Файл: КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЕ.pdf

ВВЕДЕНИЕ.

Увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов - важнейшие проблемы, решение которых определяет уровень ускорения научно-технического прогресса общества. Развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) опирается на прочную научно-техническую базу. Это - современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации. Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук отрабатывать и совершенствовать методологию проектирования, стимулировать развитие математической теории проектирования сложных систем и объектов. В настоящее время созданы и применяются в основном средства и методы, обеспечивающие автоматизацию рутинных процедур и операций, таких, как подготовка текстовой документации, преобразование технических чертежей, построение графических изображений и т.д.

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

САПР — организационно-техническая система, входящая в структуру проектной организации и осуществляющая проектиро­вание при помощи комплекса средств автоматизированного проек­тирования (КСАП).

Взаимодействие подразделений проектной организации с комплексом средств автоматизации проектирования регламенти­руется организационным обеспечением.

Основная функция САПР состоит в выполнении автомати­зированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.

2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ САПР

При создании САПР и их составных частей следует руко­водствоваться следующими основными принципами:

- системного единства;

- совместимости;

- типизации;

- развития.

Принцип системного единства должен обеспечивать целост­ность системы и системную связность проектирования отдельных элементов и всего объекта проектирования в целом (иерархич­ность проектирования).

---

Принцип совместимости должен обеспечивать совместное функционирование составных частей САПР и сохранять откры­тую систему в целом.

Принцип типизации заключается в ориентации на преи­мущественное создание и использование типовых и унифицирован­ных элементов САПР. Типизации подлежат элементы, имеющие перспективу многократного применения. Типовые и унифицирован­ные элементы, периодически проходят экспертизу на соответствие современным требованиям САПР и модифицируются по мере необходимости.

Создание САПР с учетом принципа типизации должно преду­сматривать:

- разработку базового варианта КСАП и (или) его компонентов;

- создание модификации КСАП и (или) его компонентов на ос­нове базового варианта.

Принцип развития должен обеспечивать пополнение, со­вершенствование и обновление составных частей САПР, а также взаимодействие и расширение взаимосвязи с автоматизирован­ными системами различного уровня и функционального назначе­ния.

Работы по развитию САПР, модернизации составных час­тей САПР выполняют по техническому заданию.

3. СОСТАВ И СТРУКТУРА САПР

Составными структурными частями САПР, жестко свя­занными с организационной структурой проектной организации, являются подсистемы, в которых при помощи специализированных комплексов средств решается функционально законченная по­следовательность задач САПР.

По назначению подсистемы разделяют на проектирующие и обслуживающие.

Проектирующие подсистемы имеют объектную ориента­цию и реализуют определенный этап (стадию) проектирования или группу непосредственно связанных проектных задач.

Примеры проектирующих подсистем:

- подсистема эскизного проектирования;

- подсистема проектирования корпусных деталей;

- подсистема проектирования технологических процессов механической

обработки.

Обслуживающие подсистемы имеют общесистемное при­менение и обеспечивают поддержку функционирования проекти­рующих подсистем, а также оформление, передачу и выдачу по­лученных в них результатов. Примеры обслуживающих подсистем:

- автоматизированный банк данных;

- подсистема документирования;

- подсистема графического ввода/вывода.

Системное единство САПР обеспечивается наличием ком­плекса взаимосвязанных моделей, определяющих объект проек­тирования в целом, а также комплексом системных интерфейсов, обеспечивающих указанную взаимосвязь.

---

Системное единство внутри проектирующих подсистем обеспечивается наличием единой информационной модели той части объекта, проектное решение по которой должно быть получено в данной подсистеме.

Формирование и использование моделей объекта проек­тирования в прикладных задачах осуществляется КСАП сис­темы или подсистемы.

Структурными частями КСАП в процессе его функцио­нирования являются программно-методические (ПМК.) и програм­мно-технические (ПТК) комплексы (далее — комплексы средств), а также компоненты организационного обеспечения.

Комплексы средств могут объединять свои вычислительные и информационные ресурсы, образуя локальные вычислительные сети подсистем или систем в целом.

Структурными частями комплексов средств являются компоненты следующих видов обеспечения: программного, ин­формационного, методического, математического, лингвистического « технического.

Компоненты видов обеспечения выполняют в комплек­сах средств заданную функцию и представляют наименьший (не­делимый) самостоятельно разрабатываемый (или покупной) элемент САПР (например: программа, инструкция, дисплей и т. д.).

Эффективное функционирование КСАП и взаимодействие структурных частей САПР всех уровней должно достигаться за счет ориентации на стандартные интерфейсы и протоколы связи, обеспечивающие взаимодействие комплексов средств.

Эффективное функционирование комплексов средств должно достигаться за счет взаимосогласованной разработки (согласова­ния с покупными) компонентов, входящих в состав комплексов средств.

