Программных решений

Автоматизированного проектирования по отдельным особенностям

КЛАССИФИКАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ САПР

АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Серьезные достижения в области разработки средств автоматизированного проектирования (САПР) и систем автоматизации инженерного труда (САЙТ) позволяют определить это направление как одно из наиболее результативных. В настоящее время накоплен большой опыт создания САПР и систем автоматизации инженерного труда. Разрабатываются интегрированные САПР, включающие в свой состав подсистемы: моделирования, поддержки принятия решений, самоорганизации, адаптации, обучения, экспертные системы. Системы автоматизации проектирования и производства в масштабах предприятия за рубежом принято определять как CAD/CAM/CAE-системы. Функции автоматизированного проектирования принимают на себя CAD (Computer Aided Design) - системы, системы САМ (Computer Aided Manufacturing) служат для технологической подготовки производства, а модули САЕ (Computer Aided Engineering) выполняют инженерные расчеты и анализ проектных решений.

САПР - систему как единое целое образует неразрывная связка "пользователи — технические средства — программное обеспечение проектирования". Успешное взаимодействие этих элементов даст наибольший эффект от автоматизации, поэтому основные классификационные характеристики систем автоматизированного проектирования можно разделить на следующие группы:

- Общие характеристики, определяющие взаимодействие САПР как единого

целого.
- Программные характеристики, классифицирующие системы

- Технические характеристики, определяющие особенности используемых в
САПР средств вычислительной техники и периферийного оборудования.

- Эргономические характеристики, оценивающие эффективность
взаимодействия пользователя с программно-техническими средствами
САПР.

- Общие характеристики, определяющие САПР как единое целое.

Классификация по назначению систем:

• Машиностроительные — разработка широчайшего спектра изделий: от
создания аэрокосмических систем до проектирования различных бытовых
предметов.

• САПР изделий электронно-вычислительной техники — проектирование
принципиальных и монтажных схем, печатных плат, интегральных
микросхем, автотрассировка.

• Электротехнические — разработка принципиальных схем и схем
подключения электротехнического оборудования, его пространственная
компоновка, ведение баз данных готовых изделий.

• Архитектурные — трехмерное проектирование архитектурно-строительных
конструкций, расчет специальных конструкций, типовые статические
расчеты строительных конструкций, ведение баз данных стандартных
элементов, планирование территорий под строительство.

• Оборудование промышленных установок и сооружений — создание принципиальных схем установок, пространственная разводка
трубопроводов и кабельных трасс, проектирование систем отопления,
водоснабжения, электроснабжения, вентиляции и кондиционирования,
ведение баз данных оборудования, трубопроводной арматуры, готовых
электротехнических изделий.

• Геоинформационные — оцифровка данных полевой съемки, анализ
геодезических сетей, построение цифровой модели рельефа, создание в
векторной форме карт и планов, ведение земельного и городского кадастров,
ведение электронного картографического архива, и многие другие.

По уровню автоматизации проектирования различают САПР:

• Низкоавтоматизированные, в которых число автоматизированных проектных процедур составляет до 25% от общего числа проектных процедур.

• Среднеавтоматизированные (25% - 50% проектных процедур
автоматизированы).

• Высокоавтоматизированные (50% - 75% проектных процедур автоматизированы). В таких системах обычно применяют методы
многовариантного оптимального проектирования.

Классификация САПР по разновидности и сложности объектов
проектирования:

• САПР низкосложных объектов (простых объектов), содержащих до 100
составных частей.

• САПР среднесложных объектов (100 - 10000 составных частей).

• САПР высокосложных объектов, содержащих до 10000 и выше составных частей.

• По уровню комплексности САПР классифицируются:

• Одноэтапные, выполняющие один этап проектирования из всех установленных
для объекта.

• Многоэтапные, выполняющие несколько этапов проектирования.

• Комплексные, выполняющие весь процесс создания изделия.

•

• По способу организации информационных потоков системы автоматизированного проектирования разделяются:

• Индивидуальные автоматизированные рабочие места — системы подобного класса создаются на базе отдельных рабочих станций или ПК с соответствующим программным обеспечением, их еще называют - локальными
автономными системами автоматизированного проектирования. Такие системы решают отдельные частные задачи: конкретные проектно-конструкторские расчеты или определенные виды чертежно-графических работ. По существу локальные САПР являются подсистемами и входят в системы с более высоким уровнем иерархии.

• Распределенная одноуровневая система — системы, объединенные в локальную сеть с несколькими рабочими станциями и/или персональных компьютеров (ПК). Функциональные возможности программного обеспечения в этом случае больше всего зависят от технических параметров используемых средств вычислительной техники и могут выполнять равноправные проектно-конструкторские функции. Базой для создания подобной сети может послужить, например, система Pro/ENGINEER фирмы РТС.

