Процессы проектирования
Процесс проектирования – представляет собой последовательность решения задач проектирования в соответствии с целями.
Стадии процессов:
Постановка проблемы и формирование общей цели и проектирование. В основном это творческий акт, требующий глубоких знаний. Создание проблемно ориентированных информационных баз данных.
Изыскание общей концепции о средствах достижения цели. Выявление основных функций и принципов действия объектов, обеспечивающих достижение планируемых результатов. Творческая работа, связанная с анализом опыта предшествующих. Применяются обобщенные модели.
Иерархическая декомпозиция общей цели, функции, принципов построения до той степени конкретизации, когда вырисовываются технологически реализуемые конструктивные решения. Применения эвристических систем, количественная оценка принимаемых решений.
Разработка технических заданий, составление карт
Разработка технических предложений на разработку объектов в соответствии с техническим заданием (требуется максимально возможный объем информации)
Эскизное проектирование объектов. Работа по окончательному теоретическому и экспериментальному обоснованию устройства и работы объектов проектирования. Применяются методы моделирования: математический, имитационный, аналоговый, 3D-моделирование.
Разработка технического проекта. Эскизы доводятся до уровня конструкторских документов, содержащие окончательных технических объектов.
Разработка рабочей документации для изготовления опытных образцов
Коррекция проектных решений и документации.
Проектные задачи, операции, процедуры
Проектные задачи – это задачи, решения которых приводит к достижению целей. При решении задач применяются проектные операции – законченные последовательности действий, завершающиеся определенными промежуточными результатами.
Процедуры – последовательность проектных операций, приводящие к решению проектных задач.
Каждая стадия процесса проектирования может быть описана в терминах проектных процедур и операций. При выполнении проектных операций принимаются проектные решения (выбор схем, конструкций, управлений и других характеристик объектов проектирования, определяющие их устройство и функционирование.
В наибольшей степени применяются:
хранение и обращение к обширным объемам исходных данных
формализация и математическое моделирование объектов
реализация алгоритмов поиска решений
организация процессов корректировки исходных данных и принятых решений по результатам
документирование промежуточных и итоговых результатов.
В наименьшей степени применяются:
целеполагание
постановка проектных задач
определение концепций о средствах достижения цели
принятие окончательных решений на стыках проектных процедур и стадий проектирования в целом
Обобщенный алгоритм автоматизированного проектирования
Обобщенный алгоритм автоматизированного проектирования содержит типовые операции, процедуры и стадии, которые совпадают с процессом проектирования но по способу реализации они автоматизированы. Кроме этого в алгоритмах автоматизированного проектирования включается ряд сервисных и системных операций: ввод-вывод данных, поиск информации, исполнение решений.
Характеристики этапов
Включает постановку и формализацию целей проектирвоания на рассматриваемой стадии, анализ данных, выработку предварительных предложений о средствах достижения целей и первичное САПР: обращение к банку данных системы для отбора информации по комплексу требований к будущему объекту существующим и перспективным средством достижения цели; формирование первичного описания объекта на морфологическом уровне. Работа выполняется в соответствии АРМ с автоматическим обращением к центральному процессу.
Процедуры: организация диалога, информационный поиск, обмен и вывод информации в цифровой и графической форме.
Результаты этапа заносятся в банк данных системы и документируются на соответствующие технические средства.
На этом этапе формируются исходные данные для построения математической модели.
Включает действие проектировщика по выбору или формированию требуемых структурных, геометрических и функциональных моделей. Творческий характер. Проектировщик должен знать о возможностях САПР, для этого разрабатывается банк данных САПР о существующих математических моделях и поисковая система для выбора соответствующих моделей. В диалоговом режиме проектировщик имеет возможность корректировки модели. Он выбирает две модели: упрощенную (для синтеза решений) и функциональную (для анализа). Полученная информация при моделировании запоминается в банке данных и используется при постановки проектной задачи.
Состоит в формализации в соответствии с целями искомых характеристик, критериев и условий, которым должен удовлетворять объект. Выполняется в диалоговом режиме. Определяются геометрические и функциональные характеристики, выбираются критерии оптимальности решения.
Результаты заносятся в банк данных для автоматизации выбора требуемых алгоритмов.
Включает в себя действия по поиску в банке алгоритмов или разработки подходящих алгоритмов для решения задач. Для этого разработаны рекомендации в методическом обеспечении САПР.
Выбираются средства автоматизации решения задач. Выполняется в диалоговом режиме и осуществляет планирование вычислительного процесса. Определяются пакеты прикладных программ, оцениваются вычислительные мощности для решения. Выбирается необходимое ПО общего назначения, математические системы, СУБД.
Содержит формулировку упрощенной задачи, которая имеет значительно меньшую сложность и позволяет однозначно оценивать результаты. При отрицательных результатах последовательно осуществляется тестирование технического, программного, информационного обеспечения. При отсутствии в них сбоев и ошибок вводятся изменения в математические модели и алгоритмы.
Ввод постановки решаемой задачи и информации. Задание параметров используемых алгоритмов, выполнение задачи на ЭВМ, получение и анализ промежуточных результатов, и оперативная корректировка решения задач. Используются практически все программные и технические средства САПР.
Проводятся вычислительные эксперименты на более сложных математических моделях объекта. Применяются специальные программные средства. При отрицательной оценке – возврат к предыдущему этапу с целью корректировки решений. При положительной оценке – переходим к оформлению в виде удобном для изготовления опытных образцов
С помощью программных и технических средств производится выдача чертежей на носители и разработка программы для станков с ЧПУ. Одновременно все результаты заносятся в банк.
Лабораторные, стендовые, натурные испытания. Средства автоматизации применяются для обработки экспериментальных данных.
Производится проектировщиком совместно с заказчиком. При отрицательной оценке производим корректировку.
Применяются принтеры, плоттеры.