2. Цель, задачи, предмет изучения, основное содержание дисциплины

Цели и задачи дисциплины исходят из той роли, которая ей отведена. Прогресс науки и техники, потребности в новых образцах техники обусловливают необходимость проектных работ большого объема. Требования, предъявляемые к качеству проектов, срокам их выполнения, оказываются все более жесткими по мере увеличения сложности проектируемых объектов и повышения важности выполняемых ими функций. Удовлетворить требованиям с помощью простого увеличения численности проектировщиков нельзя по многим причинам. Решить проблему можно на основе автоматизации проектирования – широкого применения вычислительной техники.

Цели автоматизации проектирования – повышение качества, снижение материальных затрат, сокращение сроков проектирования и ликвидация тенденции к росту числа инженерно технических работников, занятых проектированием, повышение производительности их труда. Но для этого необходим обоснованный выбор методов машинного решения задач, подразумевающий правильный учет возможностей вычислительной математики и вычислительной техники. Выяснение, какими средствами и методами этого можно достигнуть, и является целью данной дисциплины.

К задачам изучения можно отнести следующее [1]:

• выявление рационального распределения функций между человеком и ЭВМ при систематическом использовании последних;

• выявление ряда основополагающих положений теории и практики автоматизированного проектирования, носящих достаточно общий характер для всех отраслей промышленности, участвующих в создании вооружения и техники;

• выявление методов и алгоритмов, реализованных в программах САПР с целью исключения ошибок в формулировке задач, выборе исходных данных, и другие задачи.

Цели и задачи изучения дисциплины сформулированы в учебной программе в следующем виде.

На современном этапе развития технических средств автоматики в машиностроении одним из важных вопросов является подготовка специалистов по автоматике и управлению в технических системах, которые не только должны иметь глубокие знания в области теории автоматического управления, уметь проводить анализ и синтез систем управления, но и уметь квалифицированно и на современном техническом уровне решать технические задачи по автоматизации проектирования. Специалисты обязаны владеть средствами и методами автоматизации проектирования различных технических систем, быть знакомым с принципами построения и разработки средств автоматизации проектирования.

Важным является вопрос подготовки специалиста в области построения и разработки средств автоматизации проектирования как насущной и перспективной проблемы на пути развития техники и технологий.

Целью преподавания дисциплины «Автоматизация проектирования систем и средств управления» является изучение взаимодействия конструктора и ЭВМ в процессе разработки и эксплуатации САПР систем и средств управления, изучение вопросов автоматизированного проектирования средств и систем управления для применения их в производств, изучение автоматизированного проектирования микропроцессорной техники и систем ЧПУ, изучение стратегий автоматизированного проектирования технологических систем и автоматизированных производств, выработка у обучающихся навыков анализа методов проектирования систем управления, выработка у учащихся умений по составлению алгоритмов и программ проектирования автоматических систем, а также изучение основ информационных процессов.

Задача изучения дисциплины состоит в освоении студентами теоретических знаний о моделях и типах проектно-конструкторских процессов, этапах автоматизированного проектирования и наиболее эффективных решениях по автоматизации проектно-конструкторских работ в области . создания новых систем и средств управления. Студенты осваивают теоретические знания по автоматизированным средствам проектирования, их структурам и информационным взаимосвязям в них, приобретают практические навыки по работе с информационными автоматизированными системами. При изучении дисциплины студенты получаю также навыки алгоритмического подхода в выполнении проектно-конструкторских и инженерных задач, активно используя при этом диалоговые САПР на современных средствах вычислительной техники.

Дисциплина призвана дать глубокие и разносторонние знания по различным аспектам автоматизированного проектирования, разработке и структурах систем автоматизированного проектирования и их применению.

При этом студент должен:

- знать типы и этапы проектно-конструкторского процесса, различные виды систем автоматизации проектирования, требования по оптимальному их выбору и требования по качеству и средствам вычислительной техники, знать информационную структуру данных и обработки информации в системах автоматизированного проектирования, основные применяющиеся алгоритмы и программы.

• уметь формировать и разрабатывать стратегии автоматизированного проектирования, ставить и решать задачи автоматизации процесса проектирования систем и средств управления, анализировать средства и задачи автоматизации проектирования, проявлять системный подход в автоматизированном проектировании, уметь работать в системах диалоговых САПР.

• приобрести навыки работы на автоматизированном рабочем месте инженера-конструктора и проектировщика систем управления, приобрести навыки в освоении и работе с различными аппаратно-программными средствами автоматизации проектирования систем управления.

• владеть методами и навыками технического творчества, повышения эффективности и снижения ресурсоемкости при решении проектно-конструкторских задач средствами автоматизированного проектирования.

Важными задачами являются также: умение студентов использовать сопутствующие программные средства для разработки и оформления чертежей и конструкторской документации на ЭВМ согласно ЕСКД; способность к анализу и самостоятельному поиску новых средств автоматизации проектирования; владение базовыми знаниями по функционированию и обслуживанию систем автоматизированного проектирования.

К предмету изучения в данной дисциплине относится автоматизация проектирования как самостоятельное научно-техническое направление. Предметом автоматизации проектирования является формализация проектных процедур, структурирование и типизация процессов проектирования, постановки, модели, методы и алгоритмы решения проектных задач, способы построения технических средств, создания языков, описания программ, банков данных, а также вопросы их объединения в единую проектную систему.

Содержание дисциплины реализовано в 12-ти разделах:

1. Основы автоматизированного проектирования технических систем.

2. Методология решения проектных задач с помощью средств вычислительной техники.

3. Принципы построения САПР.

4. САПР как объект проектирования систем управления.

5. Формализация проектирования систем управления в САПР.

6. Диалоговые системы САПР.

7. Информационные и функциональные уровни обеспечения автоматизированного проектирования систем управления .

8. Алгоритмические и программные уровни обеспечения автоматизации проектирования систем управления.

9. Организация, методология и стратегия автоматизированного проектирования систем управления.

10. Исследование и математические методы оптимального процесса автоматизированного проектирования средств управления.

11. Обработка, хранение и поиск информации в системах автоматизированного проектирования средств и систем управления.

12. Тенденции развития средств и методов автоматизированного проектирования систем управления.

На изучение отводится 50 часов лекций и 34 часа лабораторных занятий, все занятия 2-х часовые. Экзамен.