1.3.Средства автоматизации проектирования
Система автоматизированного проектирования (САПР) – программно-технический комплекс, поддерживающий информационную технологию проектирования.
Более детальную характеристику САПР целесообразно давать через описание характерных свойств, которые традиционно именуются как виды обеспечения САПР.
Техническое обеспечение (ТО) – аппаратные средства (ЭВМ, периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи, измерительные средства).
Следует отметить, что традиционное периферийное оборудование – принтеры, сканеры и т.п. – является скорее офисным обеспечением. Примером сугубо САПРовских аппаратных средств являются такие устройства, как 3D принтеры и сканеры.
Математическое обеспечение (МО) – математические методы, модели и алгоритмы, используемые для решения проектных задач.
Рисунок 1.1 – Структура процесса проектирования
Программное обеспечение (ПО) – компьютерные программы. В настоящее время имеется множество универсальных системе, позволяющих решать отдельные задачи проектирования. Эти средства можно и нужно использовать для решения соответствующих задач. Так, например, построить модель конструкции и оформить на нее конструкторскую документацию можно при помощи системы геометрического моделирования (AutoCAD, Solid Works и др.). Таким образом, в современных условиях следует различать две категории программного обеспечения – универсальное и проблемно-ориентированное. Проблемно-ориентированное ПО – приложения, разработанные для решения задач отдельной предметной области: синтез проектных решений, выбор готовых решений, специфические виды анализа и др. ов.
Информационное обеспечение (ИО) – данные, применяемые при проектировании, базы данных, системы управления базами данных (СУБД)1;
Лингвистическое обеспечение (ЛО) – языки общения между проектировщиками и ЭВМ, программирования и обмена данными между техническими средствами САПР. Следует отметить, что современные универсальные системы позволяют использовать приложения практически на любых языках.
Если система базируется на каком-либо универсальном пакете, то необходимо выделить такие разновидности лингвистического обеспечения, как встроенные языки описания макрокоманд. Например, графический пакет AutoCAD. Внутренний язык программирования – AutoLISP. На нем можно писать выражения. Выражения вводятся с командной строки либо через пункты меню, загружать из файла. Выражениями можно описать процедуру или функцию и загрузить ее для многократного обращения-выполнения. Процедуру можно оформить как команду. AutoCAD позволяет также создавать процедуры и функции на Basic. Однако непосредственно обратится к ним как к команде нельзя – через специальную команду. Можно оформить команду на AutoLISP, которая, в свою очередь обратится к Basic-процедуре. В basic-модуле можно подключить DLL-библиотеку на любом языке.
Методическое обеспечение (МтО) – методики проектирования1; программно-методические комплексы автоматизации проектирования – универсальные средства с некоторой программной поддержкой (передача данных, формирование типовых моделей) ориентированной на узкий класс технических объектов.
Организационное обеспечение (ОО) – штатные расписания, должностные инструкции, и др. документы, регламентирующие работу персонала проектного предприятия.
В качестве примера САПР с наиболее широким спектром обеспечений можно привести кузовоизмерительный комплекс (Рисунок 1 .2). Он позволяет снимать координаты точек на поверхностях сложных пространственных объектов. В его состав входит специальный стенд для закрепления объекта, чувствительные сенсорные элементы и средства перемещения сенсоров относительно стенда. Компьютерная система, воспринимающая координаты точек и упорядочивающая их определенным образом. Используется для оцифровки мастер-моделей кузовов новых моделей, «битых» машин и т.д.
Наиболее распространены в настоящее время универсальные САПР, поддерживающие формирование описаний проектных решений – создание моделей и документирование. В эту категорию входят системы геометрического моделирования (CAD-системы), системы автоматизации заполнения технологических карт и т.п.
интеллектуальная составляющая САПР ‑ системы поддержки принятия решений – СППР. Эти средства ориентированы на решения задач синтеза и анализа. Наиболее широко представлены различного рода калькуляторы, обеспечивающие подсчет характеристик спроектированного объекта. Например, технологический калькулятор, позволяющий определить режимы резания, штучное время и т.д.
Рисунок 1.2 – Кузовоизмерительный комплекс