Важным фактором ускорения научно-технического прогресса является создание и широкое внедрение в сферу производственной деятельности автоматизированных систем, в том числе систем автоматизированного проектирования (САПР).
Развитие САПР требует решения комплекса
Я думаю, что необходимым условием широкого и эффективного внедрения методов и средств автоматизации в практику проектирования является простота и доступность их использования проектировщиками. При этом наибольший эффект может быть достигнут, когда автоматизация не ограничивается рамками отдельных процедур или этапов процессов разработки, а охватывает всю деятельность проектно-конструкторских организаций, осуществляющих научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки. Также САПР является системой верхнего уровня, на базе которой формируются и решают возлагаемые на них задачи других систем более низких уровней. В роли таких систем выступают проектные модули, целеполагающими задачами для которых являются проектные операции.
Основные компоненты САПР
Основой создания новых технических изделий и методов их проектирования всегда служили, с одной стороны, интуиция и творческое воображение проектировщиков, а с другой — накопленный и обобщенный опыт и фундаментальные научные знания. Автоматизированное проектирование подразумевает, что, как и раньше, от проектировщика требуется творческое воображение, а накопленный опыт и фундаментальные знания получают «машинную» форму представления и становятся достоянием вычислительной системы — кибернетического напарника проектировщиков.
Таким образом, коллектив людей, участвующих в процессе проектирования, и вычислительная система являются основными составляющими САПР — автоматизированной системы, для которой исходной информацией являются технические требования к создаваемому изделию, а результатами функционирования — соответствующие этим требованиям проекты, имеющие к тому же наиболее высокие критериальные показатели.
Для реализации успешного взаимодействия двух названных составляющих в системе должны также присутствовать организационное и методическое обеспечения.
Необходимость наличия организационного обеспечения следует, в частности, из условия обобщения всех ресурсов вычислительной системы в процессе проектирования. Этот вид обеспечения предназначен для упорядочения использования имеющихся ресурсов при решении задач различными исполнителями. Простейшими примерами элементов организационного обеспечения являются документы, регламентирующие использование содержащейся в системе информации различными проектировщиками, а также расписание использования ресурсов системы для решения различных задач. В более сложных случаях организационное обеспечение может представлять собой данные о приоритетности решаемых в процессе проектирования задач для алгоритмов распределения ресурсов на основе принципов целевого планирования и управления.
Проектирование системы электроснабжения города (2)
... микрорайон "Латифундия". Задачей ВКР являются проектирование системы электроснабжения микрорайона и выбор основного электрооборудования (ЭО) для надежной и безопасной работы. Исходными данными для проектирования являются генеральный план микрорайона и сведения ...
Методическое обеспечение призвано нормализовать взаимодействия людей с вычислительной системой в процессе решения возлагаемых на них задач. Примерами методического обеспечения могут служить различного рода инструкции и руководства по использованию вычислительной системы, ориентированные на различные категории ее пользователей.
В дальнейшем коллектив людей, участвующих в процессе автоматизированного проектирования, будем определять как организационную систему, в которой заданы функции и взаимоподчиненность каждого члена этого коллектива. Вычислительная система представляется совокупностью входящих в нее составляющих, а именно: комплексом технических (аппаратных) средств, программным и информационным обеспечениями.
Если рассматривать организационное и методическое обеспечение как среду, через которую осуществляется упорядоченное взаимодействие организационной и вычислительной систем, то в таком случае их назначение в большой степени аналогично программному и информационному обеспечению как среды связи с комплексом технических средств. Поэтому в дальнейшем все названные виды обеспечений (организационное, методическое, программное, информационное) объединим понятием информационной среды, через которую происходит взаимодействие организационной системы с комплексом технических средств в процессе автоматизированного проектирования.
Очевидно, что организационная система, информационная среда и комплекс технических средств взаимосвязаны. Также очевидна их связь с проектной задачей, для решения которой их и объединяют в единую систему. Так, например, решаемая задача порождает необходимость в специалистах соответствующего профиля и квалификации, что должно найти отражение при определении состава организационной системы. Вычислительная трудоемкость решаемой задачи определяет необходимый для ее решения комплекс технических средств, а ее содержание — программное и информационное обеспечения, которые, в свою очередь, должны также отражать и методику ее решения. Если при этом задача достаточно сложна и требует участия нескольких проектировщиков, то это влечет за собой необходимость наличия соответствующего организационного обеспечения, определяющего, в частности, условия взаимодействия проектировщиков между собой. Эти условия могут контролироваться вычислительной системой и, соответственно, должны быть отражены в ее программном и информационном обеспечениях.
Компьютер – универсальная техническая система обработки информации
... своему назначению компьютер - универсальное техническое средство для работы человека с информацией. По принципам устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией. Какие устройства входят в состав компьютера. прием (ввод) информации; запоминание информации (сохранение в ...
В дальнейшем будем считать, что каждая автоматизированная система определяется следующим набором взаимосвязанных компонент:
Отсутствие какой-либо из этих компонент делает описание системы неполным и не гарантирует ее успешное функционирование.
Информационное обеспечение
представляет собой как данные о прошлом опыте, так и текущую информацию различного характера, выступающую в качестве исходной при реализации методик и программ. В частности, необходимость обращения к примерам решения проблем, аналогичных возникающим в ходе конкретного процесса проектирования, вызвана стремлением ускорить проектирование, уменьшить возможное число ошибок, повысить качество работ. Сами по себе эти сведения могут выступать лишь в качестве образцов для копирования. Большое значение имеет также наличие информации о физических явлениях и эффектах, используемых при выборе принципа действия проектируемой системы. Кроме того, значительную долю конкретной информации составляют текущие данные, характеризующие состояние проектируемого объекта и протекание процесса проектирования.