• Распределенная многоуровневая система — системы, объединенные в локальную сеть с одной или несколькими рабочими станциями и ПК. Функциональные возможности программного обеспечения (ПО) в этом случае
отличаются: на высокопроизводительных рабочих станциях устанавливаются
мощные и достаточно дорогие САПР, а на ПК — их существенно более
дешевые, но несколько сокращенные функциональные аналоги; в этом случае
на рабочих станциях осуществляется укрупнение и сборка, деталей и узлов,
сконструированных на ПК.

• Специализированные интегрированные системы автоматизированного проектирования, в которых предусматривается полная автоматизация всех расчетных и чертежных работ, а также технологической подготовки производства. Кроме того, в них предусматривается полная или частичная
автоматизация изготовления всей необходимой документации.
Интегрированные САПР должны:

• 1) охватывать все этапы проектирования от ввода описания проектируемого

• объекта до получения проектно-технической документации

• (интеграция по глубине);

• 2) иметь на отдельных этапах альтернативные алгоритмы и программы, позволяющие формировать наиболее экономичные и достаточно адекватные математические модели в соответствии с конкретными условиями проектирования, выбирать различные математические методы для решения поставленной задачи (интеграция по ширине);

• 3) иметь систему управления проектированием, а также интегрированную базу

• данных;

• 4) быть приспособленными для тиражирования в различных проектных организациях.

• Интегрированная многоуровневая система — системы автоматизированного проектирования, предназначенные для проектирования и подготовки производства сложных изделий, как правило, имеющие достаточно

• сложную внутреннюю иерархию информпотоков, наложенную на «запутанную»
структуру технических и программных средств. Современные высокоуровневые
САПР имеют все средства для организации параллельно-агрегатного
инжиниринга, позволяющего управлять работой как отдельных исполнителей,
работающих в рамках одного проекта, так и работой целых конструкторских
отделов, решающих совершенно разные задачи.

• Интегрированная система управления предприятием —

• системы, управляющие всем комплексом задач функционирования предприятия как единого целого. САПР в этом случае входят как отдельные структурные элементы автоматизированной системы управления предприятием.

• Крупные системы отраслевого значения.

• Наиболее характерными отличительными особенностями их являются: 1)возможность решения определенного круга задач, возникающих при проектно-конструкторских работах с заданным классом объектов;

• 2) наличие отраслевой базы данных, создание которой, как правило, оказывается возможным на основе специализированного банка данных;

• 3) наличие единого проблемно-ориентированного языка проектирования, доступного соответствующим специалистам каждого предприятия отрасли;

• 4) отработка единой отраслевой автоматизированной технологии принятия проектных решений на основе отраслевой САПР (ОСАПР).

Разработка отраслевых САПР носит выраженную отраслевую специфику, что открывает возможность создания и развития инвариантного ядра. Это ядро можно представить как базовую систему автоматизированного проектирования (БСАПР), позволяющую генерировать САПР конкретных объектов.

Существенным достоинством отраслевого принципа БСАПР следует считать то обстоятельство, что создаваемые с ее помощью конкретные САПР будут построены в одном базисе, на единой методологической основе. Это обеспечивает возможность использования программного обеспечения различными САПР, обмена информацией между отдельными САПР, взаимной увязки проектных решений, распространения опыта специалистов внутри отрасли. Главным отличием БСАПР является качественно новый принцип ее функционирования, заключающийся в генерации промышленных САПР путем настройки базовых компонентов системы на конкретный класс проектируемых объектов с последующим их дополнением, обеспечивающим функциональную полноту конкретной САПР, что предопределяет ее высокую эффективность, надежное и быстрое внедрение на предприятиях отрасли. В этом случае даже относительно некрупная проектная организация с помощью БСАПР получает возможность использовать самые совершенные и современные методы и средства автоматизированного проектирования.

• Уникальные системы межотраслевого характера, создаваемые для решения крупнейших народнохозяйственных задач. Такие системы, как правило, имеют
короткий "жизненный" цикл, определяемый временем проектирования
уникального изделия.

Характер и число выпускаемых проектных документов:

• По характеру выпускаемых проектных документов различают САПР:
текстовые;

• графические;

• текстовые и графические;

• документы на бумажных, на машинных и на магнитных носителях,

• на фотоносителях;

• на двух типах но­сителей, на всех типах носителей.

• По числу выпускаемых проектных документов:

• САПР низкой производительности, выпускающие от 100 до 10 тыс. проектных документов;
САПР средней производительности, выпускающие от 10 тыс. до 100 тыс.
проектных документов;

• САПР высокой производительности (100 тыс. и выше проектных документов).

В различных отраслях вводятся различные количественные характеристики

информации, определяющие производительность САПР.

Дата добавления: 2014-01-14