Вопрос №1.

Понятие о САПР и перспективы развития САПР/АСТПП.

Термин САПР был введен в 60-е годы в США профессором (?)Цезерлендом(?).

Система автоматизированного проектирования (САПР) — комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с необходимыми подразделени­ями проектной организации или коллективом специалистов (пользователем системы), выполняющей автоматизированное проектирование. САПР объединяет технические средства, математическое и программное обеспечение параметры и характеристики которых выбирают с максимальным учетом особенностей задач инженерного проектирования и конструирования. В САПР обеспечива- ется удбство использования программ за счет применения средств оперативной связи инженера с ЭВМ, специальных проблемно-ориентированных языков и информационно-справочной базы.

Оснвная функция САПР — выполнение автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей. При создании САПР и их составных частей следует руководствоваться принципами системного единства, совме­стимости, типизации, развития.

САПР – система автоматизированного проектирования, те система не исключает участие человека в процессе проектирования.

САПР должен постепенно переходить в АСТПП (автоматизированная система технологической подготовки производства) и далее к полному автоматическому производству и контролю.

Вопрос №2.

Состав и структура (схема) САПР.

САПР – система автоматизированного проектирования, те система не исключает участие человека в процессе проектирования.

САПР должен постепенно переходить в АСТПП (автоматизированная система технологической подготовки производства) и далее к полному автоматическому производству и контролю.

Составными структурными частями САПР, жестко связан­ными с организационной структурой проектной организа­ции, являются подсистемы, в которых при помощи спе­циализированных комплексов средств решается функцио­нально законченная последовательность задач САПР.

По назначению подсистемы разделяют на проектирую­щие и обслуживающие.

Проектирующие подсистемы. Они имеют объектную ориентацию и реализуют определенный этап (стадию) проектирования или группу непосредственно связанных проектных задач.

Примеры проектирующих подсистем: эскизное проек­тирование изделий, проектироваие корпусных деталей, проектирование технологических процессов механической обработки.

Обслуживающие подсистемы. Такие подсистемы име­ют общесистемное применение и обеспечивают под­держку функционирования проектирующих подсистем, а также оформление, передачу и вывод полученных в них результатов.

Примеры обслуживающих подсистем: автоматизиро­ванный банк данных, подсистемы документирования, под­система графического ввода-вывода.

Составные части АСТПП:

1. Станки с ЧПУ;

2. Программно управляемые роботы (изготовление сборка);

3. Гибкие производственные системы (ГПС);

4. Средства автоматизированного контроля технологического процесса;

5. Средства автоматизированных испытаний.

Рис. 1.1. Структурная схема САПР

Вопрос №3.

Принципы создания САПР. Достоинства САПР и АСТПП.

Принципы создания САПР:

1. Принцип системного единства. Система создается целостной и иерархически устроенной.

2. Принцип совместимости.

3. Принцип типизации. Максимальное использование унифицированных модулей.

4. Принцип развития.

5. Принцип включения.

6. Принцип комплексности. Подсистема проектирования элементов должна быть связана с производством в целом.

Достоинства САПР:

1. Более быстрое выполнение чертежей (примерно в 3 раза).

2. Повышение точности выполнения чертежа.

3. Повышение качества выполнения чертежа.

4. Многократное использование компьютерных чертежей.

5. Специальные средства черчения (Zoom, Pan, масштабирование).

6. Ускорение расчетов и анализа при проектировании.

7. Высокий уровень проектирования (3D-проектирование, метод конечных элементов).

8. Сокращение затрат на усовершенствование конструкции.

9. Возможность интегрирования проектирования с производством.

Достоинства АСТПП:

1. Увеличение производительности при меньшем числе сотрудников.

2. Меньше вероятность возникновения ошибок и просчетов по вине человека.

3. Легче организовать выпуск большого ассортимента продукции.

4. Меньше издержки производства в том числе за счет улучшенного хранения и сборки продукции.

5. Выше качество и надежность продукции

Вопрос №4.

Особенности построения САПР

1)Это человеко-машиинная система.

2)Это иерархическая система.

3)Это совокупность информационного согласованных подсистем (2 программы информационно согласованы, если числовые или другие данные являющиеся результатом работы одной программы, могут быть использованы в другой или наоборот).

4)Это открытая и развивающаяся система.

