Norenkov.Osnovy.Avtomatizirovannogo.Proektirovania.2002 (525024), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Прикладные протоколы и телекоммуникационные информационные услуги (205). Информационная безопасность (214).5.2. Системы автоматизированного проектирования в машиностроении... 217Основные функции и проектные процедуры, реализуемые в ПО САПР (217). Примеры программ (220).5.3. Системы автоматизированного проектирования в радиоэлектронике..
223Процедуры проектирования СБИС и РЭА (223). Примеры программ ECAD (230).5.4. Автоматизированные системы управления234Автоматизация управления предприятиями (234). Логистические системы (237). Автоматизация управления технологическими процессами (240). Автоматизированныесистемы делопроизводства (243).5.5. Инструментальные средства концептуального проектирования автоматизированных систем245ОглавлениеТипы CASE-систем (245). Спецификации проектов программных систем (248).
Методики IDEFO и IDEF3 (250). Методика IDEFIX (256). Унифицированный язык моделирования UML (258). Программное обеспечение CASE-систем для концептуальногопроектирования (260). Среды быстрой разработки приложений (261). Компонентноориентированные технологии (263). Пример реализации компонентно-ориентированной технологии в САПР (268).5.6. Системные среды автоматизированных систем271Назначение системных сред автоматизированных систем (271). Системы управлениябазами данных (272). Варианты управления данными в сетях АС (274).
Распределенные базы данных (276). Интеллектуальные средства поддержки принятия решений(278). Интеграция ПО в САПР (278). Функции систем PDM (281). Примеры системРОМ (286).Упражнения и вопросы для самоконтроля2896. Информационная поддержка этапов жизненного цикла изделий— CALS-технологии2916.1.
Обзор CALS-стандартов291Стандарты STEP (291). Стандарты Parts Library, Parametrics, Mandate, IIDEAS (292).Другие стандарты, используемые в CALS-технологиях (293).6.2. Языки разметки295Язык SGML (295). Язык XML (296).6.3. STEP-технология299Структура стандартов STEP (299). Методы описания (300). Методы реализации (301).Интегрированные ресурсы, прикладные компоненты и протоколы (302). Средстватестирования моделей (306). Организация в STEP информационных обменов (306).6.4.
Краткое описание языка Express307Структура описания приложения на языке Express (307). Схема (308). Сущности иатрибуты (308). Простые типы данных (310). Агрегативный тип данных (311). Определяемый, нечисловой, выделяемый типы (311). Супертипы и подтипы (312). Ограничения (313). Процедуры и функции (314). Константы (316). Взаимосвязи схем (316). Примеры моделей (317).
Структура обменного файла в стандарте STEP (ISO 10303-21) (319).Расширения языка Express (319).6.5. Стандарты управления качеством промышленной продукцииУпражнения и вопросы для самоконтроляСписок литературыПредметный указатель320323324325ПРЕДИСЛОВИЕЧеловечество вступило в XXI в., в котором придется решать ряд сложныхпроблем, связанных с экологией, поиском новых источников энергии, материалов,технологий, соответствующих постиндустриальному обществу. Определяющаяроль в решении названных проблем отводится информационным технологиям.Среди информационных технологий автоматизация проектирования занимает особое место. Во-первых, автоматизация проектирования - синтетическаядисциплина, ее составными частями являются многие другие современныеинформационные технологии.
Так, техническое обеспечение систем автоматизированного проектирования (САПР) основано на использовании вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий, в САПР используются персо'нальные компьютеры и рабочие станции, есть примеры применениямейнфреймов. Математическое обеспечение САПР отличается богатством иразнообразием используемых методов вычислительной математики, статистики, математического программирования, дискретной математики, искусственного интеллекта. Программные комплексы САПР относятся к числу наиболее сложных современных программных систем, основанных на операционныхсистемах Unix, Windows-NT, языках программирования С, C++, Java и других,современных CASE-технологиях, реляционных и объектно-ориентированныхсистемах управления базами данных (СУБД), стандартах открытых систем иобмена данными в компьютерных средах.Во-вторых, знание основ автоматизации проектирования и умение работатьсо средствами САПР требуются практически любому инженеру-разработчику.Компьютерами насыщены проектные подразделения, конструкторские бюро иофисы.
Работа конструктора за обычным кульманом, расчеты с помощью логарифмической линейки или оформление отчета на пишущей машинке сталианахронизмом. Предприятия, ведущие разработки без САПР или лишь с малойстепенью их использования, оказываются неконкурентоспособными вследствиекак больших материальных и временных затрат на проектирование, так иневысокого качества проектов.Появление первых программ для автоматизации проектирования за рубежом и в нашей стране относится к началу 1960-х годов. Тогда были созданыпрограммы для решения задач строительной механики, анализа электронныхПредисловиесхем, проектирования печатных плат.
