1 Системы автоматизированного проектирования (сапр). Общие понятия и принципы

1.1 Цели создания сапр

При создании САПР различают два существенно разных подхода:

• с одной стороны - создание САПР в крупных, ведущих проектных и конструкторских организациях,

• с другой стороны - широкое распространение типовых расчетов, алгоритмов и программ в средних проектно-конструкторских организациях.

Возможность широко распространять в проектных организациях наиболее прогрессивные, а также типовые и стандартные методы расчетов, различные нормативные и справочные данные предопределяют высокую эффективность САПР. Даже небольшая проектная организация получает возможность применять самые современные и эффективные методы инженерных расчетов, заимствуя их у организаций-разработчиков САПР.

Как и другие типы автоматизированных систем, САПР является развивающейся системой. Технический прогресс в соответствующей отрасли должен сопровождаться непрерывным обновлением в САПР математических моделей, нормативов, данных о материалах комплектующих изделий.

САПР создается и функционирует в проектной организации как самостоятельная система. Она может быть связана с подсистемами и банками данных других автоматизированных систем. Системы автоматизированного проектирования имеют свои специфические особенности, принципы создания и развития.

САПР создаются в проектных, конструкторских, технологических организациях в целях:

• повышения качества и технико-экономического уровня проектируемой и выпускаемой продукции

• повышения эффективности и надежности объектов проектирования, уменьшения затрат на их создание и эксплуатацию

• сокращения сроков, уменьшения трудоемкости проектирования и повышения качества проектной документации.

Достижение целей создания САПР обеспечивается путем:

• совершенствования систематизации и унификации процессов проектирования на основе применения математических методов и средств вычислительной техники

• комплексной автоматизации проектных работ в проектной организации с необходимой перестройкой ее структуры и кадрового состава

• повышения качества управления проектированием

• применения эффективных математических моделей проектируемых объектов, комплектующих изделий и материалов

• использования методов многовариантного проектирования и оптимизации

• автоматизации трудоемких и рутинных проектных работ

• замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием.

1.2 Общесистемные принципы сапр

При создании и развитии САПР рекомендуется применять следующие общесистемные принципы:

• принцип включения;

• принцип системного единства;

• принцип развития;

• принцип комплексности;

• принцип информативного единства;

• принцип совместимости;

• принцип инвариантности.

Принцип включения предполагает, что требования к созданию, функционированию и развитию САПР определяются со стороны более сложной, включающей в себя САПР системы, - отрасли и проектной организации.

Принцип системного единства состоит в том, что на всех стадиях создания, функционирования и развития САПР целостность системы должна обеспечиваться связями между подсистемами САПР, а также функционированием подсистемы управления САПР.

Принцип развития требует, чтобы САПР разрабатывалась и функционировала как развивающаяся система. Для этого в САПР должно предусматриваться наращивание и совершенствование компонентов и связей между ними, как в любой системе с переменной структурой.

Принцип комплексности требует, чтобы в САПР обеспечивалась связность проектирования отдельных элементов и всего объекта в целом на всех стадиях проектирования. Для этого в подсистемах должны предусматриваться компоненты САПР, осуществляющие комплексное согласование и контроль характеристик элементов и объекта в целом.

Принцип информационного единства состоит в том, что в подсистемах, средствах обеспечения и компонентах САПР должны использоваться термины, символы, условные обозначения, проблемно-ориентированные языки программирования и способы представления информации, установленные в отраслях соответствующими нормативными документами.

Принцип совместимости состоит в том, что языки, символы, коды, информационные и технические характеристики структурных связей между подсистемами, средствами обеспечения и компонентами САПР должны быть согласованы так, чтобы обеспечивалось совместное функционирование всех подсистем и сохранилась открытая структура системы в целом.

Принцип инвариантности предопределяет, что подсистемы и компоненты САПР должны быть по возможности универсальными или типовыми, т. е. инвариантными к проектируемым объектам и отраслевой специфике.

Применение указанных принципов в разработках конкретных САПР должно быть логически непротиворечивым, не допускающим возникновения абсурдных локальных решений, ведущих к сбоям и распаду системы в целом.

С развитием САПР существенно улучшается качество проектов, проектировщик получает возможность использовать эффективные математические модели, методы моделирования и оптимизации на всех основных стадиях проектирования.