Норенков И.П. - Основы автоматизированного проектирования (1060628), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Проектирование непосредственно под заказ позволяет добиться наилучших параметров создаваемой продукции, а оптимальныйвыбор исполнителей и цепочек поставок ведет к минимизации времени и стоимости выполнения заказа. Характерная особенность СРС - обеспечение взаимодействия многих предприятий, т. е. технология СРС является основой, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР,ERP, PDM, SCM, CRM и другие АС разных предприятий.Структура САПРКак и любая сложная система, САПР состоит из подсистем.
Различаютподсистемы проектирующие и обслуживающие.Проектирующие подсистемы непосредственно выполняют проектныепроцедуры. Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемыгеометрического трехмерного моделирования механических объектов,изготовления конструкторской документации, схемотехнического анализа,трассироцки соединений в печатных платах.Обслуживающие подсистемы обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, их совокупность часто называют системной средой (илиоболочкой) САПР. Типичными обслуживающими подсистемами являютсяподсистемы управления проектными данными, подсистемы разработки и27/ Введение в автоматизированное проектированиесопровождения программного обеспечения CASE (Computer Aided SoftwareEngineering), обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР.Структурирование САПР по различным аспектам обусловливает появление гноов обеспечения САПР.
Принято выделять семь видов обеспеченияСАПР:• техническое (ТО), включающее различные аппаратные средства (ЭВМ,периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи,измерительные средства);• математическое (МО), объединяющее математические методы, моделии алгоритмы для выполнения проектирования;• программное, представляемое компьютерными программами САПР;• информационное, состоящее из базы данных, СУБД, а также включающее другие данные, используемые при проектировании; отметим, что вся совокупность используемых при проектировании данных называется информационным фондом САПР, а база данных вместе с СУБД носит название банкаданных;• лингвистическое, выражаемое языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками программирования и языками обмена данными междутехническими средствами САПР;• методическое, включающее различные методики проектирования, иногдак нему относят также математическое обеспечение;• организационное, (гедставляемое штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, регламентирующими работу проектного предприятия.Разновидности САПРКлассификацию САПР осуществляют по ряду признаков, например по приложению, целевому назначению, масштабам (комплексности решаемых задач),характеру базовой подсистемы - ядра САПР.По приложениям наиболее представительными и широко используемымиявляются следующие группы САПР.1.
САПР для применения в отраслях общего машиностроения. Их часто называют машиностроительными САПР или системами MCAD (MechanicalCAD).2. САПР для радиоэлектроники: системы ECAD (Electronic CAD) или EDA(Electronic Design Automation).3. САПР в области архитектуры и строительства.Кроме того, известно большое число специализированных САПР, иливыделяемых в указанных группах, или представляющих самостоятельную ветвь-> *-"ЯССИфикацИИ Примерами таких систем являются САПР больших ин-1.3. Системы автоматизированного проектирования и их местотегральных схем (БИС); САПР летательных аппаратов; САПР электрическихмашин и т. п.По целевому назначению различают САПР или подсистемы САПР, обеспечивающие разные аспекты (страты) проектирования.
Так, в составе MCADпоявляются рассмотренные выше CAE/CAD/CAM-системы.По масштабам различают отдельные программно-методические комплексы(ПМК) САПР, например: комплекс анализа прочности механических изделий всоответствии с методом конечных элементов (МКЭ) или комплекс анализаэлектронных схем; системы ПМК; системы с уникальными архитектурами нетолько программного (software), но и технического (hardware) обеспечений.По характеру базовой подсистемы различают следующие разновидностиСАПР.1.
САПР на базе подсистемы машинной графики и геометрического моделирования. Эти САПР ориентированы на приложения, где основной процедуройпроектирования является конструирование, т. е. определение пространственных форм и взаимного расположения объектов. К этой группе систем относится большинство САПР в области машиностроения, построенных на базе графических ядер.В настоящее время широко используют унифицированные графические ядра, применяемые более чем в одной САПР (ядра Parasolid фирмы EDS Unigraphics и ACISфирмы Intergraph).2. САПР на базе СУБД.
Они ориентированы на приложения, в которых присравнительно несложных математических расчетах перерабатывается большойобъем данных. Такие САПР преимущественно встречаются в технико-экономических приложениях, например, при проектировании бизнес-планов, но ониимеются также при проектировании объектов, подобных щитам управления всистемах автоматики.3. САПР на базе конкретного прикладного пакета. Фактически это автономно используемые ПМК, например, имитационного моделирования производственных процессов, расчета прочности по МКЭ, синтеза и анализа системавтоматического управления и т. п.
