Пример: Транспортная логистика
Я ищу:
На главную  |  Добавить в избранное  

Кибернетика /

САПР

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 5 



Скачать реферат


ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ САПР

Различные возможности и границы применения вы¬числительной техники для автоматизации проектирова¬ния определяются уровнем формализации научно-тех¬нических знаний в конкретной отрасли. Чем глубже разработана теория того или иного класса технических систем, тем большие возможности объективно существуют для автоматизации процесса их проектирования.

Применение ЭВМ при проектно-конструкторских ра¬ботах в своем развитии прошло несколько стадий и пре¬терпело значительные изменения. С появлением вычисли¬тельной техники был сделан акцент на автоматизацию проектных задач, имеющих четко выраженный расчетный характер, когда реализовывались методики, ориентиро¬ванные на ручное проектирование. Затем, по мере накоп¬ления опыта, стали создавать программы автоматизиро¬ванных расчетов на основе методов вычислительной мате¬матики (параметрическая оптимизация, метод конечных элементов и т. п.). С внедрением специализированных терминальных устройств появляются универсальные про¬граммы для ЭВМ для решения как расчетных, так и не¬которых рутинных проектных задач (изготовление чер¬тежей, спецификаций, текстовых документов и т. п.). В последние годы большое внимание уделяется автома¬тизации расчетно-конструкторских работ при проекти¬ровании типовых узлов и агрегатов, когда синтез кон¬струкции проводится эвристически, а основные пара¬метры выбираются и оптимизируются в интерактивном режиме диалога проектировщика и ЭВМ.

Однако на всех этих стадиях автоматизации проекти¬рования инженеру помимо изучения инструкций по экс¬плуатации и написанию программ приходится познавать ряд по сути дела ненужных ему подробностей системных программ и языков программирования. Кроме того, при использовании в проектировании специализированных по объектам разрозненных пакетов прикладных программ (ППП) инженер вынужден каждый раз вновь кодировать и вводить информацию согласно инструкции ППП. Отмеченные недостатки приводят к тому, что частичная («позадачная») автоматизация не оказала существенного влияния на повышение качества и производитель¬ности проектирования технических систем и средств в целом.

Решение проблем автоматизации проектирования с по¬мощью ЭВМ основывается на системном подходе, т. е. на создании и внедрении САПР — систем автоматизиро¬ванного проектирования технических объектов, которые решают весь комплекс задач от анализа задания до раз¬работки полного объема конструкторской и технологиче¬ской документации. Это достигается за счет объединения современных технических средств и математического обес¬печения, параметры и характеристики которых выби¬раются с максимальным учетом особенностей задач проектно-конструкторского процесса. САПР представляет собой крупные организационно-технические системы, со¬стоящие из комплекса средств автоматизации проектиро¬вания, взаимосвязанного с подразделениями конкретной проектной организации.

1. ЦЕЛЬ СОЗДАНИЯ САПР

Под автоматизацией проектирования понимают си¬стематическое применение ЭВМ в процессе проектирова¬ния при научно обоснованном распределении функций между проектировщиком и ЭВМ и научно обоснованном выборе методов машинного решения задач.

Цель автоматизации — повысить качество проектиро¬вания, снизить материальные затраты на него, сократить сроки проектирования и ликвидировать рост числа ин¬женерно-технических работников, занятых проектирова¬нием и конструированием.

Научно обоснованное распределение функций между человеком и ЭВМ подразумевает, что человек должен решать задачи, носящие творческий характер, а ЭВМ — задачи, решение которых поддается алгоритмизации.

Существенным отличием автоматизированного проекти¬рования от неавтоматизированного является возможность замены дорогостоящего и занимающего много времени физического моделирования — математическим моделиро¬ванием. При этом следует иметь в виду одно важнейшее обстоятельство: при проектировании число вариантов необозримо. Поэтому нельзя ставить задачу создания универсальной САПР, а необходимо решать вопросы проектирования для конкретного семейства машин.

