1 Ажж көмегімен күрделі техникалық жүйелерді жобалаудың заманауи тенденциялары

1. Курстың мазмұны мен міндеті

«Құрылғы мен автоматизация жүйелерінің АЖЖ» пәнін оқу студенттердің сәйкесінше мамандықтары бойынша негізгі білімдерін қалыптастыруға қажет. Пәнде құрылғыларды және автоматизация жүйелерін жобалау барысында қолданылатын АЖЖ ұйымдастыру принциптері, автоматтандырылған жобалаудың әдістері, математикалық модельдер, бағдарламалық және техникалық құрылғылар жүйеленген.

Пәнді оқытудың мақсаты математикалық және компьютерлік модельдеу әдістеріне негізделінетін жүйелі техникалық жобалаудың негізгі әдістерін оқу; студенттердің құрылғылар мен автоматизация жүйелерін жобалау барысында қолданылатын автоматтандырылған жобалау жүйелерінің теориялық негіздерін игеру; АЖЖ көмегімен автоматизацияның күрделі техникалық жүйелерін жобалаудағы инженерлік есептерді шешу барысында тәжірибені қалыптастыру.

Курс міндеттері:

• бар құрылғы мен автоматизация жүйесінің АЖЖ классификацияларын және оларды бұйымды жобалаумен байланысты кешенді есептерді шешуде қолданылатын салаларын игеру;

• АЖЖ ішкі жүйелерінің функционалдық сипаттамаларын анықтау, оларды құру әдістерін игеру;

• өндірістерде кеңінен таралған және жүйелердің жеке кластарының өкілі болып табылатын бірқатар АЖЖ тәжірибелік түрде игеру;

• кешенді жобалау барысында жүйелі техникалық тұрғының дағдыларын дамыту;

• студенттердің курсты оқу барысында алған білімдерін өз бетімен игеруін және тереңдетуін дамыту;

• құрылғы мен автоматизация жүйесінің АЖЖ жетілдірудің негізгі бағыттары мен перспективаларымен таныстыру

Курсты оқу барысында студент машиналық жобалау идеологиясымен, соның ішінде жобалық, конструкторлық және технологиялық қызметтердің барлық түрлерінің жиынымен танысады.

Пәнді оқытудың нәтижесінде студент білуге міндетті:

• автоматизация жүйелері мен басқарудың аппараттық құрылғыларын жобалауын сүйемелдейтін стандарттар мен әдістемелік және нормативтік материалдарды;

• автоматизация жүйелерінің бағдарламалық және ақпараттық, математикалық, лингвистикалық қамтамаларын әзірлеу әдістері мен құрылғыларын;

• техникалық құжаттамаларды дайындау құрылғылары мен әдістерін, ережелерін;

• аспаптар мен жүйелерді жобалау барысында қолданылатын есептеуіш техниканың заманауи құрылғыларын;

• автоматизация жүйелері мен басқарудың бағдарламалы-техникалық кешендерінің отандық және шетелдік үлгілерінің экономикалық көрсеткіштері мен техникалық сипаттамаларын;

• есептеуіш техника құрылғыларының негізіндегі жобалау автоматизациясының ерекшеліктерін;

• автоматтандырылған жобалау жүйесі қанағаттандыратын талаптарды;

• АЖЖ бағдарламалық құрылымын;

• жобалау процестерін алгоритмдеуі мен АЖЖ әдіснамасы бойынша негізгі дайындықты алуға.

2 Жобалау объектісі мен процесіне заманауи көзқарас

2.1 Жобалау туралы ғылымның қалыптасуы

Бірдемені жасау үшін, адам алдымен өзінің қиялында еңбек құралының субъективті моделін қалыптастырады. Ары қарайғы оның қызметі оны жүзеге асыру болып табылады. Бұл еңбек процесінің екі шартты кезеңі – жобалау және орындау.

Егер еңбек процесіне бір ғана адам қатысса, онда еңбек құралының моделі оның жеке қиялы мен түсініктерінің ішінде ғана тұйықталынады. Еңбек процесіне басқа қатысушы қатысса, онда еңбек құралы туралы ақпаратты оған жеткізудің қажеттілігі пайда болады. Ол шартты кодта жасалынады – ауызша немесе графикалық сипаттама формасында. Жазба болмағанға дейін жобалаудың және конструкциялаудың формасы ауызша кеңестер мен модельдер болатын.

Ертеректе Ресейде сызбаларды қолдана бастауы (сызба – суреттер, сызба – схемалар) XI ғасырға жатады. XVIII ғасырда сызбалар жаппай орындала бастады. Соған қарамастан конструкциялаудың негізгі формасы ретінде модель жасау болып қала берді де, ал сызбалар сол бойынша жасалынатын.

Механизмдерді жобалаудың теориялық негіздері XVIII ғасырдың екінші жартысында академик Л.Эйлермен негізделген болатын. Ол динамиканы есепке ала отырып машинаны зерттеуге талпыныс жасаған. Бұған дейін динамика машинадан жеке теориялық ғылым ғана болған. Эйлерден кейін механизмді динамика позициясынан қарастырған Я.П.Козельский және С.К.Котельниковалардың еңбектері пайда болды. XVIII ғасырдың аяғында механиканың даму орталығы Франция болды. Оған Ж.Лагранж еңбектері мүмкіндік туғызды.

XIX ғ. – техниканың жетістігі ғылымның дамуынан озып түсті.

XX ғ. – техниканың дамуы жобалау әдістерін жетілдіруді қажет ететін бірқатар қарама – қайшылыққа әкеліп соқтырды.

Бірінші қарама – қайшылық – техникалық жүйелердің (ТЖ) күрделенуінің өсу қарқыны оларды жобалау әдістерінің дамуынан басым болуы.

Техникалық жүйелердің күрделілігінің өсуі оған кіретін ішкі жүйелер мен элементтер (әр бір 15 жыл сайын екі есе өседі) санының өсуінен шығады.

Сонымен қатар, еңбекті бөлу мен ТЖ әзірлейтін мамандар саны да өсуде; іс-әрекеттерді келісу қиындайды, әзірленетін ТЖ жайында бір тұтас (ТЖ ішкі жүйелері мен элементтерінің жоғарғы көрсеткіштеріне қарамастан тиімділігі аз немесе жұмысқа жарамайтын ТЖ болады) көрініс жоғалады.

Екінші қарама – қайшылық – ТЖ әзірлеу ұзақтылығы мен оның рухани тозу мерзімі сияқты факторлардың өзара әрекеттесуі.

Екі фактор да уақытпен өлшенеді. Әзірлеу мерзімі ТЖ күрделенген сайын созылады, ал рухани тозуға дейінгі уақыт ғылыми – техникалық прогрестің үдеу себебінен азаяды.

Бұл қарама – қайшылықты жоюға:

• жобалауда еңбек өнімділігін жоғарлатуымен;

• ТЖ перспективті техникалық шешімдер негізінде құруымен жетуге болады.