Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Во – вторых, взаимодействие людей и технических средств определяется как взаимодействие в информационной среде, которое отражает информационный характер связей между этими компонентами САПР.

В – третьих, устанавливается основа объединения компонентов САПР в систему - задачи проектирования и процесс их решения (процесс проектирования).

Таким образом, приведенное определение САПР как организационно – технической системы отражает органическое единство между субъектом, средствами, объектом и процессом проектирования.

Состав САПР

В составе САПР как организационно – технической системы можно выделить следующие компоненты (Рис. 1.4.):

Рис. 1.4

Организационная система, структура которой определяет место отдельных специалистов и коллективов, а также взаимодействие и взаимоотношения между ними, является, таким образом, интеллектуальным компонентом САПР. В зависимости от функций специалистов, принимающих участие в процессе проектирования, они группируются по трем категориям: целевой персонал, т.е. проектировщики, непосредственно осуществляющие проектирование объекта; управляющий персонал в лице руководителей подразделений и предприятия; обеспечивающий персонал, чья деятельность направлена на поддержание необходимого состояния технических средств САПР, обеспечение процесса проектирования необходимыми ресурсами и т.д.

Технические средства (машинный компонент) подразделяются на следующие виды: средства обработки, передачи и хранения информации (ЭВМ, внешние устройства памяти, интерфейсные устройства); средства взаимодействия человека - ЭВМ, так называемое терминальное (или периферийное) оборудование (дисплеи, графопостроители, телетайпы, диджитайзеры и т.д.); а также вспомогательное оборудование, функции которого заключаются в создании необходимых условий функционирования первых двух видов технических средств (средства обеспечения необходимых параметров воздушной среды в помещениях, средства защиты от внешних помех, устройства электропитания).

Создание и использование ЭВМ позволило значительно снизить трудоемкость и продолжительность вычислительных работ. Но в процессе проектирования изделий и технологических процессов доля собственно вычислительных работ не превышает 15%. Автоматизация проектирования потребовала выпуска специализированных средств САПР. Техническое обеспечение САПР представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования.

Информационная среда - информационный компонент объединяет все виды информации, хранимой, передаваемой, обрабатываемой в САПР. Информация в САПР весьма разнопланова по своему содержанию, форме представления, сферам использования. Учитывая непрерывное изменение этих показателей по мере протекания процесса проектирования, зависимость их от конкретных особенностей построения САПР, а также объекта проектирования, представляется целесообразным выделить в состав информационной среды составляющие, назначение которых инвариантно по отношению к этим факторам.

Каждая из этих составляющих представляет собой так называемое обеспечение:

• организационное обеспечение, определяющее структуру САПР, взаимодействие элементов, все виды ограничений на характер и условия функционирования элементов

• методическое обеспечение, представляющее собой описание совокупности способов, методов, моделей, алгоритмов и приемов выполнения работ целевым, управляющим и обеспечивающим персоналом САПР

• программное обеспечение, объединяющее программы функционирования технических средств САПР, зафиксированные на различных носителях информации

• информационное обеспечение, в состав которого входят все виды данных (исходные, справочные, библиографические и др.), необходимые для выполнения работ в процессе проектирования

Основой, на которой объединяются указанные компоненты САПР в единую целенаправленную функционирующую систему (или подсистему), как уже отмечалось, является процесс научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок (НИОКР). По отношению к САПР в целом - это процесс проектирования, конструирования и технологической подготовки производства, а к подсистеме - законченная совокупность проектных процедур.

В свою очередь процесс разработки находится в прямой зависимости от особенностей реализующих его технических средств.

Это обстоятельство делает необходимым рассмотрение процесса разработки (процесса НИОКР) как особого рода компонента САПР, а именно функционального компонента.

Таким образом, представление САПР как единой динамической системы структура - процесс функционирования является реализацией одного из основополагающих положений методологии системного подхода к ее построению.

Наличие в составе САПР вышеуказанных компонентов при развитой по своему составу информационной среде - один из признаков, отличающий автоматизированную систему от простого набора средств автоматизации. Это положение относится как к САПР предприятия в целом, для которой представленная выше структура составляющих ее компонентов достаточно инвариантна, так и к подсистемам САПР. В качестве последних выступают части САПР, ориентированные либо на получение определенного законченного информационного продукта (проектного решения, конструкции узла и т.д.) как результата решения некоторой частной задачи проектирования, либо на выполнение функционально законченных процедур проектирования, сопутствующих получению собственно проектно-конструкторских решений (процедуры организации диалога, ввода и вывода графической информации и др.).

Вполне очевидно при этом, что детальный состав организационной системы, информационной среды, технических средств САПР, особенности процесса разработки зависят от ряда факторов, определяемых, в частности, конкретными задачами системы, ее местом в общей структуре предприятия.

Компоненты информационной среды САПР

Средства автоматизации проектирования можно сгруппировать по видам обеспечения автоматизированного проектирования.

Организационное обеспечение САПР. Стандарты по САПР требуют выделения в качестве самостоятельного компонента организационного обеспечения, которое включает в себя положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и взаимодействие подразделений с комплексом средств автоматизированного проектирования.

Методическое обеспечение САПР. Под методическим обеспечением САПР понимают входящие в ее состав документы, регламентирующие порядок ее эксплуатации. Причем документы, относящиеся к процессу создания САПР, не входят в состав методического обеспечения. Так как документы методического обеспечения носят в основном инструктивный характер, и их разработка является процессом творческим, то о специальных способах и средствах реализации данного компонента САПР говорить не приходится.

