Отображение процесса автоматизированного проектирования в программное обеспечение САПР

Важнейшим вопросом автоматизации процесса проектирования после его формализации является вопрос отображения проектно-конструкторской деятельности инженера в программное обеспечение (ПО) [18, 19].

В общем виде процесс автоматизированного проектирования можно упрощенно представить состоящим из последовательности элементарных ячеек процесса, схематично показанных на рис.4.1. Основным блоком в показанной схеме является блок формирования проектных решений. На основе входных данных и ограничений (независимые параметры проектирования) блок изменяет варьируемые параметры (факторы решения) до получения приемлемых проектных решений (зависимых переменных).

Результаты проектирования должны быть представлены в виде, удобном для восприятия человеком, и содержать информацию, на основе которой инженер-проектировщик мог бы вынести суждение о результатах проектирования.

Если проектное решение утверждается, то оформляется требуемая выходная документация. Если необходима корректировка проекта, инженер, уточняя варьируемые параметры, в интерактивном режиме добивается нужных результатов. Когда же проектно-конструкторский процесс не приводит к намеченной цели, необходимо уточнить входные данные и ограничения и повторить процесс.

Рис. 4.1. Упрощенная схема процесса формирования проектных решений

Рассмотрение даже такой упрощенной схемы процесса проектирования на уровне разработки проектного решения позволяет уточнить разделение функций между инженером-проектировщиком и ЭВМ при автоматизированном проектировании. Получение вариантов проектных решений и их представление в виде, удобном для восприятия человеком, может быть возложено на ЭВМ в той мере, в какой это позволит сделать математическое обеспечение проектных процедур. В любом случае за проектировщиком остаются важнейшие функции — ввод исходных данных для проектирования, их коррекция (если потребуется), анализ результатов, окончательная оценка и утверждение проектных решений.

В интерактивном режиме проектирования инженер непосредственно участвует в ходе решения задач, воздействуя на выбор факторов решения и уточняя независимые переменные. Получение выходной документации в соответствии с существующими требованиями является операцией рутинной и должно выполняться автоматически. На основании изложенного модель программного обеспечения автоматизированной проектной процедуры можно представить схемой, показанной на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Обобщенная модель программного обеспечения проектной процедуры

Обобщенная модель программного обеспечения проектной процедуры в САПР включает ряд программных составляющих и списки данных. В общем виде каждая программная составляющая должна реализоваться своим программным модулем.

Назначение модуля формирования входных данных состоит в создании списка этих данных для проектирования и его контроля при вводе в систему. Структура и формат списка входных данных зависят от содержания проектной процедуры (расчетного модуля) и формируется в соответствии с обобщенной информационной моделью БЛА с использованием СУОП.

Программный модуль корректировки входных данных предусматривает возможность редактирования (удаление, вставку и т. п.) списка, потребность в котором возникает при необходимости уточнения данных в результате анализа и оценки проектных решений.

Для обеспечения тщательного контроля при автоматизированном проектировании должны быть предусмотрены программные средства для визуализации списков данных. В общем случае необходимо иметь возможность получения нескольких видов выдачи списка данных. Все эти операции выполняет модуль распечатки входных данных.

Программные модули формирования, корректировки и распечатки ограничений функционируют аналогично описанным выше. Структура и формат ограничений зависят от расчетного модуля, но они существенно меньше подвержены изменениям, чем структура и формат исходных данных. Создание и контроль списка варьируемых параметров осуществляются программными модулями их задания и распечатки.

Расчетный модуль программного обеспечения процесса проектирования является центральным и предназначен для выполнения ЭВМ всех тех операций проектной процедуры, которые удалось полностью формализовать.

Получаемые варианты проектных решений обрабатываются программным модулем подготовки данных для оценки решений и передаются модулю визуализации. Анализируя результаты проектно-конструкторского процесса, проектировщик должен иметь возможность просмотра и анализа результатов в текстовом и графическом представлении (в виде таблиц, схем, графиков, чертежей).

Формирование вариантов проектных решений предполагает существование их нескольких версий, которые хранятся в базе проектных решений и могут быть представлены в требуемом виде с помощью программного модуля документирования проектных решений.

Связь между различными программными модулями проектной процедуры и взаимодействие данной проектной процедуры с другими реализуется управляющими программами информационного обеспечения автоматизированного проектирования. Это позволяет осуществлять интерактивный автоматизированный процесс проектирования с сохранением различных версий, как входных данных, так и проектных решений.