5)Это специализированная система с максимальным использованием унифицированных модулей.

Основные черты САПР

1)системность.

2)Оптимизационность (включает объективность и обоснованность решений и оптимизацию проекта).

3)Эволюционность.

Вопрос №5.

Графические стандарты

Графическая стандартизация позволяет

1)создавать гибкие сочетания сотавляющих программного и технического обеспечения САПР, сданной под ключ.

2)Представлятьсредства создания мобильных пакетов прикладного программного обеспечения, которое можно устанавливать на компьютеры разной конфигурации и года выпуска

3)обеспечение обмена графическими данными между двумя или несколькими фирмами имеющими разные САПР.

Уровни связи графических стандартов

1. связь между графическими утилитами и драйверами устройств, VDI- этот стандарт устанавливает формат передачи данных между графическими утилитами и драйверами устройств.

2. Связь между ПО и графическими утилитами,GKS- графическая корневая система –набор ряда графических стандартов. CORE- американский стандарт. PHIGS – программистский иархический интерфейс.

3. Позволяет обеспечит передачу данных между разными САПР. IGES- стандартный протокол обмена графической информацией.

В данном формате разные типы данных классифицируются в 3х категориях сущности.

1)геометрия(точки отрезки плоскости).

2)аннотации(стрелки, разные типы размеров, тексты).

3)Структуры(геометрические группы, массивы, макроопределения).

Вопрос №6.

Декомпозиция проектных задач

Это разделение (разбиение) проектных задач на составные части

Различают 4 уровня декомпозиции проектных задач:

1)Системный – это найболее общее описание будущего объекта его связей с внешней средой и влияние на внешнюю среду.

2)Архитектурный – описание структуры объекта.

3)Функциональный – описание законов функционирования подсистем или же решение задачи работоспособности объекта.

4)элементный или конструктивный уровень –уровень деталей и их элементов.

Вопрос №7.

Техническое и математическое обеспечение САПР

К техническому обеспечению САПР относят главный компьютер(сервер), рабочие станции, устройства вывода на печать, оргтехника и всевозможных технические устройства, облегчающие процесс автоматизированного проектирования

К техническому обеспечению САПР предъявляются следующие требования:

• удобство использования инженерами-проектировщиками, возможность оперативного взаимодействия инженеров с ЭВМ;

• достаточная производительность и объем оперативной памяти ЭВМ для решения задач всех этапов проектирования за приемлемое время;

• возможность одновременной работы с техническими средствами необходимого числа пользователей для эффективной деятельности всего коллектива разработчиков;

• открытость комплекса технических средств для расширения и модернизации системы по мере совершенствования и развития техники;

• высокая надежность, приемлемая стоимость и т.д.

Математическое обеспечение САПР состоит из математических моделей объектов проектирования, методов и алгоритмов выполнения проектных операций и процедур.

В математическом обеспечении САПР можно выделить специальную часть, в значительной мере отражающую специфику объекта проектирования, физические и информационные особенности его функционирования и тесно привязанную к конкретным иерархическим уровням (эта часть охватывает математические модели, методы и алгоритмы их получения, методы и алгоритмы одновариантного анализа, а также большую часть используемых алгоритмов синтеза), и инвариантную часть, включающую в себя методы и алгоритмы, слабо связанные с особенностями математических моделей и используемые на многих иерархических уровнях (это методы и алгоритмы многовариантного анализа и параметрической оптимизации).

Требования к математическому обеспечению

Свойства математического обеспечения (МО) оказывают существенное, а иногда и определяющее влияние на возможности и показатели САПР.

При выборке и разработке моделей, методов и алгоритмов необходимо учитывать требования, предъявляемые к МО в САПР. Рассмотрим основные из них.

Универсальность - понимается его применимость к широкому классу проектируемых объектов.

Высокая степень универсальности МО нужна для того, чтобы САПР была применима к любым или большинству объектов, проектируемых на предприятии.

Алгоритмическая надежность. Методы и алгоритмы, не имеющие строгого обоснования, называют эвристическими. Отсутствие четко сформулирован-ных условий применимости приводит к тому, что эвристические методы могут использоваться некорректно.

Точность. Для большинства компонентов МО важным свойством является точность, определяемая по степени совпадения расчетных и истинных результатов.

Затраты машинного времени

Используемая память