1.4 Основні принципи побудови сапр

Розробка САПР представляє собою складну науково-технічну проблему, а її впровадження вимагає значних капіталовкладень. Накопичений досвід дозволяє виділити рад основних вимог до створюваних САПР і принципів їх утворення, що дозволяють оптимізувати структуру технічного та програмного забезпечення САПР на стадії проектування. До таких вимог належать:

1. необхідна продуктивність — кількість проектованих виробів за одиницю часу;

2. різноманітність форм взаємодії проектувальника і ЕОМ, включаючи інтерактивну, графічну, мовну та ін;

3. інваріантність структури до проектованих об'єктів, методів і засобів проектування;

4. можливість накопичення досвіду в системі;

5. можливість одночасного проектування кількох виробів;

6. незалежність введення в дію і експлуатації окремих підсистем;

7. висока надійність з точки зору як використання, так і вірогідності результатів, які отримуються;

8. прийнятна вартість.

Вказані вимоги можна реалізувати в САПР, при побудові якої враховуються наступна принципи:

1. інтерактивність – створювана САПР є, людино-машинною системою, а процес проектування автоматизованим; людина в САПР повинна вирішувати задачі, які не піддаються формалізації, на основі евристичних здібностей і накопиченого досвіду, а ЕОМ — формальні;

2. ієрархічність – при створенні САПР повинен бути збереженим блоково-ієрархічний підхід до проектування;

3. комплексність – автоматизоване проектування повинно здійснюватись по всьому циклу розв'язання проектної задачі на приблизно однаковому технічному рівні;

4. інформаційна узгодженість – всі або більшість послідовних задач проектування обслуговуються інформаційно узгодженими програмами і технічними засобами, що виключає або зводить до мінімуму участь людини в таких операціях, як ручне перекомпонування даних при переході на інший носій;

5. відкритість структури і розвиток – САПР повинна передбачати можливість зручного включення нових методів і засобів, більш досконалих, ніж були закладеш на стадії створення;

6. модульність – можливість реалізації окремих підсистем у виді функціонально самостійних модулів з подальшою їх заміною по мірі розвитку і вдосконалення технічних засобів програмного та інформаційного забезпечення;

7. мультидоступ – САПР повинна бути системною колективного користування;

8. уніфікація – САПР будується на основі максимального використання уніфікованих складових частин, необхідна умова уніфікації пошук спільних положень в моделюванні, аналізі і синтезі різних технічних об'єктів.

1.4 Стадії створення САПР

Створення САПР — досить довготривалий процес, який потребує немалих капіталовкладень і залучення висококваліфікованих спеціалістів. Умови, в яких створюються конкретні САПР, різні, а тому можливі декілька варіантів розробки і впровадження САПР. За часом введення в дію САПР розрізняють два підходи: еволюційний і одночасного введення всіх підсистем САПР. Частіше на діючому підприємстві або в проектній організації застосовуєшся еволюційний шлях впровадження автоматизованого проектування, який передбачає поступове введення в експлуатацію компонентів і підсистем САПР та існування на протязі певного часу неавтоматизованих способів проектування. Підставою для еволюційної о шляху є труднощі радикальних перетворень, необхідність великих затрат на створення САПР, недостатня підготовка інженерних кадрів до роботи в САПР.

За відношенням до стадій проектування можна виділити також два підходи при створенні САПР: зверху і знизу. Підхід зверху означає створення алгоритму і програм виконання операцій і процедур проектування в першу чергу на ранніх його стадіях (ТЗ, ТП). Підхід знизу передбачає виконання автоматизованих процедур і операцій на кінцевих стадіях (ТПт, РП). Другий підхід більш простий, так як процедури і операції проектування на його стадіях більш формальні і легше піддаються програмуванню, однак він не може принести результатів, які кардинально покращують процес проектування як за часовими, так і за якісними показниками. Це найбільш правильний підхід, при якому паралельно і поетапно розв'язуються задачі автоматизації на всіх стадіях процесу проектування.

Проектування САПР як складної технічної системи повинне базуватися на блоково-ієрархічному підході. При цьому виділяють два основних аспекти проектування САПР: апаратний і програмний.

Апаратний аспект в загальному пов'язаний з розв'язанням задач обґрунтованого вибору компонентів технічного забезпечення і синтезу структури обчислювальних гілок і комплексів САПР.

Програмний аспект пов'язаний з вибором або розробкою всесистемного, базового і прикладного програмного забезпечення.

Проектування САПР включає декілька ієрархічних рівнів. На верхньому рівні розробляються структури технічного і програмного забезпечення, виходячи з даних по нумерації і об'єму проектних робіт, методів проектування, перспектив розвитку класу об'єктів проектування. На наступних ієрархічних рівнях створюються оригінальні програмно-методичні комплекси.

Процес створення САПР включає в себе такі етапи: передпроектне дослідження, технічне завдання, технічна пропозиція, ескізний проект, технічний проект, робочий проект, виготовлення, випробування, введення в дію.

Передпроектні дослідження проводяться для виявлення готовності конкретної проектної організації до втілення автоматизованих методів. Основу цієї роботи складає системне дослідження об'єкта проектування і використання в інженерній практиці традиційних методів і прийомів проектування, а також обсягу технічної документації, яку потрібно розробити в процесі проектування. При цьому враховується обсяг проектно-конструкторських робіт, їх періодичність, загальні затрати інженерної пращ, можливість створення адекватного математичного опису і оптимізаційних процедур, необхідність підвищення якості показників об'єкта проектування, скорочення термінів проектування і т.д.

Технічне завдання (ТЗ) є вихідним документом для створення САПР і повинно вміщувати найбільш повні вихідні дані і вимоги. ТЗ повинно включати такі пункти: назва і область використання, характеристика об'єктів проектування, мета і призначення, характеристика процесу проектування, вимоги до САПР, технічно-економічні показники.

На стадіях технічної пропозиції, ескізного і технічного проектування вибираються і обґрунтовуються варіанти САПР, розробляються кінцеві рішення.

Оформлення всієї документації, необхідної для створення і функціонування САПР, виконують на стадії робочого проектування.

На стадії виготовлення і випробування проводять монтаж, наладку і випробування комплексу технічних засобів автоматизації проектування, на тестових прикладах доводять програмне забезпечення і підготовляють проектну організацію до введення в дію САПР.

Введення в дію відбувається після експериментального функціонування і приймальних випробувань замовника.