Проектуючі та обслуговуючі підсистеми сапр.

Підсистемою САПР називають виділену по деяких ознаках частина САПР, що дозволяє одержувати закінчені проектні рішення.

САПР розділяють на:

• Проектуючі підсистеми

• Обслуговуючі підсистеми

До підсистем, що проектують, відносять:

1. Підсистему функціонально-логічного проектування

На виході цієї системи ми одержуємо функціональну схему, за нею логічну схему, на виході принципово - електричну схему.

2. Підсистему конструкторського проектування

На виході одержуємо конструкцію пристрою і конструкторську документацію, що включає схему розташування елементів на поверхні модуля і топологію друкованих з'єднань між елементами.

3. Підсистему технологічної підготовки виробництва

На виході одержуємо маршрутну карту виробничого процесу і програми для керування верстатів з числовим програмним керуванням (для керування технологічним устаткуванням).

До обслуговуючих підсистем відносять:

1. Систему інформаційного пошуку

2. Систему документування

3. Систему графічного відображення об'єктів проектування

До складу як проектуючих, так і обслуговуючих систем сучасних САПР можуть входити:

• Експертні системи

Це системи, в основі яких лежить база знань, представлена або у виді системи продукції, або у виді фреймів (FRAME). Експертна система дозволяє формалізувати знання експерта у визначеній предметній області з метою прийняття раціональних проектних рішень.

• Системи прийняття рішень

Це системи, що дозволяють робити вибір ефективних проектних рішень в умовах визначеності і невизначеності вихідної інформації на основі формальних методів і процедур. Для оцінки проектних рішень можуть також застосовуватися нейросетевые технології.

• Системи підтримки прийняття рішень.

Різновиди сапр

По характеру базової підсистеми розрізняють наступні різновиди САПР:

1. САПР на базі підсистеми машинної графіки і геометричного моделювання. Ці САПР орієнтовано на додатки, де основною процедурою проектування є конструювання, тобто визначення просторових форм і взаємного розташування об'єктів.

2. САПР на базі СУБД. Вони орієнтовані на додатки, в яких при порівняно не складних математичних розрахунках переробляється великий об'єм даних. Такі САПР переважно зустрічаються в техніко-економічних додатках, наприклад, при проектуванні бізнес-планів, але мають місце також при проектуванні об'єктів.

3. САПР на базі конкретного прикладного пакету. Фактично це автономно програмно-методичні комплекси, що використовуються, наприклад, для імітаційного моделювання виробничих процесів, розрахунку міцності по методу кінцевих елементів, синтезу і аналізу систем автоматичного управління і т.п. Часто такі САПР відносяться до систем САЕ. Прикладами можуть служити математичні пакети типа MathCAD.

4. Комплексні інтегровані САПР, що складаються з сукупності підсистем попередніх видів. Характерними прикладами комплексних САПР є CAE/CAD/CAM - системи у машинобудуванні. Для управління такими складними системами застосовують спеціалізовані системні середовища.

Класифікацію САПР здійснюють також по ряду інших ознак, наприклад, по додатку, цільовому призначенню, масштабам (комплексності вирішуваних задач), характеру базової підсистеми - ядра САПР.

Частіше виділяють такі групи САПР:

1. САПР для вживання в галузях загального машинобудування, їх часто називають машинобудівними САПР або MCAD (Mechanical CAD) системами.

2. САПР для радіоелектроніки, їх назви - ECAD (Electronic CAD) або EDA (Electronic Design Automation) системи.

3. САПР в області архітектури і будівництва.

Крім того, відоме велике число більш спеціалізованих САПР, що або виділяються у вказаних групах, або представляють самостійну гілку в класифікації. Прикладами таких систем є САПР великих інтегральних схем (ВІС); САПР літальних апаратів; САПР теплових водонагрівачів, котлів та інших приладів.

За цільовим призначенням розрізняють САПР або підсистеми САПР, що забезпечують різні аспекти проектування. Так, у складі MCAD мають місце CAE/CAD/CAM - системи:

1. САПР функціонального проектування, інакше САЕ системи.

2. Конструкторські САПР загального машинобудування - часто звані просто CAD системами.

3. Технологічні САПР загального машинобудування - інакше звані системами САМ.

4. Системи управління та збереження даних проекту - РОМ.

CAD/CAE/CAM - системи призначені для комплексної автоматизації проектування, конструювання і виготовлення продукції машинобудування. В них фактично з'єднано три системи різного призначення, розроблені на єдиній базі, абревіатури яких розшифровуються таким чином:

- CAD (Computer Aided Design) - комп'ютерна підтримка конструювання;

- САЕ (Computer Aided Engineering) - комп'ютерна підтримка інженерного аналізу;

- САМ (Computer Aided Manufacturing) - комп'ютерна підтримка виготовлення;

- PDM (Product Data Management) - системи управління проектними даними.

Етап конструювання (CAD, САЕ) припускає об'ємне і плоске геометричне моделювання, інженерний аналіз на розрахункових моделях високого рівня, оцінку проектних рішень, отримання креслень.

Етап технологічної підготовки виробництва (АСТПВ) - на Заході називають CAPP (Computer Automated Process Planning) - припускає розробку технологічних процесів, технологічного оснащення, управляючих програм (УП) для устаткування з ЧПУ. Сюди входить задача САПР ТП - розробка технологічної документації (маршрутної, операційної), що доводиться до робочих місць і регламентує процес виготовлення деталі.

Конкретний опис обробки на устаткуванні з ЧПУ у вигляді управляючих програм вводиться в систему автоматизованого управління виробничим устаткуванням (АСУВУ), яку на Заході називають САМ.

САЕ системи, що використовуються для аналізу і оцінки функціональних властивостей проектованих двигунів, їх систем, вузлів і деталей, охоплюють широкий круг задач моделювання пружно-напруженого, деформованого, теплового полягання, коливань конструкції, стаціонарного і нестаціонарного газодинамічного і теплового моделювання з урахуванням в'язкості, турбулентних явищ, прикордонного шару і т.п. Найбільш поширені САЕ - системи, що використовують рішення систем диференційних рівнянь у частинних похідних методом кінцевих елементів (МКЕ). Вони діляться на універсальні системи аналізу з використанням МКЕ і спеціалізовані. Спеціалізовані системи МКЕ орієнтовані на конкретні види аналізу.

PDM системи, використовуються на всіх етапах проектування, дозволяючи здійснювати режим колективного проектування, автоматизуючи функції управління, пов'язані з цим режимом: призначення і забезпечення рівня відповідальності, прав доступу, ведення бази даних проекту і т.д.

Лекція 5 Базові проектні процедури

План лекції

1. Підходи і методи проектування у САПР

2. Завдання синтезу і аналізу

3. Параметричний синтез