Основы автоматизированного проектирования. Структура САПР

Тип работы: Материал
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 21 страниц
В избранное:

РЕФЕРАТ

Тема: Основы автоматизированного проектирования. Структура САПР

Талдыкорган - 2020 г.
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 4
2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ САПР 4
3. СОСТАВ И СТРУКТУРА САПР 5
4. КОМПОНЕНТЫ видов обеспечения САПР И
требования к НИМ 6

ГЛАВА II. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЕ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 11
2. КЛАССИФИКАЦИЯ САПР 11
3. ОБОЗНАЧЕНИЕ САПР 13

ГЛАВА III. ВНЕДРЕНИЕ САПР В ПРЕДПРИЯТИЕ
1. В ЧЕМ НЕОБХОДИМОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ
САПР В ПРЕДПРИЯТИЕ? 20
2. КАКАЯ САПР НУЖНА ПРЕДПРИЯТИЮ? 21
3. ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ВНЕДРЕНИЯ САПР 21

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23

ЛИТЕРАТУРА 24

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 проектиро - вание при помощи комплекса средств автоматизированного проек - тирования (КСАП).
Взаимодействие подразделений проектной организации с комплексом средств автоматизации проектирования регламенти - руется организационным обеспечением.
Основная функция САПР состоит в выполнении автомати - зированного 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 руко - водствоваться следующими основными принципами:

- системного единства;
- совместимости;
- типизации;
- развития.

Принцип системного единства должен обеспечивать целост - ность системы и системную связность проектирования отдельных элементов и всего объекта проектирования в целом (иерархич - ность проектирования).
Принцип совместимости должен обеспечивать совместное функционирование составных частей САПР и сохранять откры - тую систему в целом.
Принцип типизации заключается в ориентации на преи - мущественное создание и использование типовых и унифицирован - ных элементов САПР. Типизации подлежат элементы, имеющие перспективу многократного применения. Типовые и унифицирован - ные элементы, периодически проходят экспертизу на соответствие современным требованиям САПР и модифицируются по мере необходимости.
Создание САПР с учетом принципа типизации должно преду - сматривать:

- разработку базового варианта КСАП и (или) его компонентов;
- создание модификации КСАП и (или) его компонентов на ос - нове базового варианта.

Принцип развития должен обеспечивать пополнение, со - вершенствование и обновление составных частей САПР, а также взаимодействие и расширение взаимосвязи с автоматизирован - ными системами различного уровня и функционального назначе - ния.
Работы по развитию САПР, модернизации составных час - тей САПР выполняют по техническому заданию.

3. СОСТАВ И СТРУКТУРА САПР

Составными структурными частями САПР, жестко свя - занными с организационной структурой проектной организации, являются подсистемы, в которых при помощи специализированных комплексов средств решается функционально законченная по - следовательность задач САПР.
По назначению подсистемы разделяют на проектирующие и обслуживающие.
Проектирующие подсистемы имеют объектную ориента - цию 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 при - менение и обеспечивают поддержку функционирования проекти - рующих подсистем, а также оформление, передачу и выдачу по - лученных в них результатов. Примеры обслуживающих подсистем:

- автоматизированный банк данных;
- подсистема документирования;
- подсистема графического вводавывода.

Системное единство САПР обеспечивается наличием ком - плекса взаимосвязанных моделей, определяющих объект проек - тирования 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 проек - тирования в прикладных задачах осуществляется КСАП сис - темы или подсистемы.
Структурными частями КСАП в процессе его функцио - нирования являются программно-методические (ПМК.) и програм - мно-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, ин - формационного, методического, математического, лингвистического технического.
Компоненты видов обеспечения выполняют в комплек - сах средств заданную функцию и представляют наименьший (не - делимый) 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 (согласова - ния 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 функ - ционально законченное преобразование информации; быть напи - санным на одном из стандартных языков программирования; удов - летворять соглашениям о представлении данных, принятым в дан - ной быть оформленным в соответствии с требованиями ЕСДП.
Монитор предназначен для: управления функционирова - нием набора программных модулей ПМК, включая контроль по - следовательности и правильности исполнения; реализации обще - ния пользователя с ПМК и программных модулей с соответст - вующими базами данных (БД); сбора статистической информа - ции.

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 информацион - ного обеспечения
Основной формой реализации, компонентов информа - ционного обеспечения являются БД в распределенной или центра - лизованной 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 долж - ны обеспечивать:

- информационную совместимость проектирующих и обслужи - вающих
подсистем САПР;
- независимость данных на логическом и физическом уровнях, в том
числе инвариантность к программному обеспечению;
- возможность одновременного использования данных из различ - ных 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: ут - вержденную документацию инструктивно-методического харак - тера, устанавливающую технологию автоматизированного проек - тирования; правила эксплуатации комплекса средств автоматизированного проектирования, ПМК; норма - тивы, стандарты и другие руководящие документы, регламенти - рующие процесс и объект проектирования.
Компоненты методического обеспечения должны раз - мещаться 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.
Требования к компонентам математичес - кого обеспечения
К компонентам математического обеспечения относят ме - тоды математического моделирования объектов и процессов проек - тирования, математические модели объектов и процессов проекти - рования, алгоритмы решения задач в процессе проектирования.
Взаимосвязи между компонентами математического обес - печения должны обеспечивать формализацию процесса проектиро - вания и его целостность.

