Процесс проектирования машин. Автоматизация проектирования

Основным технологич. средством автоматизации проектирования в машиностроении явл. цифровая ЭВМ. И возникает необхо­димость в разработке методов превращения разнообразной конструкторской докум-ции в цифровую форму и пред­ставлении всех задач и эл-в процесса проектирования в виде операций над числами и логич. выражениями с доведением их до алгоритмов и машинных программ. Но при автоматизации проектно-конструкторского процесса следует постоянно помнить, что ЭВМ – вспомог. средство, а не замена конструкто­ра. Наиб. эффективно выч. техника может быть использована, когда имеются математич. модели, описывающие объект проектирования и имитирующие его функц-ние в заданной среде. Исходя из основных положений системного анализа, последовательность решения многовариантных проектных задач с помощью средств выч. техники можно представить состоящей из ряда этапов. Определяющим этап по­становка общей задачи, - формулируется слу­жебное назначение (ф-ция) технич. с-мы и вырабатывается концепция проекта на основе анализа системн. модели буду­щего технич. сред­ства как эл-та подсис­темы более высокого уро­вня иерархии. Следующ. этап анализ общей задачи проектирования. - выявляются связи объекта проектирования с окружаю­щей средой, определяются компоненты проектной за­дачи, ограничения и критерии выбора рациональных ва­риантов. Рез-ты этапа служат для поиска пу­тей дальнейшего хода решения проектных задач. Каждый эл-т структуры объекта проектирования представляется в виде системн. модели; его служебное назначение описывается как ф-ция элемента многоуров­невой с-мы. Затем проводится исследование объекта проектирования, т.е. выявляются и описываются внешние и внутренние связи его системной модели. Следующий этап формали­зация объекта проектирования. От полноты формального описания объекта зависит выбор метода решения задачи. После выбора одного из алгоритмических методов реше­ния можно разработать алгоритмы автоматизированного конструи­рования.

Программное обеспечение в САПР

ПО САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной докум-ции к ним, необходимых для автоматизированного проектирования. В ПО входят: документы с текстами программ; программы; эксплуатационные документы. ПО САПР вкл. в себя программы и документацию для всех типов ЭВМ, используемых в данной САПР. Составляющие программного обеспечения САПР, а также требования к его разработке и документированию установлены гос. стандартами. ПО САПР подразделяется на общесистемное и специализированное.
Общесистемное ПО содержит набор программных средств, кот. предназначены для повышения эффективности использования выч. комплексов САПР и производительности труда персонала. К функциям общесистемного ПО относятся: управление процессом вычислений; ввод, вывод и частично обработка информации; диалоговая взаимосвязь с пользователем; решение общематематич. задач; хранение, поиск, сортировка, модификация данных; защита от несанкционированного доступа; контроль и диагностика работы выч. комплекса. Три первые и последняя из указанных ф-ций реализуются в современных выч. комплексах на базе операционных сис-м (ОС), т.е. комплекса программ, управляющ. ходом выполнения раб. программ и использованием всех ресурсов выч. комплекса (ВК). Для хранения и использования различн. данных создаются спец. с-мы управления БД (СУБД).

Специализированное ПО вкл. в себя прикладные программы и пакеты прикладных программ (ППП), основной ф-цией кот. явл. получение проектных решений. Конкретный состав общесистемного ПО зависит от состава технических средств выч. комплекса САПР и устанавливаемых режимов обработки информации на этом комплексе. ОС вкл. в себя: обрабатывающие программы, составляющие подсистему подготовки программ пользователя; управляющие программы, образующие группу исполнения программ пользователя.

Классификация языков САПР

Языки програм-ния - предназнач. для описания ПО. Требования к языкам программирования: удобство использования (выражается в затратах времени программиста на освоение языка и на написание программ на этом языке), универсальность (определяется возможностями языка для описания разнообразных алгоритмов, характерн. для ПО САПР.), эффективность объектных программ.

Машинно-ориентир. языки (языки ассемблера или автокада) наиб. отвечают треб. универсальности и эффективности объектных программ. Эти языки наиб. близки к языкам машинных команд и поэтому для их перевода на этот язык требуются простые трансляторы (ассемблеры). Но языки ассемблера неудобны для ч-ка. Их использ. для разработки только тех модулей по САПР, кот. требуют для исполнения больших выч. ресурсов, существенно влияющих на общие затраты времени и памяти. Языки проектирования - предназнач. для описания информации об объектах и задачах проектирования. Входные языки - для задания исходной информации об объектах и задачах проектирования и вкл. в себя языки описания объектов (ЯОО) и языки описания заданий (ЯОЗ). Схемные языки прим. для описания принципиальны электрических схем. Графические языки - основа лингвистического описания геометрич. моделирования и машинной графики. Языки моделирования - используют для описания информации, предоставленной алгоритмом функционир. Выходные языки используют для выражения результатов выполнения проектных процедур на ЭВМ.