Для создания САПР необходимо:

• совершенствовать проектирование на основе примене¬ния математических методов и средств вычислительной техники;

• автоматизировать процессы поиска, обработки и вы¬дачи информации;

• использовать методы оптимального и вариантного про¬ектирования; применять эффективные, отражающие су¬щественные особенности, математические модели проек¬тируемых объектов, комплектующих изделий и мате¬риалов;

• создавать банки данных, содержащих систематизиро¬ванные сведения справочного характера, необходимые для автоматизированного проектирования объектов;

• повышать качество оформления проектной докумен¬тации;

• повышать творческую долю труда проектировщиков за счет автоматизации нетворческих работ;

• унифицировать и стандартизовать методы проекти¬рования;

• подготавливать и переподготавливать специалистов;

• реализовывать взаимодействие с автоматизированными системами различного уровня и назначения.

Комплекс средств автоматизации проектирования вклю¬чает методическое, лингвистическое, математическое, про¬граммное, техническое, информационное и организацион¬ное обеспечение.

2. СОСТАВ САПР

САПР — система, объединяющая технические сред¬ства, математическое и программное обеспечение, пара¬метры и характеристики которых выбирают с максималь¬ным учетом особенностей задач инженерного проектиро¬вания и конструирования. В САПР обеспечивается удоб¬ство использования программ за счет применения средств оперативной связи инженера с ЭВМ, специальных проб¬лемно-ориентированных языков и наличия информаци¬онно-справочной базы.

Структурными составными составляющими САПР яв¬ляются подсистемы, обладающие всеми свойствами систем и создаваемые как самостоятельные системы. Это выделенные по некоторым признакам части САПР, обеспечиваю¬щие выполнение некоторых законченных проектных задач с получением соответствующих проектных решений и проектных документов.

По назначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие и обслуживающие.

К проектирующим относятся подсистемы, выполняю¬щие проектные процедуры и операции, например:

• подсистема компоновки машины;

• подсистема проектирования сборочных единиц;

• подсистема проектирования деталей;

• подсистема проектирования схемы управления;

• подсистема технологического проектирования.

К обслуживающим относятся подсистемы, предназна¬ченные для поддержания работоспособности проектирую¬щих подсистем, например:

• подсистема графического отображения объектов про¬ектирования;

• подсистема документирования;

• подсистема информационного поиска и др.

В зависимости от отношения к объекту проектирования различают два вида проектирующих подсистем:

• объектно-ориентированные (объектные);

• объектно-независимые (инвариантные).

К объектным подсистемам относят подсистемы, выпол¬няющие одну или несколько проектных процедур или операций, непосредственно зависимых от конкретного объекта проектирования, например:

• подсистема проектирования технологических систем;

• подсистема моделирования динамики, проектируемой конструкции и др.

К инвариантным подсистемам относят подсистемы, выполняющие унифицированные проектные процедуры и операции, например:

• подсистема расчетов деталей машин;

• подсистема расчетов режимов резания;

• подсистема расчета технико-экономических показа¬телей и др.

Процесс проектирования реализуется в подсистемах в виде определенной последовательности проектных про¬цедур и операций. Проектная процедура соответствует части проектной подсистемы, в результате выполнения которой принимается некоторое проектное решение. Она состоит из элементарных проектных операции, имеет твердо установленный порядок их выполнения и направ¬лена на достижение локальной цели в процессе проекти¬рования. Под проектной операцией понимают условно Выделенную часть проектной процедуры или элементар¬ное действие, совершаемое конструктором в процессе проектирования. Примерами проектных процедур могут служить процедуры разработки кинематической или ком¬поновочной схемы станка, технологии обработки изделий и т. п., а примерами проектных операций — расчет при¬пусков, решение какого-либо уравнения и т. п.

Структурное единство подсистем САПР обеспечивается строгой регламентацией связей между различными ви¬дами обеспечения, объединенных общей для данной под¬системы целевой функцией. Различают следующие виды обеспечения:

• методическое обеспечение — документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизации проектирования;

• лингвистическое обеспечение — языки проектирова¬ния, терминология;

• математическое обеспечение — методы, математические модели, алгоритмы;

• программное обеспечение — документы с текстами про¬грамм, программы на машинных носителях и эксплуата¬ционные документы;

• техническое обеспечение — устройства вычислитель¬ной и организационной техники, средства передачи дан¬ных, измерительные и другие устройства и их сочетания;

• информационное обеспечение — документы, содержа¬щие описание стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другие данные;

• организационное обеспечение — положения и инструк¬ции, приказы, штатное расписание и другие документы, регламентирующие организационную структуру подраз¬делений

←предыдущая  следующая→
1 2 3 4 5 



Copyright © 2005—2007 «Mark5»