7.4. Системы автоматизированного проектування продукции

Система автоматизированного проектирования — это организационно техническая система, которая осуществляет автоматизированное проектирование объектов. Она состоит из комплекса средств проектирования, которые имеют связь с подразделами (пользователями) проектной организации. Структура САПР является совокупностью проектировочных подсистем и подсистем обслуживания. К проектировочным относят подсистемы, которые непосредственно выполняют проектные процедуры. Такими, например, есть проектирование деталей и сборочных единиц; частей домов и сооружений и тому подобное. Проектные процедуры завершаются выпуском текстовых и графических документов на разнообразных носителях (бумажных листах, магнитных дисках, лентах, и тому подобное). Подсистемы обслуживания предназначаются для поддерживания роботоспособности проектировочных подсистем. Это, например, подсистемы графического выполнения объектов проектирования, документации, информационного поиска. Материально-техническую базу и инструментальную основу САПР составляет комплекс средств автоматизации проектирования, то есть взаимосвязанная совокупность всех видов обеспечения. Именно эти средства исполняют роль «собеседника» с пользователем (конструктором), и является носителями качественно новой технологии проектирования.

Главной целью создания САПР на фирмах, которые осуществляют активную товарную инновационную политику, является повышение технико-экономического уровня и конкурентоспособности новой продукции, уменьшения стоимости и трудоемкости проектирования. Используя САПР, конструктор имеет возможность творчески осмыслить, сравнить и проанализировать десятки разных вариантов проектных решений. Существенной особенностью автоматизированного проектирования является формирование в памяти ЭВМ информации, которая развивается (дополняется) от одной проектной модели к другой. Такая следующая дает возможность когда-либо получить информацию, необходимую для нового объекта проектирования. Кроме того, скорость обработки и доступность таких данных делают возможной рациональную организацию стадии проектирования и подготовки производства, исключают дублирование информации на бумажных носителях, что имеет место при традиционных разрабатываниях. Более того, в случае оснащения производства станками с числовым программным управлением (ЧПУ) можно совсем отказаться от обычных бумажных носителей проектной информации. В то же время следует помнить, что проектирование — творческая интеллектуальная деятельность, полно формализировать которую невозможно. Наиболее не «поддающимися» являются начальные стадии проектирования. Зато такие трудоемкие процедуры, как разрабатывание и соответствующее оформление текстовой и графической документации, могут быть формализированы полностью. Объясняется это тем, что создание САПР базируется на разрабатывании сложных математических моделей и алгоритмов, специализированных словно проектирование, достаточных баз данных. По современной классификацией к главным компонентам обеспечения САПР относят:

• математический — методы, математические модели, алгоритмы выполнения процесса проектирования;

• лингвистический — языки проектирования, терминология;

• технический — устройства вычислительной и организационной техники, средства передаваемости данных, измерительные и другие устройства и их соединения;

• информационный — базы и массивы данных на магнитных носителях с описанием стандартных проектных процедур и типовых проектных решений, комплектования изделий, материалов, а также совокупность моделей, которые отображают опыт проектирования;

• методический — документы относительно состава, правил отбора и эксплуатации средств новой технологии проектирования;

• организационный — положение, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, которые определяют состав проектной организации и ее подразделов, их функции, связки, между ними.

