1.2 Функциональная структура и состав сапр

В современной постановке проблема автоматизированного проекти­рования представляется как целенаправленный поиск оптимального варианта проекта на основе максимального использования достиже­ний науки и техники, совершенствования прикладного математичес­кого обеспечения, средств вычислительной техники и информацион­ной базы.

САПР - это объединение соответствующей вычислительной тех­ники и модулей программного обеспечения с целью решения проект­ных задач в конкретной области, т. е. это программно-машинный комплекс, состоящий из технических средств (технического обеспече­ния), системного обеспечения, прикладного математического обеспе­чения и средств ведения диалога.

Исходя из традиционной практики» проектирования можно выде­лить четыре этапа проектирования, выполняемых с использованием ЭВМ.

1. Концептуальное проектирование. Оно предполагает определение потребности в продукции на основании рыночных данных и планового развития отрасли и включает процессы разработки и принятия реше­ний, ведущих к описанию проекта в общих чертах. На этом этапе основное внимание уделяется анализу ранее известной аналогичной или конкурирующей продукции, анализу патентов, стандартов, оценке источников сырья, рынков сбыта. Этот этап является самым ответст­венным, так как основывается на современном уровне развития тех­нологии, состоянии научных разработок, интуиции проектировщиков. На этом этапе по существу происходит разработка задания на проек­тирование.

2. Проектный анализ. Это анализ методов получения продуктов. Здесь требуется точное определение состава объекта, параметров сырья и конечного продукта, источников энергии и т. д. Аналоги производства или экспериментальные данные лабораторных исследо­ваний, данные регламента являются базовыми для формирования тех­нологической схемы производства. Однако при многовариантности ее реализации оптимальный выбор может быть сделан только с исполь­зованием ЭВМ. На этом этапе во многих случаях эффективным явля­ется наличие возможности непосредственного изменения схемы в диа­логовом режиме. Этот этап можно интерпретировать как предвари­тельную проработку проекта.

3. Детальное проектирование состоит в проектировании всех аппа­ратов и установок, необходимых для производства продукции. На этом этапе определяют конструкционные характеристики оборудова­ния, взаимосвязи между отдельными стадиями производства; оцени­вают возможности рециклов, энергетических потоков, т. е. формиру­ется окончательный вариант технологической схемы.

Этапы 2 и 3 тесно взаимосвязаны и часто выполняются как один, особенно при ограниченном числе вариантов технологических схем.

4. Подготовка проектной документации состоит в увязке разрабо­ток предыдущих стадий в виде выходной документации.

Рассмотренная технология проектирования по числу этапов отли­чается от традиционной, однако охватывает весь спектр вопросов, которые необходимо решать.

В процессе разработки проекта последовательность выделенных этапов проектирования может меняться: на каждом из них может потребоваться возврат к предыдущим этапам для уточнения или из­менения данных или частных решений.

Точность решения задач на каждом из выделенных этапов опре­деляется совершенством математического обеспечения.

Использование САПР изменяет содержание работы проектиров­щика. Если традиционно проектировщик принимал решения на всех уровнях подготовки проекта, то теперь он освобождается от обдумывания результатов промежуточных решений, эту функцию выполняет ЭВМ.

Анализ функций и содержания частей проекта позволяет выделить несколько групп проектных работ, обладающих общими признаками или сходным характером операций, а именно: технологическое, обще­инженерное, строительное и сантехническое, технико-экономическое проектирование.

При разработке САПР целесообразно принять декомпозицию про­цесса проектирования на два этапа — технологическое и общеинженерное проектирование. Для первого характерно создание индивиду­альных подсистем, ориентированных на автоматизацию проектирова­ния конкретных технологических процессов. На втором этапе создаются общеинженерные подсистемы, практически типовые для лю­бого вида технологических производств (например, водоснабжение и канализация, электрообеспечение и т. д.).

В свою очередь, каждая из подсистем состоит из нескольких частей. Например, подсистема «Физикохимия» (входящая в структуру техно­логического проектирования), основной функцией которой является выдача требуемых характеристик, свойств, параметров веществ и их смесей, должна содержать базы данных по свойствам, комплексы программ для расчета и прогнозирования свойств и т. д.