КТОП теория

Аспекты характеризуют ту или иную группу родственных свойств объекта. Типичные аспекты: функциональный, конструкторский и технологический. Функциональный аспект отражает работоспособность изделия, т. е. физические и (или) информационные процессы, протекающие в изделии при выполнении заданной работы. Конструкторский аспект характеризует схемную и геометрическую компоновку, т. е. состав, форму, расположение в пространстве и размеры всего изделия и его частей (деталей и сборочных единиц), а также материалы конструкции. Технологический аспект определяет технологичность конструкции – возможности изготовления изделия в заданных условиях. Иногда описание разделяют на большее число аспектов.

Представление изделия внутри каждого аспекта задают уровни: горизонтальный, вертикальный, представления и абстрагирования. Горизонтальный уровень отражает блочно-иерархический (функционально-узловой) подход к проектированию и определяет степень подробности описания (рис.2.2). Вертикальный уровень определяется по характеру учитываемых свойств объекта. Каждый вертикальный уровень отличается средствами и видами описания изделия и его составных частей.

Уровень представления задается языком представления знаний и их объемом. Различают реляционные, ассоциативные, логические, ролевые, графические, геометрические и другие языки.

В реляционных языках структурными единицами являются отношения. Полное описание объекта можно представить как семантическую сеть. Ассоциации устанавливают связи между объектами, при которых актуализация (восприятие, представление) одного из них влечет за собой появление одного или нескольких других со всеми их атрибутами.

Влогических языках структурные единицы – логические формулы (высказывания). Пример – исчисление предикатов первого порядка, в котором переменные, константы, предикатные и системные символы связываются в формулы с помощью логических операций, кванторов существования и общности.

Вролевых языках структурные единицы – фреймы и слоты. Фрейм представляет собой логическую запись, каждому полю которой соответствует свое характерное смысловое содержание. Поля фрейма называются слотами и могут быть связаны известными отношениями, реализованными в виде процедур.

Графические языки – это языки черчения. Причем грамматикой черчения является начертательная геометрия. В настоящее время, в САПР – теория компьютерной графики. Следующий по важности язык конструирования – геометрический – служит для описания и представления геометрических моделей изделия в соответствии с размерностью пространства на основе базовых наборов геометрических элементов (образов) путем преобразования и формирования их средствами вычислительной геометрии.

Рассмотрим еще два уровня. Уровень представления отражает степень знания и понимания проблемы самим разработчиком. Английский инженер по радиолокации Уатсон Уатт писал: “Идеального решения не бывает никогда, лучшее приходит последним”. Уровень абстрагирования определяет степень формализации задачи для моделирования объектов с заданной детальностью и точностью. На уровне абстракций формируются обобщенные образы конструкций, позволяющие выделить в ней значимые для функционирования связи и отношения, ограничив их от других.

Генеральные задачи проектирования РЭА и ЭВА. В процессе системного проектирования и последующей конструкторской разработки решаются задачи, которые определяют основу создания и определения главных параметров изделия. Эти задачи называют генеральными. В их состав входят задачи: габаритная, массовоинерционная, формирования облика, разбиения на блоки и агрегаты, геометрической компоновки.

Задачи конструкторского проектирования РЭА и ЭВА.

Конструкторское проектирование – один из важнейших аспектов проектирования изделий и их элементной базы частного применения (например, микросборок). Исходными данными для конструкторского проектирования являются результаты структурного, функционального схемотехнического проектирования. В свою очередь, результаты конструкторского проектирования, т. е. конструкторская документация и программы для программно-управляемого оборудования служат для технической подготовки производства.

Конструкторское проектирование включает в себя решение следующих групп задач: коммутационно-монтажного проектирования; проектирования несущих конструкций; разработки элементов системы “человек-машина”; конструирования мехатронных узлов и блоков; изготовления конструкторской документации. Взаимосвязь задач дана на рис.1.1. Рассмотрим подробнее состав задач коммутационномонтажного проектирования.

Основные задачи коммутационно-монтажного (топологического) проектирования. Это наиболее массовые задачи разработки РЭА и ЭВА. Для любого уровня проектирования конструкции коммутационномонтажное проектирование выполняет объединение модулей предшествующего уровня в уровень текущей компоновки, что обеспечивает физическое воплощение заданной функциональной схемы в конструкцию требуемого исполнения. Первая задача коммутационно-монтажного проектирования – задача схемной компоновки. Различают варианты компоновки: разрезание (разбиение), типизация, покрытие. В большинстве случаев при схемной компоновке задается функциональная схема объекта.