КСАП обслуживающих подсистем, а также отдельные ПТК этих подсистем могут использоваться при функционировании всех подсистем.

4. КОМПОНЕНТЫ видов обеспечения САПР И требо­вания к НИМ.

Стандарты по САПР требуют выделения в качестве самостоятельного компонента организационного обеспечения, которое включает в себя положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалифицированные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и взаимодействие подразделений с комплексом средств автоматизированного проектирования. Функционирование САПР возможно только при наличии и взаимодействии перечисленных ниже средств:

---

- программного обеспечения;

- информационного обеспечения;

- методического обеспечения;

- математического обеспечения;

- лингвистического обеспечения;

- технического обеспечения;

- организационного обеспечения.

Теперь кратко разберёмся с назначением каждого компонента средств САПР

Программное обеспечение САПР.

Программное обеспечение САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Программное обеспечение делиться на общесистемное и специальное (прикладное) ПО. Общесистемное ПО предназначено для организации функционирования технических средств, т. е. для планирования и управления вычислительным процессом, распределения имеющихся ресурсов, о представлено различными операционными системами. В специальном ПО реализуется математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур.

Требования к компонентам программного обеспечения

Компоненты программного обеспечения, объединенные в программно-методический комплекс (ПМК) и программно-технических комплексов (ПТК), должны иметь иерархическую организацию, в которой на верхнем уровне размещается монитор управления компонентами нижних уровней программными модулями.

Программный модуль должен: регламентировать функ­ционально законченное преобразование информации; быть напи­санным на одном из стандартных языков программирования; удов­летворять соглашениям о представлении данных, принятым в дан­ной быть оформленным в соответствии с требованиями ЕСДП.

Монитор предназначен для: управления функционирова­нием набора программных модулей ПМК, включая контроль по­следовательности и правильности исполнения; реализации обще­ния пользователя с ПМК и программных модулей с соответст­вующими базами данных (БД); сбора статистической информа­ции.

Информационное обеспечение САПР.

Основу составляют данные, которыми пользуются проектировщики в процессе проектирования непосредственно для выработки проектных решений. Эти данные могут быть представлены в виде тех или иных документов на различных носителях, содержащих сведения справочного характера о материалах, параметрах элементов, сведения о состоянии текущих разработок в виде промежуточных и окончательных проектных решений.

Требования к компонентам информацион­ного обеспечения

---

Основной формой реализации, компонентов информа­ционного обеспечения являются БД в распределенной или центра­лизованной форме, организация данных в которых обеспечивает их оптимальное использование в конкретных применениях.

Совокупность БД САПР должна удовлетворять принципу информационного единства, т. е. использовать термины, символы, классификаторы, условные обозначения, способы представления данных, принятые в САПР объектов конкретных видов.

Независимо от логической организации данных БД долж­ны обеспечивать:

- информационную совместимость проектирующих и обслужи­вающих

подсистем САПР;

- независимость данных на логическом и физическом уровнях, в том

числе инвариантность к программному обеспечению;

- возможность одновременного использования данных из различ­ных БД

и различными пользователями;

- возможность интеграции неоднородных БД для совместного их

использования различными подсистемами САПР;

- возможность наращивания БД;

- контролируемую избыточность данных.

Создание, поддержка и использование БД, а также взаимосвязь между информацией в БД и обрабатывающими ее программными модулями осуществляется системой управления базами данных (СУБД), являющейся, как общесистемный ПМК, частью одной из обслуживающих подсистем.

Методическое обеспечение САПР.

Под методическим обеспечением САПР понимают входящие в её состав документы, регламентирующие порядок ее эксплуатации. Причем документы, относящиеся к процессу создания САПР, не входят в состав методического обеспечения. Так в основном документы методического обеспечения носят инструктивный характер, и их разработка является процессом творческим.

Требования к компонентам методического обеспечения

К компонентам методического обеспечения относят: ут­вержденную документацию инструктивно-методического харак­тера, устанавливающую технологию автоматизированного проек­тирования; правила эксплуатации комплекса средств автоматизированного проектирования, ПМК; норма­тивы, стандарты и другие руководящие документы, регламенти­рующие процесс и объект проектирования.

Компоненты методического обеспечения должны раз­мещаться на' машинных носителях информации, позволяющих осуществлять как долговременное хранение документов, так и их оперативный вывод в форматах, установленных соответствующими стандартами.

Математическое обеспечение САПР.

Основа - это алгоритмы, по которым разрабатывается программное обеспечение САПР. Среди разнообразных элементов математического обеспечения имеются инвариантные элементы-принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки экстремальных задач, поиски экстремума. Разработка математического обеспечения является самым сложным этапом создания САПР, от которого в наибольшей степени зависят производительность и эффективность функционирования САПР в целом.

---