Лингвистическое обеспечение САПР.
Основу составляют специальные языковые средства (языки проектирования), предназначенные для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений. Основная часть лингвистического обеспечения - языки общения человека с ЭВМ.
Требования к компонентам лингвистичес - кого обеспечения
К компонентам лингвистического обеспечения относят языки проектирования (ЯП), информационно-поисковые языки (ИПЯ), и вспомогательные языки, используемые в обслуживаю - щих подсистемах, и для связи с ними проектирующих подсистем.
Компоненты лингвистического обеспечения должны быть согласованными с компонентами обеспечения других видов, быть относительно инвариантными к конкретному содержанию баз дан - ных, предоставлять в компактной форме средства для описания всех объектов и процессов заданного для систем класса с не - обходимой степенью детализации и без существенных ограничений на объект описания, быть рассчитанными, в основном, на диало - говый режим их использования.
ЯП должны базироваться на. терминах, принятых в кон - кретной системе, обеспечивать описание, управление и контроль процесса проектирования, быть ориентированными на пользова - телей с различным уровнем профессиональной подготовки (в том числе не имеющих специальной подготовки в области програм - мирования), обеспечивать однозначное представление информации, стандартное описание однотипных элементов и высокую надеж - ность идентификации описания.
ЯП должны представлять собой набор директив, исполь - зуя которые пользователь осуществляет процесс формирования модели объекта проектирования и ее анализ, обеспечивать возмож - ность эффективного контроля заданий пользователя, иметь сред - ства выдачи пользователю справок, инструкций и сообщений об ошибках, предусматривать возможность использования механизма выбора альтернативных директив из определенного набора (функ - циональная клавиатура и др.).
ИПЯ должны включать словари, правила индексирова - ния входной информации и правила формирования поисковых предписаний.
Словари ИПЯ должны содержать термины (в том числе стан - дартизованные) соответствующей области техники и другие лекси - ческие, единицы, необходимые для индексирования и поиска проектной информации с высокой точностью и полнотой.

Техническое обеспечение САПР.
Это создание и использование ЭВМ, графопостроителей, оргтехники и всевозможных технических устройств, облегчающих процесс автоматизированного проектирования.
Требования к компонентам технического обеспечения
К компонентам технического обеспечения относят уст - ройства вычислительной и организационной техники, средства передачи данных, измерительные и другие устройства и их со - четания, обеспечивающие функционирование ПТК и КСАП, в том числе диалоговый, многопользовательский и многозадачный режим работы, а также построение иерархических и сетевых структур технического обеспечения.
В качестве предпочтительной для САПР следует исполь - зовать двухуровневую структуру технического обеспечения, вклю - чающую центральный вычислительный комплекс и автоматизиро - ванные рабочие места (терминальные станции).
Компоненты технического обеспечения должны пред - оставлять возможность: кодирования и ввода информации с ее визуальным контролем и редактированием; передачи информации по различным каналам связи; хранения, контроля и восстановле - ния информации; загрузки, хранения и исполнения программного обеспечения; оперативного предоставления запрашиваемой инфор - мации на устройства вывода.

Организацион - ное обеспечение САПР.
Этот пункт предписывает комплектование подразделений САПР проффесионально грамотными специалистами, имеющими навыки и знания для работы с перечисленными выше компонентами САПР. От их работы будет зависеть эффективность и качество работы всего комплекса САПР (может даже всего производства).
Требования к компонентам организацион - ного обеспечения
Компоненты организационного обеспечения должны уста - навливать организационную структуру системы и подсистем, включая взаимосвязи ее элементов; задачи и функции службы САПР и связанных с нею подразделений проектной организации; права и ответственность должностных лиц по обеспечению созда - ния и функционирования САПР; порядок подготовки и перепод - готовки пользователей САПР.

ГЛАВА II. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Основные задачи классификации САПР.
На основе классификации САПР решают следующие основ - ные задачи:

- формирование укрупненного формализованного описания САПР по
совокупности установленных признаков классификации;
- обозначение САПР, создаваемых в организациях отраслей
промышленности и в строительстве;
- планирование повышения значений уровня автоматизации
проектирования, комплексности автоматизации проектирования и др. показателей САПР в процессе их создания и развития;
- создание условий для разработки технически обоснованных норм
обеспечения процесса создания, функционирования и развития САПР специалистами, техническими средствами, энер - гией, информацией, финансовыми и другими ресурсами.

Формализованное описание САПР включает в себя коды классификационных группировок САПР по установленным нас - тоящим стандартом признакам классификации; наименования классификационных группировок, соответствующие приведенным кодам; указания, в соответствии с какими классификаторами, стандартами или методиками определены коды каждой классифи - кационной группировки.
Пример формализованного описания САПР приведен в спра - вочном приложении 3.
Пояснения к отдельным не стандартизованным терминам приведены в справочном приложении 1.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ САПР

Для классификации САПР использован фасетный метод классификации.
Установлены следующие признаки классификации САПР:

- тип объекта проектирования;
- разновидность объекта проектирования;
- сложность объекта проектирования;
- уровень автоматизации проектирования;
- комплексность автоматизации (проектирования;
- характер выпускаемых документов;
- количество выпускаемых документов;
- количество уровней в структуре технического обеспечения.

По каждому признаку установлены классификационные группировки САПР. Классификационные группировки и их коды приведены в табл. 1 -- 8 обязательного приложения 2.
Коды каждой классификационной группировки отделяют друг от друга точкой. Состав классификационных группировок САПР приведен на схеме. Цифры 1, 2, 3, ... 8 на схеме обозна - чают номера позиций классификационных группировок САПР.

СОСТАВ КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ГРУППИРОВОК САПР

При формировании формализованного описания ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.