Этапы развития САПР

Создание и разработка САПР – одно из главных направлений научно технического процесса. Это объясняется тем, что промышленный потенциал страны определяется не только возможностями массового производства новейших изделий техники, но и возможностями их быстрого проектирования. Так как количество вновь разрабатываемых отраслями промышленности изделий удваивается каждые 15 лет, а их сложность каждые 10 лет, то требования к сроку и качеству их проектирования непрерывно растут. До последнего времени возникающие при этом проблемы решались в основном за счет постоянного увеличения численности инженерно–технических работников и частично за счет роста производительности труда. Такой экстенсивный путь развития производства сегодня признан не эффективным.

И еще один факт в пользу САПР. В мире производительность труда в промышленности за последние 100 лет в среднем возросла на 100%, а рост производительности труда в проектировании только на 20%. Поэтому внедрение средств ВТ в практику проектирования на системной основе, создание систем автоматизированного проектирования позволит устранить это противоречие, т.к. САПР является своеобразным конвейером для проектирования соответствующих изделий.

История создания и развития САПР еще короче, чем история эволюции ЭВМ. Трудно назвать область человеческой деятельности, которая развивалась бы так быстро. В развитии САПР условно можно выделить четыре временных периода:

1. 50–60 гг. 20 столетия. В этот период проводились теоретические исследования возможности решения конструкторских задач на ЭВМ;

2. 60–70 гг. 20 столетия. В этот период осуществлялась разработка методов, алгоритмов и программ решения отдельных задач для различных этапов проектирования;

3. С 70 гг. по 90-е годы 20-го века ведется разработка и совершенствования САПР, а также продолжена работа по совершенствованию методов проектирования и созданию, соответствующей уровню технологического процесса конструктивной базы ЭВТ.

4. Начало 21 века характеризуется разработкой гибких и универсальных систем проектирования, которые могут использоваться в любых отраслях промышленности.

САПР первого поколения позволяла решать отдельные технологические задачи, построенные на базе математического моделирования технологических процессов, которые не были информационно взаимосвязаны. Это являлось большим недостатком, поскольку отсутствие информационной взаимосвязи между проектируемыми процессами не давало возможности осуществления автоматизированного проектирования.

В САПР второго поколения интенсивно разрабатываются небольшие, но информационно связанные между собой системы проектирования, которые позволяли охватить производство в целом, исключая нюансы и подробности технологии. В этот период появился многоуровневый иерархический метод проектирования, позволяющий осуществлять поэтапное автоматизированное проектирование и введение системы в работу.

Недостатком этих систем являлась их узкая специализация, жесткая связь между программным и информационным обеспечением. В связи с этим, программное обеспечение не являлось универсальным, не было возможности его использования для различных технологических процессов. Поэтому появилась необходимость разработки САПР для различных технологических процессов, но для данного периода времени это было очень дорого.

Учитывая основные недостатки комплексных средств САПР второго поколения, при разработке САПР третьего поколения было четко разделено информационное и программное обеспечение. Это позволило унифицировать САПР и дало возможность применения стандартных комплексных средств (КС САПР) в различных отраслях промышленности. Несомненно, это был существенный рывок для развития науки и технологий.

И, наконец, САПР четвертого поколения, разработанные на стыке смены тысячелетий, отличаются гибкостью программного обеспечения, интеграцией решаемых задач, универсальностью и большими возможностями технического обеспечения, что позволяет применять их практически в любых отраслях промышленности.

Развитие информационных технологий проектирования тканей

Необходимость сокращения сроков разработки ткани и ее внедрения, а также выполнение условий снижения себестоимости и повышение потребительских свойств, повышение конкурентной способности тканей, требуют создания новых технологий проектирования. В то же время широкое распространение персональных ЭВМ максимально приблизило вычислительные ресурсы компьютеров к рабочему месту дессинатора. В 70-х гг. прошлого столетия в легкой промышленности стали появляться первые системы автоматического проектирования.

Практически во всех отраслях производства САПР начали свое развитие с автоматизации наиболее рутинных и наиболее легко поддающихся формализации процедур. Это, как правило, область элементарных расчетов, графики и дизайна. В ткачестве этот рисунок переплетения ткани и ее заправочный расчет.