В соответствии с этим совокупность данных, входящих в информационное обеспечение САПР можно представить состоящей из двух больших групп элементов первого уровня:
Данные постоянного характера включают информацию, постоянно хранимую в САПР. Данные этого типа могут дополняться и обновляться. Они могут включать следующие четыре вида данных:
- справочную информацию — данные, необходимые для ведения проектирования (например, таблицы стандартов, нормалей, таблицы характеристик материалов, прототипов и аналогов разрабатываемого объекта, таблицы математических и физических формул);
- архивную информацию — редко используемые массивы данных, а также копии других видов данных, имеющихся в системе;
- библиографическую информацию — данные, необходимые для библиографического сопровождения проекта;
- системную информацию — данные, необходимые для обеспечения функционирования комплекса технических средств и работы служб сопровождения программного, информационного, методического и организационного обеспечений САПР.
Данные временного характера включают информацию, описывающую в определенный отрезок времени состояние конкретных работ, касающихся непосредственно разработки объекта. По завершении этих работ временные данные уничтожаются или переводятся в категорию постоянных. Данные временного характера подразделяются на две группы, каждая из которых представляет собой элемент второго уровня членения компонента «информационное обеспечение»:
- текущая оперативная информация по проекту — исходные, промежуточные данные и результаты ведущейся с помощью технических средств САПР работы;
- текущая организационная информация — данные, связанные с участием в работе по проекту различных подсистем САПР.
Программное обеспечение (ПО) САПР определяется как компонента «информационная среда».
В состав программного обеспечения входят программы, инвариантные по отношению к характеру задач, решаемых в процессе проектирования, и совокупность прикладных программ, ориентированных на решение конкретных проектных задач.
Проектирование разработки технологического процесса детали «Штуцер»
Развитие технологии машиностроения на современном этапе позволит осуществить переход к массовому применению высокоэффективных систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную ... техническое перевооружение его основных отраслей. На данном курсовом проектировании разрабатывали технологический процесс детали «Штуцер». Описывали материал заготовки, режущего инструмента, мерительного ...
В соответствии с этим все средства, входящие в состав ПО САПР, можно разбить на две большие группы: инвариантное и проблемно-ориентированное ПО, которые в этом случае являются компонентами следующего уровня компонента «программное обеспечение».
Инвариантное ПО включает в себя программные средства, обеспечивающие функционирование комплекса технических средств и общее управление вычислительным процессом. В состав инвариантного ПО САПР входят такие виды средств, являющиеся элементами данного компонента, как, например, операционные системы, программы диагностики и обслуживания комплекса технических средств САПР, сервисные программы. При наличии в составе комплекса технических средств многих ЭВМ в функции инвариантного ПО входят также такие элементы, как управления сетью связи, предварительной обработки сообщений и формирование очередей сообщений, защиты от ошибок и т. п.
Отдельную группу элементов компонента «инвариантное ПО» составляют программные комплексы управления проблемно-ориентированным ПО и базами данных. Их основу составляют мониторные системы и системы управления прикладными базами данных различного назначения.
Основными элементами проблемно-ориентированного ПО являются пакеты (библиотеки) программ, в которых содержатся в запрограммированном виде:
- математические модели, описывающие проектируемые изделия;
- стандартные математические методы решения различных классов задач численного анализа, оптимизации и т. д.;
- методы и методики выполнения различных проектных процедур.
Этапы построения сапр
организация автоматизированного проектирования на базе проектных модулей состоит из двух частей:
- Формирование САПР состоит в определении сбалансированной совокупности трудовых, материальных и информационных ресурсов, достаточных для реализации процесса проектирования в рассматриваемой ПКО. Данное формирование базируется, в основном, на оценках, вытекающих из анализа состава и структуры задач, которые необходимо решать в процессе проектирования соответствующих рассматриваемому ПКО изделий, а также ряда ограничений, накладываемых на этот процесс (лимита времени, отводимого на проектирование;
- достигнутого уровня развития средств вычислительной техники;
- лимитов по труду и фондов заработной платы, установленных для ПКО и т. п.).
Все эти ограничения, как и сами объекты проектирования, с течением времени изменяются. В то же время формируемая САПР в контексте излагаемого подхода является системой с длительным периодом существования. Отсюда можно сделать вывод, что оценки, на базе которых производится формирование САПР, носят существенно прогнозный характер, а сам процесс формирования должен носить эволюционный характер и состоять как из процесса начального формирования, так и процессов модификации и развития существующей системы.
Формирование САПР начинается с обследования проектно-конструкторской организации, анализа процесса проектирования и формирования технического задания на САПР.
Важным этапом в процессе разработки САПР является построение модели процесса проектирования. Модель должна отражать состав типовых проектных работ и связей между ними для класса объектов, на которые ориентирована САПР, устанавливать структуру задач, решаемых на различных этапах проектирования, классифицировать работы, определять источники и характер информации, используемой в процессе проектирования, и т.д. Для анализа процесса проектирования можно использовать сетевые графики, с помощью которых показываются взаимосвязи между работами, исполнителями и затратами.
Стадии проектирования организации производства. Автоматизация ...
... формирование структуры документооборота и создание информационного обеспечения организации производства; 5) установление экономических отношений между участниками производственного процесса -- подразделениями предприятия и отдельными исполнителями. Этапы и стадии проектирования организации производства ... систем связано со значительными затратами средств и времени. Моделирование позволяет в ...
