1.3 Построение систем автоматизированного проектирования

Проектирование - связанная совокупность процессов преобразования одних данных в другие. Проектирование технического объекта связано с созданием, преобразованием и представлением в принятой форме образа этого объекта. Образ объекта или его составных частей может создаваться в результате творческого процесса или генерироваться по некоторым алгоритмам в процессе взаимодействия человека и ЭВМ. Целью автоматизированного проектирования является синтез конструктивного варианта объекта в наибольшей степени удовлетворяющего требованиям технического задания. Из-за сложности автоматизации такого процесса системы автоматизированного проектирования являются сложными и многокомпонентными системами, процессы преобразования данных в которых весьма разнообразны. Основными этапами автоматизации проектирования являются: 1) поиск принципиальных проектных решений; 2) разработка эскизного варианта конструкции и его оптимизации; 3) уточнение и доработка выбранного варианта, выполнение полных расчетов; 4) разработка полного комплекта конструкторской документации.

Совокупность данных, используемых всеми компонентами САПР при выполнении вышеперечисленных операций, составляет информационный фонд САПР. Проблему организации и ведения информационного фонда САПР рассматривают как в содержательном, так и в организационном аспектах.

Содержательный аспект информации полностью определяется методикой проектирования того или иного технического объекта. Методика процесса проектирования и подготовки производства машиностроительного изделия обычно включает в себя: компоновку, кинематические и прочностные расчеты, разработку технологических процессов изготовления деталей, производство деталей и т.д. Часто перечисленные виды расчетов, реализующие типовые инженерные методики, выполняют в виде машинных процедур, под которыми понимают функционально законченные программы, выполняемые ЭВМ без вмешательства конструктора.

С организационной точки зрения важно сформулировать принципы и определить средства ведения информационного фонда, структурирования данных, выбрать способы управления массивами данных. При этом различают следующие способы ведения информационного фонда САПР: 1) использование файловой системы; 2) построение библиотек; 3) использование банков данных; 4) создание информационных программ адаптеров.

САПР, как система, включает в себя: технические средства, системное программное обеспечение, прикладное программное обеспечение и самого проектировщика. Сложность и многообразие задач, решаемых САПР, приводит к необходимости дробления программного обеспечения САПР на отдельные программные модули. Первые опыты промышленного использования САПР показали наиболее рациональные области их первоочередного внедрения. Наибольший успех был достигнут там, где САПР ограничено связана с существующим производством и где исполнители благодаря внедрению САПР освобождались от необходимости решения сложных и рутинных задач.

Технология САПР объединяет проектирование, подготовку производства и контроль качества продукции. Основная роль при этом принадлежит проектировщику, использующему соответствующие технические и программные средства. Он выполняет работу, находясь на автоматизированном рабочем месте (АРМ) и используя по своему усмотрению те или иные программные модули САПР.

Здесь следует отметить, что организация автоматизированных рабочих мест является традиционной формой использования технологий автоматизированного проектирования. Состав АРМ зависит от характера задач решаемых в проектном подразделении. В большей мере такие задачи связываются с обработкой информации, представленной в виде рабочих чертежей изделий, для чего необходимо наличие развитых средств машинной графики. Для АРМ характерно то, что оно может работать в двух основных режимах: автономно и в режиме взаимодействия с другими АРМ. В автономном режиме АРМ функционирует как обособленный (локальный) комплекс, управляющий и решающий проектные задачи. В режиме взаимодействия осуществляется перераспределение вычислительной работы и обмен информацией между ЭВМ различных АРМ посредством компьютерной сети.

Функционирование САПР возможно только при наличии и взаимодействии всех перечисленных средств автоматизированного проектирования. Процесс автоматизированного проектирования заключается в выполнении маршрутов проектирования с помощью большого количества взаимодействующих программных модулей. С этой целью средства автоматизированного проектирования объединяют в подсистемы САПР, ориентированные на выполнение определенных совокупностей проектных процедур. При этом под маршрутом проектирования будем понимать последовательность этапов и (или) проектных процедур, используемая для проектирования того или иного технического объекта.

Вопросы для самоподготовки

0. 1. Какие цели и задачи стоят перед конструкторами и технологами в современных условиях?

1. 2. Что такое САПР?

2. 3. Что собой представляет технология САПР?

3. 4. Какое обеспечение необходимо для функционирования САПР?

4. 5. Чем обеспечивается возможность функционирования САПР?