Комплекс средств автоматизации проектирования

Комплекс средств автоматизации проектирования (КСАП) или комплекс средств обеспечения автоматизированной системы – это совокупность взаимосогласованных компонентов и комплексов программного, технического и информационного обеспечения, разрабатываемая, изготовляемая и поставляемая как продукция производственно-технического назначения.

В общем случае комплекс средств автоматизации любой автоматизированной системы состоит из программно-технических (ПТК), программно-методических (ПМК) комплексов и отдельных компонентов следующих основных обеспечений:

— математического;

— программного;

— информационного;

— методического;

— лингвистического;

— организационного;

— технического.

Структура САПР

Математическое обеспечение автоматизированной системы включает в себя всю совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при функционировании системы.

Форма представления математического обеспечения может быть самой различной, например, в виде традиционных бумажных документов: книг, статей, описаний, руководств. В связи с развитием сети Интернет и web-технологий появилось множество источников научной информации в электронной форме, в том числе и на специализированных научных сайтах и в электронных библиотеках.

Главное требование к математическому обеспечению – это его полнота, достаточная для обеспечения формализации процесса всего проектирования в целом, а также удобство для анализа и обработки человеком, поскольку его практическое использование происходит после реализации в программном обеспечении.

Для осознанной и успешной работы пользователей в составе САПР большое значение имеет возможность изучения и достижения глубины понимания математического обеспечения.

Программное обеспечение (ПО) автоматизированной системы представляет собой совокупность компьютерных программ на электронных носителях информации с соответствующей программной документацией.

Согласно требованиям, ПО должно иметь иерархическую структуру и быть составлено из отдельных модулей и подсистем. Программный модуль должен выполнять функционально законченное преобразование информации, быть написанным на одном из стандартных языков программирования и удовлетворять соглашениям о представлении данных, принятым в данной САПР.

Выделяют общее программное обеспечение АС (или общесистемное) как часть программного обеспечения, представляющую собой совокупность программных средств, разработанных вне связи с созданием данной автоматизированной системы. Общесистемное ПО составляют программы, предназначенные для организации вычислительного процесса, и программные решения часто встречающихся задач обработки информации, например, операционные системы, системы управления базами данных, текстовые и табличные редакторы и т.д.

Выделяют также специальное (или прикладное) программное обеспечение автоматизированной системы, представляющее собой совокупность программ, разработанных при создании данной АС, и предназначенное для реализации проектных процедур и информационных технологий.

Иногда употребляют термин базовое программное обеспечение, чтобы выделить наиболее важную и часто употребляемую в других программных моделях и подсистемах часть ПО, например, геометрическое ядро или блок управления САПР.

Информационное обеспечение (ИО) автоматизированной системы составляет совокупность разнородной информации, используемой в процессах автоматизированного проектирования. ИО может быть представлено на любых носителях и включает в себя архив технических документов, справочники, классификаторы, комплекс нормативной документации, набор входных и выходных данных компьютерных программ и т.п.

Преимущественно ИО должно быть записано на электронных носителях и должно содержаться в базах данных (БД). Совокупность БД САПР обязана обеспечивать информационную совместимость и независимость данных на логическом и физическом уровнях, в том числе инвариантность к программному обеспечению.

Методическое обеспечение автоматизированной системы представляет собой совокупность документов, описывающих технологию функционирования АС, методы выбора и применения пользователями технологических приемов. Для получения конкретных результатов при функционировании АС.

Отечественный стандарт на автоматизированные системы дает достаточно пространный список документов, составляющих комплект эксплуатационных документов методического обеспечения, составляемых разработчиком. Основные виды этих документов следующие:

- ведомость эксплуатационных документов;

- общее описание САПР;

- инструкция по эксплуатации КСАП;

- общее описание программного обеспечения;

- описание языков проектирования и программирования;

- руководство по техническому обслуживанию.

Чаще всего методическое обеспечение коммерческих программно-методических комплексов представлено в виде разного рода руководств, поставляемых производителями программного обеспечения в виде текстов как на бумажных, так и на электронных носителях:

- руководство пользователя АС;

- руководство администратора АС;

- руководство системного и прикладного программиста, оператора и т.д.

Многие разработчики программно-методических комплексов включают в стандартную поставку сборники типовых решений и учебники, в которых подробно разбираются приведенные примеры.

В последние годы хорошим тоном стало создание встроенных или автономных электронных учебников и ИЭТР (интерактивных электронных руководств), которые существенно ускоряют и облегчают процесс освоения системы пользователями.

Лингвистическое обеспечение автоматизированной системы определяется как совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении персонала АС с комплексом средств автоматизации.

В состав лингвистического обеспечения входит совокупность языков, применяемых при создании программного обеспечения, разработке других средств обеспечения, а также приемов и способов интерактивного взаимодействия «человек – машина», используемых в проектных процедурах САПР.

Это могут быть и универсальные алгоритмические языки программирования и специализированные проблемно-ориентированные языки проектирования (ЯП), на которых вводятся данные.

Организационное обеспечение автоматизированной системы представлено совокупностью документов, устанавливающих организационную структуру системы, права и обязанности пользователей и эксплуатационного персонала, необходимых для выполнения конкретных автоматизируемых функций; принципы деятельности в условиях функционирования системы, а также формы представления результатов деятельности.

По форме организационное обеспечение может состоять из положений, инструкций, приказов, штатных расписаний, должностных инструкций и других организационно-распорядительных документов, регламентирующих организационную структуру подразделений проектной организации и их взаимодействие с комплексом средств автоматизированного проектирования.

Иногда в рамках организационного обеспечения может выделяться правовое обеспечение автоматизированной системы – совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при функционировании автоматизированной системы и юридический статус результатов ее функционирования.

Как показывает практика, успешное внедрение и эксплуатация САПР в современных рыночных условиях во многом зависят от полноты и качества организационного обеспечения.

Техническое обеспечение (ТО) автоматизированной системы включает совокупность всех технических (аппаратных) средств, задействованных при функционировании АС.

Компоненты ТО можно разделить по назначению на несколько функциональных групп.

Терминальное оборудование включает персональные компьютеры и рабочие станции, используемые для организации автоматизированных рабочих мест (АРМ), стандартное периферийное оборудование ввода-вывода информации, специализированные средства ввода и отображения вывода графической информации контрольно-измерительную аппаратуру – то есть все оконечные цифровые устройства, управляемые пользователями и используемые для организации интерактивной работы.

Средства обработки, передачи и хранения информации составляют группу средств ТО, включающих серверы, компьютеры коллективного доступа и компьютерные кластеры, аппаратуру организации и поддержания массивов внутренней и внешней памяти, хранилищ данных различной физической природы, оборудование локальных и глобальных компьютерных сетей – то есть ту часть компьютерных аппаратных средств, которые не поддерживают непосредственного взаимодействия с целевым персоналом.

Вспомогательное оборудование используется для обеспечения функционирования основных устройств, входящих в две первые группы. Сюда можно отнести устройства бесперебойного питания (UPS), приборы диагностики и тестирования, инструменты и средства ремонта и профилактического обслуживания, кондиционеры, чистящие устройства, а также другое оборудование, необходимое для поддержания здоровья и производительной работы целевого и обеспечивающего персонала в составе автоматизированной системы.

К техническому обеспечению можно отнести и эргономическое обеспечение, которое представляет собой совокупность решений по согласованию психологических, психофизиологических, антропометрических, физиологических характеристик и возможностей пользователей с техническими характеристиками комплекса средств автоматизации и параметрами рабочей среды на рабочих местах персонала.