Часто такие САПР относятся к системамСАЕ. Примерами могут служить программы логического проектирования набазе языка VHDL, математические пакеты типа MathCAD.4. Комплексные (интегрированные) САПР, состоящие из совокупностиподсистем предыдущих видов. Характерными примерами комплексных САПРявляются CAE/CAD/CAM-системы в машиностроении или САПР БИС. Так,САПР БИС включает в себя СУБД и подсистемы проектирования компонентов, принципиальных, логических и функциональных схем, топологии кристаллов, тестов для проверки годности изделий. Для управления столь сложнымисистемами применяют специализированные системные среды.29/. Введение в автоматизированное проектированиеПонятие о CALS-технологияхТехнологии комплексной компьютеризации сфер промышленного производства, цель которых—унификация и стандартизация спецификаций промышленной продукции на всех этапах ее жизненного цикла, называют CALS-технологиями.
Основные спецификации представлены проектной, технологической,производственной, маркетинговой, эксплуатационной документацией. В CALSсистемах предусмотрены хранение, обработка и передача информации в компьютерных средах, оперативный доступ к данным в нужное время и в нужномместе. Терминология в области CALS еще окончательно не установилась. Так,первоначально аббревиатура CALS расшифровывалась как Computer AidedLogistics Systems, т. е. автоматизированная логистическая поддержка. Посколькупод логистикой обычно понимают дисциплину, посвященную вопросам снабжения и управления запасами, а функции CALS намного шире и связаны со всемиэтапами жизненного цикла промышленных изделий, применяют и более соответствующую предмету расшифровку аббревиатуры CALS — ContinuousAcquisition and Lifecycle Support. В русском языке понятию CALS соответствует ИЛИ (информационная поддержка изделий) или КСПИ (компьютерноесопровождение и поддержка изделий).Применение CALS-технологий позволяет существенно сократить объемыпроектных работ, так как описания многих составных частей оборудования,машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в унифицированных форматах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю технологий CALS.
Существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности,интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организаций и т. п.Предполагается, что успех на рынке сложной технической продукции будетнемыслим вне технологий CALS.Развитие CALS-технологий должно привести к появлению так называемыхвиртуальных производств, в которых процесс создания спецификаций синформацией для программно управляемого технологического оборудования,достаточной для изготовления изделия, может быть распределен во времени ипространстве между многими организационно автономными проектнымистудиями.
Среди несомненных достижений CALS-технологий следует отметитьлегкость распространения передовых проектных решений, возможностьмногократного воспроизведения частей проекта в новых разработках и др.Построение открытых распределенных автоматизированных систем дляпроектирования и управления в промышленности составляет основусовременных CALS-технологий. Главная проблема их построения - обеспечениеединообразного описания и интерпретации данных, независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных.Структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, языкиее представления должны быть стандартизованными.
Тогда становится реальнойуспешная работа над общим проектом разных коллективов, разделенных вовремени и пространстве и использующих разные CAE/CAD/CAM-системы.301.4. Особенности проектирования автоматизированных системОдна и та же конструкторская документация может быть использованамногократно в разных проектах, а одна и та же технологическая документация - адаптирована к разным производственным условиям, что позволяет существенно сократить и удешевить общий цикл проектирования и производства.Кроме того, упрощается эксплуатация систем.Таким образом, информационная интеграция является неотъемлемымсвойством CALS-систем.
Поэтому в основу CALS-технологий положен рядстандартов, обеспечивающих такую интеграцию.Важные проблемы, требующие решения при создании комплексныхСАПР, - управление сложностью проектов и интеграция ПО. Эти проблемывключают вопросы декомпозиции проектов, распараллеливания проектныхработ, целостности данных, межпрограммных интерфейсов и др.1.4. Особенности проектированияавтоматизированных системЭтапы проектированияК проектированию АС непосредственное отношение имеют два направлениядеятельности: 1) собственно проектирование АС конкретных предприятий(отраслей) на базе готовых программных и аппаратных компонентов с помощьюспециальных инструментальных средств разработки; 2) проектированиеупомянутых компонентов АС и инструментальных средств, ориентированныхна многократное применение при разработке многих конкретных автоматизированных систем.Сущность первого направления можно охарактеризовать словами «.системная интеграция» (другое близкое понятие имеет название консалтинг).Разработчик АС должен быть специалистом в области системотехники, хорошознать соответствующие международные стандарты, состояние и тенденцииразвития информационных технологий и программных продуктов, владетьинструментальными средствами разработки приложений (CASE-средствами)и быть готовым к восприятию и анализу автоматизируемых процессов всотрудничестве со специалистами-прикладниками.Существует ряд фирм, специализирующихся на разработке проектов АС (например,Price Waterhouse, Jet Info, Consistent Software, Interface и др.)Второе направление в большей мере относится к области разработки МО иПО для реализации функций АС - моделей, методов, алгоритмов, программ набазе знания системотехники, методов анализа и синтеза проектных решений,технологий программирования, операционных систем и т.
п. Существует рядобщеизвестных технологий (методик) проектирования ПО АС, среди которыхпрежде всего следует назвать компонентно-ориентированную разработку технологию индустриальной разработки программных систем.311. Введение в автоматизированное проектированиеДля каждого класса АС (САПР, ERP, геоинформационные системы и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