Научно доказано, что применение САПР в производстве оправдывает себя только тогда, когда задачи проектирования и подготовки производства решаются комплексно. Комплексная автоматизация производства невозможны без использования систем автоматизированного проектирования, конструирования и технологической подготовки производства. Применение САПР позволяет объединить в едином цикле проведение проектно-конструкторских работ и технологическую подготовку производства при минимальном количестве документации или же при полном ее отсутствии. Будучи реализованным на предприятии, такой производственный цикл улучшает условия труда конструкторов и рабочих, освобождает их от выполнения различных рутинных операций и представляет тем самым большие возможности для творческой деятельности, позволяет управлять рынком выпускаемой продукции. Так, например, известно, что с помощью гибких и производственных систем можно на одном и том же оборудовании выпускать различные детали, аппаратуру (телевизоры, приемники и т.д.), а также любой ассортимент тканей путем перестройки рабочих программ на ЭВМ, управляющих производством.

В наше время инструментом дессинатора становятся не только системы, участвующие в технологической подготовке производства, но и системы, позволяющие проверять многовариантные результаты проектирования тканей. Такие ВС помогают решать творческие задачи, реализовывать дессинаторам свой художественный замысел. Интерес к этим вычислительным системам дополнительно обусловлен тем, что применение элементов автоматизированного проектирования позволило в несколько раз сохранить сроки проектирования тканей, а также благодаря прогнозу их физико–механических и дизайнерских свойств ткани уменьшить число опытных образцов. И, наконец, в результате поиска оптимальных параметров строения ткани использование средств САПР позволило сократить расход пряжи при производстве ткани заданной структуры и внешнего вида. Немаловажно является и то, что при использовании САПР улучшаются условия труда дессинатора, повышается техническая культура технологии проектирования.

В проектировании тканей успешно автоматизируются такие операции как:

– построение и обработка переплетений,

– синтез по раппорту цветного рисунка раппорта переплетения,

– заправочные расчеты тканей.

Особые успехи достигнуты при автоматизации построения рисунка переплетения и заправочного рисунка, моделировании цветных рисунков на экране дисплея. За рубежом и на отечественном рынке оборудования хорошо известны системы TEXTILE GRAPHIC SYSTEM (фирма «Caipo», Италия), TEXTILE, CHECKMAKER (фирма «Mitsubishi», Япония).

Из отечественных разработок можно отметить успешно тиражируемые автоматизированное рабочее место дессинатора серии «Лагитрон», разработанные ЦНИИЛКА (Россия) и «Электронтекс» (Болгария). Известны разработки автоматизированных систем проектирования текстильной и легкой промышленности разработанные в Московском государственном текстильном университете технологии и дизайна имени А.Н.Косыгина, Костромском государственном технологическом университете, Украинском научно-исследовательском институте текстильной промышленности, Киевском национальном университете технологии и дизайна, Херсонском национальном техническом университете, ВНИИПИАСИ совместно с Ивановским научно-исследовательским институтом текстильной промышленности и Ивановской государственной текстильной академией.

В текстильной промышленности на предприятиях отрасли впервые в 1985 г. поставлены разработанные совместно с болгарскими учеными системы автоматизированного проектирования рисунков тканей и изготовления картонов для управления жаккардовыми машинами и ткацкими станками. Эти системы базируются на использовании современных ЭВМ и требуют квалифицированного обслуживания и особых условий эксплуатации. В 1987 г. создана совместная советско-болгарская организация «Электронотекс», которая занималась монтажом, наладкой, гарантийным обслуживанием САПР «Жаккард», включающей «Логитрон 1000 СМ». Такими комплексами были оснащены Оршанский, Ровенский, Дарницкий, Херсонский и другие крупные на тот момент текстильные комбинаты. В настоящее время комплекс «САПР-Жаккард» эксплуатируется на передовых текстильных предприятиях Украины (Херсон ЧП «Лотос», Тернополь «Текстерно», Чернигов «Чексил», Черкасский шелковый комбинат).

Дата добавления: 2014-01-07