Информационное обеспечение САПР.Основу информационного обеспечения (ИО) САПР составляют данные, которыми пользуются проектировщики в процессе проектирования непосредственно для выработки проектных решений. Эти данные могут быть представлены в виде тех или иных документов на различных носителях, содержащих сведения справочного характера о материалах, комплектующих изделиях, типовых проектных решениях, параметров элементов, сведения о создании текущих в виде промежуточных и окончательных проектных решений, структур и параметров проектируемых объектов и т.п. При этом данные, являющиеся результатом одного процесса преобразования, могут быть исходными для другого процесса. Совокупность данных, используемых всеми компонентами САПР, составляет информационный фонд САПР.

Основная функция ИО САПР — ведение информационного фонда, т.е. обеспечение создания, поддержки и организации доступа к данным. Таким образом, ИО САПР есть совокупность информационного фонда и средств его ведения.

Программное обеспечение САПР.Программное обеспечение САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Программное обеспечение делится на общесистемное и специальное (прикладное).

Общесистемное ПО предназначено для организации функционирования технических средств, т.е. для планирования и управления вычислительным процессом, распределения имеющихся ресурсов, и представлено операционными системами вычислительных машин и вычислительных комплексов. Общесистемное ПО обычно создается для многих приложений и специфику САПР не отражает.

В специальном(прикладном) ПО реализуется математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур. Прикладное ПО обычно имеет форму пакетов прикладных программ (ППП) или наборов специальных библиотек, каждый из которых обслуживаетопределенный этап процесса проектирования или группу однотипных задач внутри различных этапов.

Основу математического обеспечения САПР составляют алгоритмы, по которым разрабатывается программное обеспечение САПР. Элементы математического обеспечения САПР чрезвычайно разнообразны. Среди них имеются инвариантные элементы — принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки экстремальных задач, поиски экстремума. Разработка математического обеспечения является самым сложным этапом создания САПР, от которого в наибольшей степени зависят производительность и эффективность функционирования САПР в целом.

По назначению и способам реализации математическое обеспечение САПР делится на две части:

• математические методы и построенные на их основе математические модели, описывающие объекты проектирования

• формализованное описание технологии автоматизированного проектирования

Способы и средства реализации первой части математического обеспечения наиболее специфичны в различных САПР и зависят от особенностей объектов проектирования. Что касается второй части математического обеспечения, то формализация процессов автоматизированного проектирования в комплексе оказалась более сложной задачей, чем алгоритмизация и программирование отдельных проектных задач. При решении данной задачи должна быть формализована вся логика технологии проектирования, в том числе логика взаимодействия проектировщиков друг с другом на основе использования средств автоматизации. Работы по автоматизации проектирования во многих случаях выявили несовершенство методологии самого проектирования и привели к необходимости одновременного решения задач по совершенствованию процессов проектирования. В основе проектирования должен лежать системный подход. Математическое обеспечение САПР должно описывать во взаимосвязи объект, процесс и средства автоматизации проектирования. Так как в настоящее время установившейся теоретической базы для решения этой задачи не существует, то практически происходит процесс интеграции в единый комплекс средств моделирования сложных систем различных математических методов.

В развитии этого процесса можно выделить два перспективных направления:

• развитие методов получения оптимальных проектных решений, в том числе ориентированных на автоматизированное проектирование

• совершенствование и типизация самих процессов автоматизированного проектирования, инвариантных к видам проектируемых объектов

Лингвистическое обеспечение САПР.Основу лингвистического обеспечения САПР составляют специальные языковые средства (языки проектирования), предназначенные для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений. Основная часть лингвистического обеспечения — языки общения человека с ЭВМ.

Функционирование САПР возможно только при наличии и взаимодействии перечисленных средств автоматизированного проектирования.

Выгоды внедрения САПР определяются целым рядом основополагающих факторов, к числу которых относятся:

• Повышение производительности труда конструкторов. Это достигается благодаря получаемой разработчиком помощи со стороны ЭВМ, которая обеспечивает наглядное представление проектируемого изделия и его составных частей и отдельных деталей, а также сокращает время, необходимое для синтеза, анализа и документирования проектных решений. Достигаемое увеличение производительности сказывается не только на уменьшении стоимости проектирования, но и на сокращении его сроков.

• Улучшение качества проектов. Система автоматизированного проектирования открывает широкие возможности для более глубокого инженерного анализа и рассмотрения большего числа альтернативных проектных решений. Кроме того, уменьшается количество ошибок проектирования благодаря более высокой точности САПР. Все это вместе создает лучшие условия для проектирования.

• Совершенствование средств информационного общения разработчиков. При использовании САПР удается получать конструкторские чертежи более высокого качества, в полной мере соблюдать требования стандартов, лучше документировать разработки, допускать меньше ошибок в чертежах и делать их более понятными и разборчивыми.

• Формирование базы данных для систем управления производством. В процессе создания конструкторской документации на проектируемое изделие (в которой определяются его геометрические и размерные характеристики, параметры отдельных узлов, требования к свойствам используемых материалов, ведомость сырья и материалов и т.п.) одновременно формируется большая часть базы данных, необходимых для управления процессом изготовления изделия.

Работа в САПР

Термин САПР является смысловым эквивалентом английского CAD (сокращенное английское Computer-AidedDesign) и означает проектирование с помощью компьютера. Человеку в этом процессе отводится активная роль, он решает самостоятельно и с помощью компьютеров определенную часть задач проектирования. Понятие САПР в содержательном смысле означает конструирование, возможности автоматизации которого обеспечиваются использованием вычислительных средств. САПР можно понимать и как создание и преобразование информации с использованием ЭВМ.

Характеристики

Список файлов лекций