Глава V автоматизация проектных работ

1. Задачи и функции сапр

Проект должен содержать все новейшие достижения научно-технической мысли. Он будет отвечать всем предъявляемым к нему требованиям при глубоком продумывании решений, сравнений раз­личных вариантов, всесторонней оценке свойств того или иного варианта, применении лучших решений из всех рассмотренных ва­риантов. Но время, которое можно затратить на это, ограничено.

Всегда наступает момент, когда следует отвечать на вопрос, не устареет ли проект, если его продолжать улучшать, до того как он выйдет в законченном варианте.

В современных условиях повышение качества и сокращение сроков разработки проектов может быть обеспечено лишь на осно­ве широкого использования математических методов и электронных вычислительных машин в проектных, конструкторских, технологи­ческих организациях и на предприятиях. Для повышения произво­дительности труда в проектировании известны различные приемы. Изготовление макетов дает возможность наглядно представить проектируемый объект. Применение темплетов позволяет наиболее рационально разместить оборудование. Типовые решения и бланки типовой технической документации дают возможность многие удач­ные варианты использовать в различных проектах.

Выбирать отдельное оборудование можно с помощью перфокарт с краевой перфорацией или любой другой информационно-поисковой системы. Но это решение отдельных задач.

Комплексно проблему можно решать с помощью вычислительной техники. Работы по машинному проектированию в нашей стране и за рубежом ведутся ухе несколько лет. Делаются попытки разра­ботать универсальные программы. Начаты и довольно успешно ве­дутся работы над автоматизацией творческие инженерных задач, в том числе и методами эвристического программирования.

Автоматизация проектирования особенно эффективна, когда от автоматизации выполнения отдельных инженерных расчетов пе­реходят к комплексной автоматизации, создавая для этой цели системы автоматизированного проектирования.

Анализ процессов развития объектов новой техники как объектов проектирования, планирования и управления позволяет сделать вывод о том, что главной задачей современного проек­танта - системотехника или специалиста по системному проекти­рованию - является не столько расчет конструкций, функциональ­ных схем и выпуск чертежей, сколько программирование всего жи­зненного цикла целого поколения объектов новой техники и опре­деление последствий запуска в производственную сферу народного хозяйства поколений новой техники. Тем самым глубина прогнози­рования последствий ввода в народное хозяйство новой техники и мощность совмещаемых взаимосвязей объектов новой техники на этапе их постройки и использования в сфере эксплуатации опре­деляют задачи проектирования как задачи системных исследовании.

В связи с этим автоматизация проектирования объектов но­вой техники составляет качественно новое содержание, не имею­щее практически ничего общего с традиционными задачами автома­тизации инженерных расчетов и автоматизации чертежно-графических работ.

Возникновение и формирование концепции автоматизированно­го проектирования происходило примерно по следующей схеме.

Сначала автоматизировали чертежные работы как одну из са­мых трудоемких частей любого процесса проектирования и одно­временно вели работы по автоматизации инженерных расчетов на базе математических методов. Эти работы оправдали затраченные средства, свели до минимума ошибки вычислений, повысили куль­туру проектирования, однако не привели к какому-либо сущест­венному сокращению сроков проектирования и не внесли ничего принципиально нового, улучшающего проект.

Следующий этап - создание автоматизированных рабочих мест конструктора. Рабочие места оказались непосредственно связан­ными с ЦВМ, появились простейшие дисплеи, позволившие констру­ктору реализовать обратную связь с ЦВМ. Однако автоматизация рабочих мест конструктора также не решила основной проблемы.

Стала очевидной необходимость создания интегрированной си­стемы автоматизированного проектирования, включающей автомати­зированную систему управления процессом проектирования, авто­матизированную информационную систему, систему имитационного моделирования и разнообразные диалоговые процедуры, автомати­зированные рабочие места конструкторов рабочего профиля, авто­матизацию всех графических и расчетных работ и др. Построение современных САПР является одной из наиболее актуальных проб­лем автоматизации проектирования, в которой сконцентрировались самые сложные задачи практически всех уровней (концептуального, теоретического, методологического, технологического) исследо­вания САПР.

Это обусловлено несколькими причинами.

Системы автоматизированного проектирования занимают пер­вое место в ряду других автоматизированных систем, осуществля­ющих компьютеризацию процессов постройки и программированной эксплуатации больших технических систем (БТС) как объектов но­вой техники. Это положение возлагает на САПР функции «систем­ного ядра» в интеграции автоматизированных систем, структурно объединяемых жизненным циклом поколений объектов новой техни­ки. Современные САПР должны обладать готовностью к перманент­ной смене объектов проектирования и способностью к адекватно­му развитию функциональных компонент и инструментария системы в целом. Это развитие должно быть обеспечено совершенствовани­ем архитектуры и организации САПР, "удаляющим" пользователя-проектанта от рутинных процессов и "приближающим" его к пос­тавщику проблемных задач в проектной ситуации.

Автоматизация проектирования по своей глубине и охвату сфер автоматизации является третьим (завершающим) этапом авто­матизации, которому предшествовали автоматизация управления технологическими процессами и автоматизация процессов управле­ния предприятием. Построение современных САПР вызывает необхо­димость развития системы научных взглядов и формирование стру­ктуры проектировщиков, принимающих решения в процессе автома­тизированного проектирования.

Система автоматизированного проектирования - это органи­зационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделени­ями проектной организации, и выполняющая автоматизированное проектирование.

Основная функция САПР состоит в осуществлении автоматизи­рованного проектирования на всех или отдельных стадиях проек­тирования объектов и их составных частей на основе применения математических и других моделей, автоматизированных проектных процедур и средств вычислительной техники. Функционирование САПР должно обеспечивать получение проектных документов, вы­полненных в заданной форме и содержащих проектные решения или результаты проектирования.

Уровень автоматизации процесса проектирования - это комп­ромисс между потребностями проектной организации и возможнос­тями разработчиков системы автоматизации, планово-снабженчес­ких организаций, поставляющих техническое обеспечение, а также возможностями подготовки кадров.

Потребности проектной организации и автоматизации процес­са проектирования определяются характером и сложностью проек­тируемых объектов строительства, возможностями выполнения про­ектов в установленные сроки, квалификацией персонала.

Уровень автоматизации проектных работ можно оценивать как процент работ, выполняемых ЭВМ в общем объеме работ проектной организации; он может служить критерием для оценки потребности в средствах вычислительной техники.

При создании САПР следует различать два разных, но важных подхода: 1) создание САПР в крупных, ведущих проектных и конс­трукторских организациях; 2) широкое распространение типовых расчетов, алгоритмов и программ в средних и заводских проектно-конструкторских организациях.

Возможность размножать, широко распространять в проектных и конструкторских организациях наиболее прогрессивные, а также типовые и стандартные методы расчетов, различные нормативные и справочные данные предопределяет высокую эффективность САПР.

Даже небольшая проектная организация получает возможность применять самые совершенные и эффективные методы инженерных расчетов, заимствуя их у организаций - разработчиков САПР.