За создание САПР и их подсистем руководствуются общесистемными принципами: совместимости, единству, развитию. Да, создавая САПР, необходимо обеспечить совместимость неавтоматизированного и автоматизированного проектирования, которое дает возможность достичь постепенного перехода к его более прогрессивной организации. Целостность и единство системы заключаются в том, что разрабатывание всех видов обеспечения САПР должно предусматривать достаточную прочность и сбалансированность связей ее подсистем и компонентов. Особенное значение имеет создание оборудованных персональными компьютерами автоматизированных рабочих мест (АРМ) для конструкторов. Средства обеспечения делают возможным формирование в памяти ЭВМ проектной модели всего комплекса информации, котора|какая|я необходима для создания продукции, и на ее основе осуществления параллельного изготовления чертежей, разрабатывания технологии и подготовки производства. Замена традиционного проектирования автоматизированным решает проблему многоразового сокращения сроков разрабатывания и внедрения в производство новых поколений высококачественных товаров. Создание САПР нуждается в значительных материальных и трудовых расходах, эффективном нормативном обеспечении порядка их внедрения и функционирования, но дает принципиально новые возможности для ускоренного создания нового продукта. Это подтверждается опытом хозяйственных объединений, которые применяют современные знания для коренных изменений организационных структур и последовательности выполнения работ по продуктовым инноваций на принципах реинжиниринга. Именно он предусматривает полный пересмотр производственной модели, рожденной еще промышленной революцией. От времен Адама Смита индустриальная парадигма имела такое базирование: разделение труда, сбережения, на масштабах, иерархический контроль и другие атрибуты экономики раннего этапа развития. Реинжиниринг — это абсолютно новый подход и действия, которые имеют по стратегическую цель большой начальный отрыв и большие преимущества нового товара на новом рынке. В традиционной схеме создания товарных инноваций большинство процессов разрабатывания продукта являются последовательными, что значительно замедляет их. Переход к разрабатыванию каждого нового компонента зависит от уровня готовности предыдущего. Например, сначала проектируется корпус фотокамеры, затем — затвор, а уже впоследствии — механизм перематывания пленки. Параллельный процесс проектирования тех же составляющих существенно сокращает это время, но увеличивает расходы ресурсов на этапе доработки новаций. Известна во всем мире фирма «Кодак» осуществила реинжиниринг процесса разрабатывания фототехники через инновационное использование технологии, которая в настоящий момент имеет название «компьютерное проектирование и производство» (КАД/КАМ). Вместо чертежных столов инженеры компании начали работать на компьютерах. Труд с экраном всегда более производителен, чем с бумажными носителями информации, но она значительно ускорилась, когда была интегрирована в общую базу данных из проектирования продукта. Ежедневно к интегрированной базе данных поступали результаты работы отдельных инженеров и их индивидуальные наработки объединялись в одно целое. Все проблемы искала и решала коллегиально, то есть практически немедленно. Абсолютно инновационная технология коллективного проектирования дала возможность инженерам-производителям всего через 10 недель после определения приблизительных контуров принципиально нового фотоаппарата уже приступить к разрабатыванию инструмента и оборудованию, необходимого для производства этого аппарата. В нашем примере именно информационные технологии стали теми важнейшими конструктивными факторами, которые обеспечили возможность создания новых продуктов радикально другими способами, чем когда-то. Следовательно, генерирование идей способствует поиску новых моделей организации как самого производства (не взирая на любые традиции), так и труда творческих коллективов. Благодаря фундаментальному переосмыслению и радикальному изменению порядка выполнения продуктовых проектов реинжиниринга делает возможным достижение максимальной результативности определяющих факторов коммерческого успеха товарной инновации: опережение во времени, сокращение производственных расходов, высокой оперативности, экономичности обслуживания.

Терминологический словарь ключевых понятий темы

Бионика — наука, которая изучает закономерности и принципы функционирования живого организма для создания по аналогии искусственных технических систем.

Гипотеза — научное предположение или допущение взаимосвязи причин определенных явлений, какие недоступные для непосредственного наблюдения.

Компетентность — уровень квалификации эксперта в определенной области знаний.

Прогноз — предсказание явления, которое базируется на научной теории, эмпирических данных развития явления и обоснованных допущениях.

Прогноз с абсолютной верификацией — прогноз, правильность которого проверяют фактическими данными с переходом периода предубеждения из будущего в прошлое.

Прогноз за методом аналогии — перенесение знания об одном явлении на другое.

Прогноз за методом экспертных оценок — прогноз, который предусматривает проведение экспертами интуитивно логического анализа проблемы и количественную оценку суждений относительно развития явления в будущем.

Прогноз интуитивен (экспертный) — прогноз, который базируется на интуиции специалистов, экспертов, и применяется тогда, когда объект прогнозирования или очень простой, или, напротив, настолько сложный, что учесть влияние многих факторов, которые действуют в разных направлениях, практически невозможно никаким иным способом.

Система автоматизированного проектирования — организационно техническая система, которая осуществляет автоматизированное проектирование объектов.

Тенденция — направление развития явления.

Контрольные вопросы

1. Основные принципы и этапы творческой деятельности.

2. Общая классификация методов научно-технического поиска.

3. Фактографические методы генерирования идей.

4. Экспертные методы генерирования идей.

5. Сущность и направления применения «дельфийского метода».

6. Логические методы.

7. Методы инверсии и комбинирования.

8. Система автоматизированного проектирования.

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ГЕНЕРИРОВАННИЯ ИДЕЙ