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

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 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.

Требования к компонентам математического обеспечения

К компонентам математического обеспечения относят методы математического моделирования объектов и процессов проектирования, математические модели объектов и процессов проектирования, алгоритмы решения задач в процессе проектирования.

Взаимосвязи между компонентами математического обеспечения должны обеспечивать формализацию процесса проектирования 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 лингвистического обеспечения

К компонентам лингвистического обеспечения относят языки проектирования (ЯП), информационно-поисковые языки (ИПЯ), и вспомогательные языки, используемые в обслуживающих 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 данных, предоставлять в компактной форме средства для описания всех объектов и процессов заданного для систем класса с необходимой степенью детализации и без существенных ограничений на объект описания, быть рассчитанными, в основном, на диалоговый режим их использования.

ЯП должны базироваться на. терминах, принятых в конкретной системе, обеспечивать описание, управление и контроль процесса проектирования, быть ориентированными на пользователей с различным уровнем профессиональной подготовки (в том числе не имеющих специальной подготовки в области программирования), обеспечивать однозначное представление информации, стандартное описание однотипных элементов и высокую надежность идентификации описания.

ЯП должны представлять собой набор директив, используя которые пользователь осуществляет процесс формирования модели объекта проектирования и ее анализ, обеспечивать возможность эффективного контроля заданий пользователя, иметь средства выдачи пользователю справок, инструкций и сообщений об ошибках, предусматривать возможность использования механизма выбора альтернативных директив из определенного набора (функциональная клавиатура и др. ) .

ИПЯ должны включать словари, правила индексирования входной информации и правила формирования поисковых предписаний.

Словари ИПЯ должны содержать термины (в том числе стандартизованные) соответствующей области техники и другие лексические, 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 устройства вычислительной и организационной техники, средства передачи данных, измерительные и другие устройства и их сочетания, 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 использовать двухуровневую структуру технического обеспечения, включающую центральный вычислительный комплекс и автоматизированные рабочие места (терминальные станции) .

Компоненты технического обеспечения должны предоставлять возможность: кодирования и ввода информации с ее визуальным контролем и редактированием; передачи информации по различным каналам связи; хранения, контроля и восстановления информации; загрузки, хранения и исполнения программного обеспечения; оперативного предоставления запрашиваемой информации на устройства вывода.

Организационное 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 организационного обеспечения

Компоненты организационного обеспечения должны устанавливать 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 создания и функционирования САПР; порядок подготовки и переподготовки пользователей САПР.

ГЛАВА II. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Основные задачи классификации САПР.

На основе классификации САПР решают следующие основные 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, энергией, информацией, финансовыми и другими ресурсами.

Формализованное описание САПР включает в себя коды классификационных группировок САПР по установленным настоящим стандартом признакам классификации; наименования классификационных группировок, соответствующие приведенным кодам; указания, в соответствии с какими классификаторами, стандартами или методиками определены коды каждой классификационной группировки.

Пример формализованного описания САПР приведен в справочном 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 обозначают номера позиций классификационных группировок САПР.

СОСТАВ КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ГРУППИРОВОК САПР

При формировании формализованного описания САПР допускается добавлять классификационные группировки по дополнительным признакам, характеризующим систему, например, по наличию и типу автоматизированного банка данных, операционной системы, наличию средств тестирования, сто методу проектирования и т. п.

Для решения отдельных задач допускается использовать часть классификационных группировок. Например, для обозначения САПР используют две первые классификационные группировки, для планирования и оценки уровня автоматизации проектирования - четвертую классификационную группировку и т. п.

Классификационные группировки, кроме второй, имеют один разряд кодового обозначения. Для второй классификационной группировки (по признаку «Разновидность объекта проектирования») количество разрядов ( n ) определяют в соответствии с принятой классификацией объектов, проектируемых системой, и уточняют на отраслевом уровне.

Примечание. Допускается код классификационной группировки «Разновидность объекта проектирования» отделять от обозначений других классификационных группировок не точками, а дефисами или круглыми скобками.

Коды классификационных группировок определяют принадлежность создаваемой системы к определенному подмножеству (классу) САПР.

Коды классификационных группировок по признакам сложности объекта проектирования, уровню автоматизации проектирования, комплексности автоматизации проектирования и количеству выпускаемых документов определяют (до утверждения общеотраслевых методик) по отраслевым нормативно-техническим документам.

3. ОБОЗНАЧЕНИЕ САПР

Установлена следующая структура обозначения САПР и их подсистем:

Идентификатор представляет собой условное сокращенное обозначение или наименование САПР (подсистемы САПР), например: САПР, САПР-К, САПР-Т, АБД, Кондуктор-2ЕС, Автоштамп и т. п.

Код организации-разработчика устанавливают по Общесоюзному классификатору предприятий, учреждений и организаций (ОКНО) .

Код классификационной характеристики включает в себя две первые классификационные группировки САПР (см. раздел 2) : по типу объекта проектирования и то разновидности объекта проектирования-

Код классификационной группировки по типу объекта проектирования принимают в соответствии с табл. 1 обязательного приложения 2.

Код классификационной группировки по разновидности объекта проектирования для САПР в целом и проектирующих подсистем САПР присваивают в соответствии с принятой классификацией на объекты проектирования, для которых создают САПР (подсистему САПР) .

Код классификационной группировки по разновидности объекта проектирования для обслуживающих подсистем присваивают но отраслевым классификаторам, а в случае их отсутствия, в качестве кода приводят порядковый регистрационный номер обслуживающей подсистемы в составе САПР.

Порядковый регистрационный номер САПР (подсистемы САПР) устанавливают в порядке возрастания, начиная с 001 до 999, при централизованном присвоении обозначений системам (подсистемам), например, головной организацией по САПР в отрасли. В остальных случаях порядковый регистрационный номер в обозначении САПР (подсистемы САПР) допускается опускать.

Допускается в конце обозначения через дефис проставлять год ввода системы (очереди системы) в промышленное функционирование.

... продолжение

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