Система автоматизированного проектирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

КазНУ имени аль-Фараби

Факультет химии и химической технологии

СРС

На тему: Система автоматизированного проектирования. Требования к САПР

Выпонила: ??лжабай А.

Проверила: Бекетова А.Б.

Система автоматизированного проектирования - автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.

Достоинства САПР:

1. Более быстрое выполнение чертежей (до 3 раз). Дисциплина работы с использованием САПР ускоряет процесс проектирования в целом, позволяет в сжатые сроки выпускать продукцию и быстрее реагировать на изменение рыночных конъектур.

2. Повышение точности выполнения. На чертежах, построенных с помощью системы САПР, место любой точки определено точно, а для увеличения достаточного просмотра элементов есть средство, называемое наезд, или zooming, позволяющее увеличивать или уменьшать любую часть данного чертежа в любое число раз. На изображение, над которым выполняется наезд, не накладывается практически никаких ограничений.

3. Повышение качества;

4. Возможность многократного использования чертежа. Запомненный чертеж может быть использован повторно для проектирования, когда в состав чертежа входит ряд компонентов, имеющих одинаковую форму. Память компьютера является также идеальным средством хранения библиотек, символов, стандартных компонентов и геометрических форм.

5. САПР обладает чертежными средствами (сплайны, сопряжения, слои).

6. Ускорение расчетов и анализа при проектировании. В настоящее время существует большое разнообразие ПО, которое позволяет выполнять на компьютерах часть проектных расчетов заранее. Мощные средства компьютерного моделирования, например, метод конечных элементов, освобождают конструктора от использования традиционных форм и позволяют проектировать нестандартные геометрические формы.

7. Понижение затрат на обновление. Средства анализа и имитации в САПР, позволяют резко сократить затраты времени и денег на тестирование и усовершенствование прототипов, которые являются дорогостоящими этапами процесса проектирования;

8. Большой уровень проектирования. Мощные средства, комплексного моделирования. Возможность проектирования нестандартных геометрических форм, которые быстро оптимизируются;

9. Интеграция проектирования с другими видами деятельности. Интегрируемые вычислительные средства обеспечивают САПР более тесное взаимодействия с инженерными подразделениями

Цели создания САПР:

повышения качества и технико-экономического уровня проектируемой и выпускаемой продукции

повышения эффективности и надежности объектов проектирования, уменьшения затрат на их создание и эксплуатацию

сокращения сроков, уменьшения трудоемкости проектирования и повышения качества проектной документации.

Достижение целей создания САПР обеспечивается путем:

совершенствования систематизации и унификации процессов проектирования на основе применения математических методов и средств вычислительной техники

комплексной автоматизации проектных работ в проектной организации с необходимой перестройкой ее структуры и кадрового состава

повышения качества управления проектированием

применения эффективных математических моделей проектируемых объектов, комплектующих изделий и материалов

использования методов многовариантного проектирования и оптимизации

автоматизации трудоемких и рутинных проектных работ

замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием.

Основные типы классификации САПР

Классификация по типу объекта проектирования

Классификация по сложности объекта проектирования

102 102…….103 103…104 104…..106 106

Число составных частей, входящих в объект

Классификация САПР по уровню автоматизации проектирования

25……………………….25……..50 ………50……75

Число автоматизированных проектных процедур

Классификация САПР по комплексности автоматизации проектирования

Одноэтапные САПР выполняют один этап проектирования из всех установленных для объекта.

Многоэтапные САПР выполняют несколько этапов проектирования.

Комплексные САПР выполняют все этапы проектирования.

Классификация САПР по характеру выпускаемых проектных документов

Классификация САПР по количеству выпускаемых проектных документов

105 105 106 106

Общесистемные принципы САПР

проектирование система автоматизированный

При создании и развитии САПР рекомендуется применять следующие общесистемные принципы:

Принцип включения предполагает, что требования к созданию, функционированию и развитию САПР определяются со стороны более сложной, включающей в себя САПР системы, - отрасли и проектной организации.

Принцип системного единства состоит в том, что на всех стадиях создания, функционирования и развития САПР целостность системы должна обеспечиваться связями между подсистемами САПР, а также функционированием подсистемы управления САПР.

Принцип развития требует, чтобы САПР разрабатывалась и функционировала как развивающаяся система. Для этого в САПР должно предусматриваться наращивание и совершенствование компонентов и связей между ними, как в любой системе с переменной структурой.

Принцип комплексности требует, чтобы в САПР обеспечивалась связность проектирования отдельных элементов и всего объекта в целом на всех стадиях проектирования. Для этого в подсистемах должны предусматриваться компоненты САПР, осуществляющие комплексное согласование и контроль характеристик элементов и объекта в целом.

Принцип информационного единства состоит в том, что в подсистемах, средствах обеспечения и компонентах САПР должны использоваться термины, символы, условные обозначения, проблемно-ориентированные языки программирования и способы представления информации, установленные в отраслях соответствующими нормативными документами.

Принцип совместимости состоит в том, что языки, символы, коды, информационные и технические характеристики структурных связей между подсистемами, средствами обеспечения и компонентами САПР должны быть согласованы так, чтобы обеспечивалось совместное функционирование всех подсистем и сохранилась открытая структура системы в целом.

Принцип инвариантности предопределяет, что подсистемы и компоненты САПР должны быть по возможности универсальными или типовыми, т. е. инвариантными к проектируемым объектам и отраслевой специфике.

