческий характер,
а ЭВМ — задачи, решение которых поддается алгоритмизации.
Существенным отличием автоматизированного проектирования от
неавтоматизированного является возможность замены дорогостоящего и
занимающего много времени физического моделирования — математическим
моделированием. При этом следует иметь в виду одно важнейшее обстоятельство:
при проектировании число вариантов необозримо. Поэтому нельзя ставить задачу
создания универсальной САПР, а необходимо решать вопросы проектирования для
конкретного семейства машин.
Для создания САПР необходимо:
· совершенствовать проектирование на основе применения математических
методов и средств вычислительной техники;
· автоматизировать процессы поиска, обработки и выдачи информации;
· использовать методы оптимального и вариантного проектирования;
применять эффективные, отражающие существенные особенности, математические
модели проектируемых объектов, комплектующих изделий и материалов;
· создавать банки данных, содержащих систематизированные сведения
справочного характера, необходимые для автоматизированного проектирования
объектов;
· повышать качество оформления проектной документации;
· повышать творческую долю труда проектировщиков за счет автоматизации
нетворческих работ;
· унифицировать и стандартизовать методы проектирования;
· подготавливать и переподготавливать специалистов;
· реализовывать взаимодействие с автоматизированными системами
различного уровня и назначения.
Комплекс средств автоматизации проектирования включает методическое,
лингвистическое, математическое, программное, техническое, информационное и
организационное обеспечение.
САПР — система, объединяющая технические средства, математическое и
программное обеспечение, параметры и характеристики которых выбирают с
максимальным учетом особенностей задач инженерного проектирования и
конструирования. В САПР обеспечивается удобство использования программ за
счет применения средств оперативной связи инженера с ЭВМ, специальных
проблемно-ориентированных языков и наличия информационно-справочной базы.
Структурными составными составляющими САПР являются подсистемы, обладающие
всеми свойствами систем и создаваемые как самостоятельные системы. Это
выделенные по некоторым признакам части САПР, обеспечивающие выполнение
некоторых законченных проектных задач с получением соответствующих проектных
решений и проектных документов.
По назначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие и
обслуживающие.
К проектирующим относятся подсистемы, выполняющие проектные процедуры и
операции, например:
· подсистема компоновки машины;
· подсистема проектирования сборочных единиц;
· подсистема проектирования деталей;
· подсистема проектирования схемы управления;
· подсистема технологического проектирования.
К обслуживающим относятся подсистемы, предназначенные для поддержания
работоспособности проектирующих подсистем, например:
· подсистема графического отображения объектов проектирования;
· подсистема документирования;
· подсистема информационного поиска и др.
В зависимости от отношения к объекту проектирования различают два вида
проектирующих подсистем:
· объектно-ориентированные (объектные);
· объектно-независимые (инвариантные).
К объектным подсистемам относят подсистемы, выполняющие одну или несколько
проектных процедур или операций, непосредственно зависимых от конкретного
объекта проектирования, например:
· подсистема проектирования технологических систем;
· подсистема моделирования динамики, проектируемой конструкции и др.
К инвариантным подсистемам относят подсистемы, выполняющие унифицированные
проектные процедуры и операции, например:
· подсистема расчетов деталей машин;
· подсистема расчетов режимов резания;
· подсистема расчета технико-экономических показателей и др.
Процесс проектирования реализуется в подсистемах в виде определенной
последовательности проектных процедур и операций. Проектная процедура
соответствует части проектной подсистемы, в результате выполнения которой
принимается некоторое проектное решение. Она состоит из элементарных
проектных операции, имеет твердо установленный порядок их выполнения и
направлена на достижение локальной цели в процессе проектирования. Под
проектной операцией понимают условно Выделенную часть проектной процедуры или
элементарное действие, совершаемое конструктором в процессе проектирования.
Примерами проектных процедур могут служить процедуры разработки
кинематической или компоновочной схемы станка, технологии обработки изделий
и т. п., а примерами проектных операций — расчет припусков, решение какого-
либо уравнения и т. п.
Структурное единство подсистем САПР обеспечивается строгой регламентацией
связей между различными видами обеспечения, объединенных общей для данной
подсистемы целевой функцией. Различают следующие виды обеспечения:
· методическое обеспечение — документы, в которых отражены состав,
правила отбора и эксплуатации средств автоматизации проектирования;
· лингвистическое обеспечение — языки проектирования, терминология;
· математическое обеспечение — методы, математические модели, алгоритмы;
· программное обеспечение — документы с текстами программ, программы
на машинных носителях и эксплуатационные документы;
· техническое обеспечение — устройства вычислительной и
организационной техники, средства передачи данных, измерительные и другие
устройства и их сочетания;
· информационное обеспечение — документы, содержащие описание
стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов,
комплектующих изделий, материалов и другие данные;
· организационное обеспечение — положения и инструкции, приказы,
штатное расписание и другие документы, регламентирующие организационную
структуру подразделений и их взаимодействие с комплексом средств
автоматизации проектирования.