2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Так как речь идёт о разработке программных продуктов для облегчения труда проектировщиков необходимо изучить основные понятия данной области и понять принцип прохождения заказа при ручном проектировании.

2.1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Проектирование включает в себя составление формализованного описания, позволяющего получить первичные представления о проектируемом объекте. На выходе проектирования всегда получается проект. Под проектом понимается свод следующих документов: графические документы или схемы и пояснительная записка. В пояснительной записке указывается назначение проектируемого изделия, функциональные возможности, технические параметры и т.п.

Результатом проектирования, как было уже сказано выше, являются документированные проектные решения. К ним относятся чертежи и схемы, а так же пояснительная записка, где представлено полное описание объекта проектирования, его основные функции и характеристики, удовлетворяющие исходным данным, необходимым для создания объекта проектирования.

Проектное решение – итог работы САПР.

Типовое проектное решение – готовое подобное решение автоматизированной системы проектирования, полученное на исходных данных предыдущих проектов и находящееся в базе данных.

Цель проектирования – получение полной документации (графической, текстовой и, если необходимо, файловых массивов для станков с ЧПУ) для получения нового объекта, согласно технического задания.

Сам процесс проектирования можно представить в виде цикла (рис. 2).

7

Системы проектирования рассматриваются как симбиоз человека и ЭВМ, в процессе которого осуществляется сбор данных, их передача, логическая и математическая переработка и использование полученных данных для свершения поставленной цели проектирования. Любой проект, полученный в процессе автоматизированного проектирования, обязательно подчинён некому критерию оптимизации. Это, например, критерий наименьшей продолжительности протекания спроектированного процесса, и максимальное быстродействие получения конечного продукта проектирования при ограниченных затратах, или экономический критерий, рассматриваемый как период окупаемости спроектированного объекта и т.п.

По сравнению с традиционным понятием, что «автоматизация проектирования» это использование ЭВМ в расчётах проектировочного процесса, на сегодняшний день это понятие претерпело некоторое изменение, так как в процессе современного проистечения компьютерного проектирования происходит интерактивное взаимодействие человека и ЭВМ. Человек постоянно корректирует цепочку проектирования в среде оптимального компьютерного моделирования конечной цели проектирования. Естественно, автоматизированное проектирование позволяет за короткие сроки и однозначно правильно готовить необходимую текстовую и графическую документацию на проектируемый объект. Поэтому, на сегодняшний день САПР можно отнести к интеллектуальным человеко-машинным системам. Автоматизированная система проектирования способствует обогащению знаниями и опытом проектировщика, что расширяет интеллектуальные возможностей человека. И самое главное – системы проектирования избавляют человека от нетворческого (механического) труда.

Сам процесс проектирования – это многогранная работа, включающая в себя исследование предметной области проектируемого объекта, всевозможные математические и логические расчёты, а также конструирование нового изделия или необходимого процесса. И всегда проектирование базируется на таком главном документе, как техническое задание.

9

Существуют два вида проектирования с точки зрения участия человека и ЭВМ в процессе проектирования: ручное проектирование и автоматизированное проектирование.

Ручное проектирование предполагает весь процесс создания проекта возложить на человека без использования ЭВМ. В автоматизированном проектировании человек лишь координирует работу ЭВМ, а вся основная работа осуществляется компьютером.

Согласно стандарту выделяют следующие стадии проектирования:

1. Предпроектные исследования

На этой стадии специалистами-проектировщиками осуществляется всесторонний анализ потребностей заказчика проекта и его разработчика. При этом преимущественным является мнение заказчика. Именно заказчик (и(или) его представители) формирует основные характеристики и функциональные возможности проектируемого объекта;

2. Разработка технического задания

Основным документом на проведение проектирования объекта является техническое задание, сформулированное заказчиком. В техническом задании указываются конкретные параметры объекта проектирования, по которым необходимо его создавать. Хорошей практикой считается, когда исполнитель (проектировщик) уточняет у заказчика технические нюансы проектируемого изделия. Для уточнения по проектируемому объекту формируется техническое предложение.

3. Составление технического предложения

Техническое предложение формируется в рамках текущего проекта. В этом документе записываются уточняющие пункты, если нашлись разночтения или непонятности в техническом задании. Заказчик обязан разрешить поставленные вопросы в техническом предложении. Обязательно на завершающем этапе этого юридического действия должен быть составлен документ, подтверждающий согласие сторон на внесение изменения в проект.

10

4. Эскизное проектирование

Как только будут скорректированы все вопросы по техническому заданию и оно появится в окончательном виде, начинается этап эскизного проектирования. Исполнитель при эскизном проектировании создает примерную модель объекта, осуществляет её функциональную симуляцию. Если требуется, то и визуализацию его геометрических особенностей, что будет влиять на его внешнего вид. Отрабатывается алгоритм перемещения объекта в пространстве. Таким образом, формируются технические характеристики модели проектируемого объекта, на основании требований представленных в техническом задании.

5. Техническое проектирование

При техническом проектировании изготовляется опытный образец объекта проектирования и отрабатывается схема его работы. Только после этого этапа заказчик имеет право принимать решение на запуск производства проектируемого объекта. После того, как будут скорректированы все вопросы, связанные с техническим проектированием и будет вынесено положительное решение по его окончательному виду, формируется рабочий проект.

6. Разработка рабочей документации

На этом этапе проектирования разрабатывается полный комплект документации, благодаря которой можно организовать производство объекта. Например, если объектом проектирования является промышленное изделие, то кроме текстовой и графической документации формируются управляющие программы для автоматизированной инфраструктуры производства, задействованного в процессе изготовления объекта. Для случая, когда проектируется, например, архитектурные сооружения (здания), то готовятся документы, которые могут быть использованы компетентными специалистами в области строительства.

В случае ручного (неавтоматизированного) проектирования этапы разработки объекта представлены на рис. 3.

11

Проектировщик Проектирование Чертёжная доска

Проект

Рис. 3. Ручное проектирование

Если проектирование осуществляется человеком в тесном взаимодействии с ЭВМ, то такое проектирование называется автоматизированным проектированием. На рисунке 4 представлена схема основных этапов автоматизированного проектирования.

ЭВМ

Проектировщик Процесс проектирования

Модуль проекта

Проект

Рис. 4. Автоматизированное проектирование

Как видно при ручном (неавтоматизированном) проектировании процесс осуществляется последовательно без возможности корректировки локальных проектных решений. При автоматизированном проектировании процесс проектирования проходит в постоянном взаимодействии с ЭВМ, что позволяет анализировать промежуточные решения на всех этапах создания проекта.

Иногда, когда проектируется несложный объект, используют полностью автоматическое проектирование. В таком процессе полностью отсутствует роль проектировщика-человека, все осуществляется компьютером.

12