Понятие инженерного проектирования.

В наиболее общем виде проектирование технического объекта – это создание, преобразование и представление в принятой форме образа еще не существующего объекта. При этом образ объекта или его составных частей может создаваться либо в воображении человека в результате творческого процесса, либо генерироваться в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека и ЭВМ [1,5].

Причиной осуществления процесса проектирования технического объекта является наличие потребности общества в таких объектах и выражается в виде технического задания (ТЗ) на его разработку. ТЗ разрабатывается в профильных НИИ и основывается на анализе существующих объектов, близких по своему функциональному назначению, но эффективность которых стала недостаточной для решения тех задач, которые возникли в связи с ростом потребностей общества или изменением международной обстановки или появлением новых средств противодействия противника.

Обычно ТЗ представляют в виде некоторых документов, совокупность которых является перечнем требований к проектируемому объекту. Это тактико-технические требования (ТТТ), т.е. требования по его тактике применения, по его техническому исполнению и эксплуатации. По существу ТТТ это исходное (первичное) описание объекта. Результатом проектирования является полный комплект документации, содержащий достаточные сведения для изготовления и эксплуатации объекта в заданных условиях. Этот комплект документации и представляет собой проект объекта или же, более точно, окончательное описание объекта.

Таким образом, инженерное проектирование – это процесс, заключающийся в получении и преобразовании первичного, укрупненного описания объекта, сформулированного в ТТТ, в окончательное описание, необходимое для его изготовления и эксплуатации в заданных условиях, на основе выполнения комплекса работ исследовательского, расчётного и конструкторского характера. [3,4]. В процессе преобразования информация о проектируемом объекте проходит ряд промежуточных этапов. Получаемое при этом промежуточное или конечное описание объекта проектирования, необходимое и достаточное для рассмотрения и определения дальнейшего продолжения или окончания проектирования, отождествляется с проектным решением.

Проектирование бывает трёх видов [1,4]:

1. Ручное (неавтоматизированное) – реализуется без использования компьютерно-информационного управления проектом. Исполнители работ могут быть достаточно хорошо технически оснащены, но не взаимосвязаны единой организационно-технической системой. Организационное управление проектом осуществляет главный конструктор.

2. Автоматизированное – проектирование, при котором все проектные решения или их часть получают путём взаимодействия исполнителей проекта с ЭВМ при помощи системы, реализующей процесс проектирования, и представляющей собой систему автоматизированного проектирования (САПР).

3. Автоматическое – проектирование, реализуемое без участия человека на промежуточных этапах, т.е. не требующее промежуточного анализа результатов и базирующее на типовых проектных решениях. Такой вид проектирования возможен только для типовых объектов (печатных плат, интегральных схем), для которых разработана достаточно полная база знаний, охватывающая все возможные варианты проектных решений.

В настоящее время ни у кого не возникает сомнений в необходимости автоматизированного проектирования таких сложных технических систем, как беспилотный летательный аппарат. Однако реализация этого процесса путем создания САПР также является сложной и трудоемкой работой, выполнение которой под силу только большому высококвалифицированному коллективу разработчиков. При этом следует иметь в виду одно важнейшее обстоятельство: при проектировании число вариантов необозримо. Поэтому нельзя ставить задачу создания универсальной САПР, а необходимо решать вопросы проектирования для конкретного семейства машин таких, например, как беспилотные летательные аппараты. Это требует решения целого комплекса проблем:

· совершенствования процесса проектирования на основе применения передовых математических методов и средств вычислительной техники;

· использования методов оптимального и вариантного проектирования; применения эффективных математических моделей, отражающих существенные особенности проектируемых объектов, комплектующих изделий и материалов;

· унификации и стандартизации методов и средств автоматизированного проектирования;

· создания банков данных, информационно-поисковых систем, а, впоследствии, и баз знаний, накапливающих систематизированные сведения, необходимые для автоматизированного проектирования объектов и позволяющие автоматизировать процессы поиска, обработки и выдачи информации;

· реализации взаимодействия с автоматизированными системами различного уровня и назначения;

· подготовки и переподготовки специалистов.

Решение этих проблем возможно только путем координации работ проектировщиков и разработчиков САПР.

Автоматизированное проектирование сложных технических объектов основывается на применении идей, методов и теоретических положений, изложенных в ряде литературных источников [1,3,4]. Рассмотрим наиболее известные из них.