Дальнейшее развитие САПР шло по путисоздания аппаратных и программных средств машинной графики, повышениявычислительной эффективности программ моделирования и анализа, расширения областей применения САПР, упрощения пользовательского интерфейса,внедрения в САПР элементов искусственного интеллекта.К настоящему времени создано большое число программно-методическихкомплексов для САПР с различными степенью специализации и прикладнойориентацией. В результате автоматизация проектирования стала необходимойсоставной частью подготовки инженеров разных специальностей; инженер, невладеющий знаниями и не умеющий работать в САПР, не может считатьсяполноценным специалистом.Во второе издание (1-е изд. в 2000 г.) учебника внесены изменения всоответствии с последними достижениями в информационных технологиях иучтены пожелания читателей.Подготовка инженеров разных специальностей в области САПР включаетбазовую и специальную компоненты.
Наиболее общие положения, модели иметодики автоматизированного проектирования входят в программу курса,посвященного основам САПР, детальное изучение тех методов и программ,которые специфичны для конкретных специальностей, предусматривается впрофильных дисциплинах.Данный учебник ориентирован на базовую подготовку студентов различныхинженерных специальностей в области САПР.Глава 1 является вводной.
Здесь даны начальные сведения о процессе проектирования технических объектов, изложены основные понятия системотехники,пояснены структура САПР и ее место в ряду других промышленных автоматизированных систем.Глава 2 посвящена техническому обеспечению САПР, основное вниманиеуделено локальным и корпоративным вычислительным сетям. Рассмотренынаиболее распространенные типы локальных сетей, методы доступа, протоколыи характеристики каналов передачи данных в вычислительных сетях.В главе 3 содержатся сведения о моделях и методах, используемых дляанализа проектных решений на различных иерархических уровнях, начиная сметода конечных элементов для анализа полей физических величин и кончаяосновами имитационного моделирования систем массового обслуживания.
Кратко изложены подходы к геометрическому моделированию и обработке графической информации для ее визуализации.Методы параметрического и структурного синтеза проектных решенийизложены в главе 4. Дан обзор критериев оптимальности и методов математического программирования для расчета оптимальных значений проектныхпараметров.
Пояснены трудности формализации структурного синтеза иохарактеризованы перспективные методы его выполнения.10ПредисловиеВ главе 5 представлены сведения о методическом и программномобеспечении автоматизированных систем. Дано описание типичныхпоследовательностей проектных процедур и поддерживающих их программ вСАПР машиностроения и радиоэлектроники, рассмотрены особенности методики программного обеспечения концептуального проектирования сложных изделий.Глава 6 знакомит читателя с CALS-технологиями - подходами и средствамиинформационной поддержки всех этапов жизненного цикла промышленныхизделий, дано описание соответствующих стандартов и языка Express.1. ВВЕДЕНИЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЕПРОЕКТИРОВАНИЕ1.1.
Системный подход к проектированиюПонятие инженерного проектированияПроектирование технического объекта - создание, преобразование и представление в принятой форме образа этого еще не существующего объекта.Образ объекта или его составных частей может создаваться в воображениичеловека в результате творческого процесса или генерироваться в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека и ЭВМ.В любом случае инженерное проектирование начинается при наличии выраженной потребности общества в некоторых технических объектах, которымимогут быть объекты строительства, промышленные изделия или процессы.Проектирование включает в себя разработку технического предложения и (или)технического задания (ТЗ), отражающих эти потребности, и реализацию ТЗ ввиде проектной документации.Обычно ТЗ представляют в виде некоторых документов, и оно являетсяисходным (первичным) описанием объекта.
Результатом проектирования, какправило, служит полный комплект документации, содержащий достаточныесведения для изготовления объекта в заданных условиях. Эта документация иесть проект, точнее, окончательное описание объекта. Более коротко, проектирование —процесс, заключающийся в получении и преобразовании исходногоописания объекта в окончательное описание на основе выполнения комплексаработ исследовательского, расчетного и конструкторского характера.Преобразование исходного описания в окончательное порождает ряд промежуточных описаний, подводящих итоги решения некоторых задач и используемых при обсуждении и принятии проектных решений для окончания илипродолжения проектирования.Проектирование, при котором все проектные решения или их часть получаютпутем взаимодействия человека и ЭВМ, называют автоматизированным, вотличие от ручного (без использования ЭВМ) или автоматического (безучастия человека на промежуточных этапах).
Система, реализующая автомати121.1. Системный подход к проектированиюзированное проектирование, представляет собой систему автоматизированного проектирования САПР (в англоязычном написании CAD System Computer Aided Design System).Автоматическое проектирование возможно лишь в отдельных частныхслучаях для сравнительно несложных объектов. Превалирующим в настоящеевремя является автоматизированное проектирование.Проектирование сложных объектов основано на применении идей ипринципов, изложенных в ряде теорий и подходов. Наиболее общим подходомявляется системный подход, идеями которого пронизаны различные методикипроектирования сложных систем.Принципы системного подходаОсновные идеи и принципы проектирования сложных систем выражены всистемном подходе.