Файл: Реферат по дисциплине Организация проектноизыскательной деятельности на тему Автоматизированное проектирование. Автоматизированное производство. Автоматическое конструирование.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.Г.ШУХОВА»
Институт магистратуры

Реферат

по дисциплине: «Организация проектно-изыскательной деятельности»

на тему: «Автоматизированное проектирование. Автоматизированное производство. Автоматическое конструирование»


Выполнил:

студент группы МТП-221

Мишенин О. В.

Проверил:

к.т.н., доцент

Обернихин Д. В.


Белгород – 2023

Содержание

Система автоматизированного проектирования

САПР (Система Автоматизации Проектных Работ) — автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования[1], представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности[2][3] (Материал из Википедии — свободной энциклопедии).

Для перевода САПР на английский язык используется термин CAD (англ. computer-aided design), подразумевающий использование компьютерных технологий в проектировании. В ГОСТ 15971-90[4] термин «Computer-aided design» приводится как стандартизированный англоязычный эквивалент термина «автоматизированное проектирование». Понятие CAD может

---

обозначать как программные и аппаратные средства, так и аппаратно-программные комплексы автоматизации проектирования. Понятие CAD не является полным эквивалентом САПР, как организационнотехнической системы.

За русским термином САПР скрывается несколько классов программных систем имеющих отношение к автоматизации труда инженеров, конструкторов и технологов [3]. Каждый из классов имеет устоявшуюся трехбуквенную английскую аббревиатуру:

- двумерное черчение и трехмерное геометрическое проектирование (CAD);

- инженерный анализ (CAE);

- технологическая подготовка производства (CAPP);

- автоматизация производства (CAM);

- управление данными об изделии (PDM);

- управление жизненным циклом изделия (PLM).

Цели создания и задачи САПР

В рамках жизненного цикла промышленных изделий, САПР решает задачи автоматизации стадий проектирования и подготовки производства.

Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:

- сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;

- сокращения сроков проектирования;

- сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;

- повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;

- сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение целей создания САПР обеспечивается путем:

- автоматизации оформления документации;

- информационной поддержки и автоматизации принятия решений;

- использования технологий параллельного проектирования;

- унификации проектных решений и процессов проектирования;

- повторного использования проектных решений, данных и наработок;

- стратегического проектирования;

- замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием на ЭВМ;

- повышения качества управления проектированием;

- применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

---

- уменьшение объёма испытаний и доводки опытных образцов в результате повышения уровня достоверности проектных решений и, следовательно, снижение временных затрат [4].

---

Основы автоматизированного проектирования

Основные принципы проектирования

Кратко, процесс проектирования рассматривается как начальный этап создания нового изделия и заключается в получении и преобразовании исходного описания объекта в окончательное описание на основе выполнения комплекса работ исследовательского, расчетного и конструкторского характера.

Проектирование, при котором проектные решения получают путем взаимодействия человека, ЭВМ и комплекса программных и других средств автоматизации его деятельности, называют автоматизированным (также бывает: ручное – реализуется без участия ЭВМ; автоматическое – без участия человека). Система, реализующая автоматизированное проектирование, представляет собой систему автоматизированного проектирования (САПР).

Проектирование сложных объектов основано на применении идей и принципов, изложенных в ряде теорий и подходов. Наиболее общим подходом является системный подход, идеями которого пронизаны различные методики проектирования сложных систем.

Основной общий принцип системного подхода заключается в рассмотрении частей явления или сложной системы с учетом их взаимодействия. Системный подход включает в себя выявление структуры системы, типизацию связей, определение атрибутов, анализ влияния внешней среды, учитывает социально-экономические и экологические последствия их функционирования.

В технике дисциплину, в которой исследуются сложные технические системы, их проектирование, и аналогичную теории систем, чаще называют системотехникой. Предметом системотехники являются, во-первых, организация процесса создания, использования и развития технических систем, во-вторых, методы и принципы их проектирования и исследования. В системотехнике важно уметь сформулировать цели системы и организовать ее рассмотрение с позиций поставленных целей. Тогда можно отбросить лишние и малозначимые части при проектировании и моделировании, перейти к постановке оптимизационных задач.

---

Системы автоматизированного проектирования относятся к числу наиболее сложных современных искусственных систем. Их проектирование и сопровождение невозможны без системного подхода. Поэтому идеи и положения системотехники входят составной частью в дисциплины, посвященные изучению современных автоматизированных систем и технологий их применения [4].

Например, системный подход к моделированию подразумевает возможность повторного использования информации и наработок в ходе проектирования сложных машиностроительных конструкций.

Другие компоненты системотехники, такие как: структурный, блочно-иерархический, объектно-ориентированный подходы включают в себя основные положения системного подхода.

При структурном подходе, как разновидности системного, требуется синтезировать варианты системы из компонентов (блоков) и оценивать варианты при их частичном переборе с предварительным прогнозированием характеристик компонентов.

Блочно-иерархический подход к проектированию использует идеи декомпозиции сложных описаний объектов и соответственно средств их создания на иерархические уровни и аспекты, вводит понятие стиля проектирования (восходящее и нисходящее), устанавливает связь между параметрами соседних иерархических уровней.

Объектно-ориентированный подход к проектированию (ООП) используется в основном при разработке информационных систем и прежде всего их программного обеспечения (ПО). Данный подход имеет следующие преимущества в решении проблем управления сложностью и интеграции ПО:

- вносит в модели приложений большую структурную определенность, распределяя представленные в приложении данные и процедуры между классами объектов;

- сокращает объем спецификаций, благодаря введению в описания иерархии объектов и отношений иcследования между свойствами объектов разных уровней иерархии;

- уменьшает вероятность искажения данных вследствие ошибочных действий за счет ограничения доступа к определенным категориям данных в объектах. Описание в каждом классе объектов допустимых обращений к ним и принятых форматов сообщений облегчает согласование и интеграцию ПО.

Для всех подходов к проектированию сложных систем характерны также следующие особенности.

1. Структуризация процесса проектирования

---