Цели создания и функционирования сапр.

       САПР - это организационно- техническая человеко-машинная система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями проектной организации, и осуществляющая процесс автоматизированного проектирования с целью построения в заданные сроки полного проектного решения, т.е. описания объекта проектирования, выполненного в заданной форме и в установленные сроки.

       Комплекс средств автоматизации проектирования - это совокупность различных видов обеспечения (методического, организационного, информационного, программного и технического) процесса автоматизированного проектирования, необходимых для выполнения процедур автоматизированного проектирования.

       Автоматизированное проектирование в САПР состоит в том, что отдельные преобразования описаний объекта и алгоритма его функционирования, а также представление описаний на различных языках

осуществляются путем взаимодействия человека и ЭВМ.

 

       1.5 Состав и структура САПР. Основные принципы создания

       Материальной основой любой САПР является программно-технический комплекс (ПТК), состоящий из комплекса технических средств (КТС) и программно-методического комплекса (ПМК). Под ПМК подразумевают средства САПР, базы данных и документацию по эксплуатации системы.

       В составе САПР существуют следующие технические средства:

• ввода информации в систему, т.е различные виды периферийного оборудования ЭВМ;
• хранения информации в системе (внешние запоминающие устройства ЭВМ)
• переработки информации (программное обеспечение и центральные процессоры ЭВМ)
• отображения и выдачи информации.
• Управления процессами обработки информации при роектировании

 

Перечисленные средсва автоматизацтт и составляют КСА САПР, характеризующийся определенной структурой (рис.)

 

Изображенная на рисунке структура дает представление об общих принципах построения КСА САПР любого назначения. Реальные САПР, естественно, различаются по числу и типам ЭВМ, периферийного оборудования, числу и содерданию баз данных, составу программного обеспечения. Кроме того, в реальных ксловиях, изображенный комплекс средств автоматизации должен взаимодействовать с проектными подразделениемя, а для этого необходимо организационное обеспечение САПР. Но прежде, в дополнение к структурной схеме КСА необходимо рассмотреть функциональную схему САПР (рис)

 

Функциональными составляющими САПР являются проектирующиеи обслуживающие подсистемы, обладающими всеми свойствами системы м создаваемые как самостоятельные части.

К проектирующим относят подсистемы, выполняющие проектные процедуры и операции, например: подсистема проектирования деталей и сборочных единиц; подсистема проектирования частей зданий и сооружений; подсистема технологического проектирования.

       К обслуживающим относят подсистемы, выполняющим обслуживающие процедуры и предназначенные для поддержания работоспособности проектирующих подсистем, например: подсистема графического отображения объектов проектирования; подсистема документирования; подсистема информационного поиска.

 

1.6. Системный подход к разработке САПР                                 

       Если создание САПР рассматривать как проблему, то здесь могут быть уместны общие рекомендации системного подхода, и использована обобщенная схема поиска, оценки и выбора вариантов реализации.

       В соответствии с требованиями системного подхода разработка САПР должна удовлетворять следующим принципам:

· системного единства и совместимости, т.е. установления между подсистемами связей и взаимодействия, обеспечивающих целостность системы;

·  развития, предусматривающего возмодность совершенствования, пополнения и обновления подсистем и компанентов САПР без переработки и изменения остальных ее элекментов;

· стандартизации, т.е максимальной унификации компонентов и подсистем и их инвариантности к широкому кругу проектируемых объектов.

       Реализация первого принципа системного подхода к проектированию САПР приводит к разделению задач создания САПР по степени их энергоемкости (или рутинности) в соответствии со шкалой интеллектуальности (граф целей и задач).

       Процесс создания и развития САПР можно представить некоторой иерархической структурой, нижний уровень которой - это практическое отсутствие автоматизации при эпизодическом, разовом “подходе” к ЭВМ с отдельными программами физических расчетов (пакетный способ обработки заданий - решение задач внутреннего проектирования объектов). Здесь на ЭВМ возложены чисто вычислительные функции (рутинные операции проектирования), а их программирование и использование (подготовка исходных данных, постановка эксперимента, интерпретация результатов и принятие решения)- на человека.

       Современная мощность средств решения задач позволяет сохранить баланс между развитием средств подготовки и интерпретации.

Тогда удовлетворяется принцип адекватности разработки САПР - желаемый компромисс между целями и средствами. Удовлетворение принципа развития при удовлетворении принципа системного единства приводит к возможности создания САПР по очередям, что одновременно не противоречит принципу адекватности, так как процесс развития выражается в реализации расширяющейся последовательности задач при ограниченных ресурсах.

       Следующий уровень автоматизации в САПР - это “покрытие” задач внутреннего проектирования средствами системного программного и информационного обеспечения. Например, средства вызова соответствующего программного модуля, загрузка его исходными данными, реализация вычислений и вывод результата в удобном для человека виде.

       Дальнейшая перспектива автоматизации - это интеграция задач и средств их решения.

 

 

Классификация САПР

 

       Согласно ГОСТ 23501.8 – 80, САПР характеризуют по следующим 8-ми признакам:

1. тип объекта проектирования
2. разновижность объекта проектирования
3. сложность объекта проектирования
4. уровень автоматизации проектирования
5. комплексность автоматизации проектирования
6. характер выпускаемых проектных докусентов
7. число выпускаемых проектных документов
8. число уровней в структуре технического обеспечения САПР.

 

Известны системы классификации САПР по следующим признакам.      Первый класс САПР составляют малые системы автоматизации технологического проектирования, построенные на основе небольших ЭВМ. Чаще всего это обыкновенные миникомпьютеры или отдельные ЭВМ среднего класса, в основном настроенные на автоматизацию технологического проектирования: проектирования масок и фотошаблонов для интегральной технологии изготовления печатных плат, а в машиностроении - для проектирования технологии различных деталей на станках с программным управлением.

       Второй класс охватывает средние системы. Они, как правило, опираются на вычислительные комплексы, состоящие из двух, трех, а иногда и большего количества ЭВМ одинакового типа. Это делается или просто для увеличения мощности и надежности работы системы, или, что бывает чаще, для создания иерархической структуры с подсоединенными миникомпьютерами или менее мощными ЭВМ на входе и более мощными на выходе для решения наиболее трудоемких задач автоматизации проектирования.

       Эти средние системы уже включают в себя системы различного рода расчетных программ (пакетов прикладных программ) и программ по подготовке конструкторской документации (КД), связанной с изготовлением узлов первого уровня сложности, т.е. таких которые проектируются в рамках одной организации.

       Более сложные задачи проектирования требуют создания систем третьего класса - больших САПР. В них в обязательном порядке предусматривается система разделения времени и наличие многопультовых устройств. Их создание особенно целесообразно в тех случаях, когда имеются технические условия и требуется одновременная работа над одним и тем же проектом или же раздельная работа над различными проектами или их частями.

       Четвертый класс САПР - сверхбольшие системы. Это сети ЭВМ и ВЦ коллективного пользования, нацеленные на решение сложных задач САПР.

 

Лекция 2