2 Процесс проектування на базі сапр

Процесс проектування на базі САПР можна розділити на наступні збільшені етапи:

• пошук принципових проектних рішень;

• розробка ескізного варіанта конструкції і його оптимізація;

• уточнення і доопрацювання обраного варіанта конструкції, виконання повного детального розрахунку;

• розробка повного комплекта креслень.

Особливості цих етапів детермінують ефективність застосування ЕОМ на кожному з них. На першому етапі значна роль евристичних дій. Повна автоматизація цього етапа можлива лише в деяких спеціальних випадках. Застосування ЕОМ тут найбільш доцільно і ефективно при організації діалога між конструктором і ЕОМ, де конструктору відводяться функції вибору і прийняття рішень, а ЕОМ - виконання дій по заданим алгоритмам, представлення необхідної інформаціі і її обробка у відповідності до завданням. На другому етапі, де розглядаються різні конструктивні вирішення з виконанням великого обсягу операцій розрахунку і оптимізації, доцільно використання ЕОМ шляхом створення систем діалога з запрограмованим процесом конструктування і розрахункової оптимізації, при цьому сам конструктор спрямовує пошук оптимального варіанта конструкції і приймає рішення на підставі виконаних розрахунків. Оскільки третій і четвертий етапи вимагають найбільших витрат часу і засобів (до 60%), причому розрахунково-конструкторська діяльність на цих етапах достатньо просто алгоритмізується, доцільно застосування на цих етапах ЕОМ в комплексі із засобами ввода-вивода графічної інформації.

Як правило, САПР призначені для проектування складних об’єктів (в якості такого об’єкта, зокрема, можна розглядати силовий трансформатор класу напруги 35 - 110 кВ і вище).

Складним об’єктом проектування вважається виріб чи будівля, який характеризується наступними ознаками:

• складається з великої кількості елементів (деталей конструкції і комплектуючих виробів);

• відрізняється протиречністю вимог до його якостей;

• має сукупність властивостей, які визначаються не лише властивостями елементів, але і характером взаємодії між елементами;

• відрізняється новаторством технічних рішень;

• призначається для експлуатації в складі багатокомпонентної системи чи в змінних умовах;

• виготовлюється з залученням великого числа підприємств чи з використанням індівідуальної технології.

Дуже високі вимоги висуваються і до конкретного проектувальника чи групи проектувальників складного технічного об’єкта. Зараз тривалість проектування більшості складних об’єктів перевищує розумні межі, визначені строками морального зносу, втратою конкурентоспроможності виробів тощо. Оскільки складність об’єктів буде зростати, а час проектування повинен скорочуватися, можна зробити висновок, що єдиною розумною альтернативою неавтоматизованому проектуванню може бути широке використання САПР.

Практика розробки і експлуатації САПР показує, що низка особливостей побудови автоматизованої системи може бути обумовлена і сформульована до початку її проектування. Специфіка об’єкта проектування покладає вимоги на структуру і організацію САПР. Специфіка проектування, наприклад, трансформаторів складається в наступному:

Це “старий” об’єкт, розрахунками і проектуванням якого спеціалісти займаються багато років, відповідно, усі принципові покращення конструкції вже, як правило, внесені, а прагнення до підвищення техніко-економічних показників трансформатора примушує проектувальників все глибше вникати в сутність фізичних процесів, що досягається на шляху повідповідного ускладнення математичної моделі трансформатора і адекватного відібраження його процесів, в тому числі і при перехідних режимах.

Якщо трудоємність проектування силового трансформатора середньої потужності класу напруги 35 кВ прийняти за 100%, то трудоємність окремих проектних процедур розподіляється орієнтовно наступним чином: огляд існуючих конструкцій виробу 2..3%; виконання розрахунків 6...14%; опрацювання конструкції 12...20%; виконання креслень 37...55%; узгодження технічної документації 6...18%; оформлення технічної документації 9...16%.

Неавтоматизоване проектування трансформаторів реалізуется на підставі інтуітивних методів, визначених кваліфікацією проектувальника, і логічних методів, що базуються на досягненнях теорії проектування трансформаторів, співвідношення між цими компонентамі неоднаково: зі зростанням потужності і класу напруги проектуємого трансформатора доля творчих функцій зростає, що пов’язано з розширенням кола проблем і наявністю для великих трансформаторів великої кількості альтернативних рішень по принциповим електричним і компоновочним схемам трансформатора, типам обмоток і магнітопровода, засобам захисту від перенапруг і запобігання перегрівів елементів конструкції тощо Вибір конкретних рішень проводиться на стадії розрахункового проектування виходячи з умов забезпечення електричної міцності ізоляції, механічної і термічної стійкості, заданого рівня втрат, необхідних умов транспортування, технологічності конструкції тощо.

На виробництво трансформаторів витрачаються гостродефіцитні матеріали: електротехнічна сталь, мідь, алюміній. При великому обсязі випуска трансформаторів в країні навіть незначне зниження споживання матеріалів на кожний виробляємий трансформатор буде забезпечувати помітний економічний ефект.