Применение указанных принципов в разработках конкретных САПР должно быть логически непротиворечивым, не допускающим возникновения абсурдных локальных решений, ведущих к сбоям и распаду системы в целом.

С развитием САПР существенно улучшается качество проектов, проектировщик получает возможность использовать эффективные математические модели, методы моделирования и оптимизации на всех основных стадиях проектирования

Основные требования к САПР

Основные требования к САПР связаны в основном с их эксплуатационными характеристиками, универсальностью САПР, а также возможностью адаптации к быстроменяющимся условиям проектирования и производства. К основным требованиям относятся:

1. Простой доступ пользователя к САПР. Под простым доступом понимается возможность реализации проектной процедуры, необходимой пользователю, на основе специальных языковых средств, ориентированных на пользователя. Система автоматизированного проектирования снимает с пользователя трудоемкие задачи создания математического описания и программирования модели. Чем выше «интеллект» системы, тем более прост и лаконичен язык общения пользователя с САПР. Основой простоты взаимодействия пользователя с системой САПР является программное обеспечение. Внешне эта простота проявляется в виде соответствующих языков, ориентированных на взаимодействие пользователя с САПР.

2. Прямой доступ пользователя к САПР. Под прямым доступом понимается возможность непосредственного обращения пользователя к программно-информационным средствам САПР, иначе говоря, возможность оперативного ввода данных и отображение результатов проектирования. В подобном режиме прямого доступа пользователь может формировать и отлаживать программу, вводить новые данные, получать в виде распечаток и графических результатов проектные и расчетные операции.

Режим прямого доступа в САПР способствует исключению из технологического цикла проектирования промежуточных звеньев, позволяет сосредоточить проектные работы в одном центре. Иначе говоря, средства прямого доступа обеспечивают централизацию проектирования.

Подобная централизация резко повышает эффективность техпроцесса благодаря предельному сокращению пауз между отдельными процедурами и тем самым повышает наполненность содержательными работами и сокращает общее время технологического процесса проектирования (рис. 3.3).

Рис. 3.3 Схема взаимодействия пользователя со средствами САПР:

а пакетный режим; б диалог с использованием терминала

Требования к пользователю САПР. Для настоящего времени будущие пользователи автоматизированного проектирования (АП) во время их профессиональной учебы недостаточно или совершенно не готовятся к работе с САПР. Это замечание, прежде всего, относится к направленности курсов основных дисциплин, которые почти исключительно ориентированы на традиционные методы обучения или работы. Для пользователя прежде всего необходимо знание обработки данных, английского языка и дисциплины.

Все САПР ориентированы на пользователя, т. е. внутренние процессы, происходящие в САПР, остаются для пользователя в большинстве случаев скрытыми. Все же целесообразно уметь мысленно воспроизводить последовательность действий системы, что позволяет предотвращать заведомо нереалистические представления и приемы работы.

Большинство работающих сейчас систем по «происхождению» англоязычные или же создавались для экспортных поставок, и в них английский язык используется как основной. Хотя перевод системы на другие языки принципиально возможен, но с этим связан большой объем работы. Диалог между пользователем и системой происходит на простейшем английском языке, насыщенном специальными терминами АП.

Эксплуатация САПР предполагает соответствующую учебу. Содержание и объем подготовки ориентированы в каждом случае на конвейерную систему, на которой предстоит работать будущему пользователю, так как содержание и объем курса весьма специфичны, он не может являться составной частью общеобразовательной подготовки и, как правило, пользователь обучается на курсах повышения квалификации.

Универсальность программного обеспечения (ПО) и адаптация САПР к условиям проектирования. Универсальность определяется степенью инвариантности программ по отношению к проектным задачам. Универсальное программное обеспечение позволяет решать с помощью одних и тех же средств широкий круг проектных задач.

Адаптируемость и универсальность САПР подчинены по сути одним целям. Оба понятия связаны с созданием программно-информационных средств, обеспечивающих выполнение проектных работ по широкому классу изделий при различных изменяющихся условиях проектирования. Однако адаптируемость, в отличие от универсальности, предполагает главным образом возможность включения в систему новых программных средств и расширения базиса структурного синтеза для отслеживания непредусмотренных изменений среды проектирования.

К изменениям среды относятся: смена используемой в проектировании базы, изменение конструктивов, смена технологических требований, изменение парка исполнительных автоматов, смена состава и формы конструкторской документации, появление более современных методов (алгоритмов) проектирования. Средства адаптации обеспечивают долговечность и живучесть системы.

Адаптация в современных САПР осуществляется реализацией двух основных принципов: модульных принципов построения структуры программного обеспечения (ПО); отделения данных от программы и создания самостоятельно функционирующей базы данных, связанной стандартным программным интерфейсом с программными модулями.

Модульный принцип предполагает возможность включения и выключения отдельных процедур без нарушения функционирования САПР. Это позволяет при необходимости заменить одни программные модули другими и вставить новые.

Создание баз данных является обязательным условием реализации модульного принципа, поскольку в этом случае исключение отдельной программы не нарушает целостность информационного взаимодействия программных средств. База данных в САПР является сосредоточением (библиотекой) математических модулей элементного базиса проектирования, т. е. того базиса, из которого формируются модели сложных объектов.

Размещено на Allbest.ru