1 Задачи автоматизированного проектирования

Задачей автоматизации проектирования является создание комплексных автоматизированных систем подготовки производства в машиностроении, выполняющих кроме расчета выбор наиболее рациональных технологических и конструктор­ских решений, компоновку машин из составляющих их элементов, подбор этих элементов, технологическое про­ектирование, выдачу проектной документации в готовом виде и т. п.

Цели создания и задачи

Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:

• сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;

• сокращения сроков проектирования;

• сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;

• повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;

• сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение этих целей обеспечивается путем:

• автоматизации оформления документации;

• информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;

• использования технологий параллельного проектирования;

• унификации проектных решений и процессов проектирования;

• повторного использования проектных решений, данных и наработок;

• стратегического проектирования;

• замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;

• повышения качества управления проектированием;

• применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

главное направление здесь — не автоматизация отдельных этапов проектирования, а завязка проекта, который должен отвечать исходным замыслам. Такой подход основывается на стрем­лении осуществить основную задачу — повысить качество принимаемых проектных решений за счет применения ме­тодов оптимального проектирования.

Автоматизация же «рутинных» операций освобождает конструктора для творческой деятельности и повышает производительность процесса проектирования на офор­мительских этапах работ. Однако автоматизация только отдельных операций, например, за счет введения чертеж­ных автоматов или широкого использования ЭВМ для проведения инженерных расчетов не вносит существенных изменений в сроки проектирования.

2. Аспекты и иерархические уровни проектирование эвм

Типичные аспекты в написании технических объектов это – функциональный, конструкторский и технологический.

Функциональный аспект отражает физические или информационные процессы, протекающие в объекте при его функционировании.

Конструкторский аспект характеризует форму составных частей объекта, расположение в пространстве компонентов и их связь.

Технологический аспект характеризует возможности и способы изготовления объекта в заданных условиях.

Представление о сложных объектах внутри каждого аспекта необходимо разделять на иерархические уровни. На верхнем иерархическом уровне рассматривается весь сложный объект как совокупность взаимодействующих подсистем, при этом описание каждой подсистемы не должно быть подробным. На следующем иерархическом уровне подсистема рассматривается как системы, состоящие из частей, подробность описания которых выше рассмотрена. Процесс декомпозиции описаний и поблочного их рассмотрения с возрастающей детальностью можно продолжить до получения описания блоков состоящих из базовых элементов.

Разделение описаний проектируемого объекта на иерархические уровни по степени подробности отражения свойств объекта называется блочно-иерархическим подходом к проектированию. Процесс проектирования разделяется на группы проектных процедур, которые связаны с выделенными уровнями. Эти уровни процедур называются иерархическими уровнями проектирования.

Типичные иерархические уровни функционального проектирования БИС:

Системный уровень На системном уровне в качестве систем фигурируют комплексы, например, ЭВМ, РЛС, система управления движущимся объектом, а в качестве элементов – блоки (устройства) аппаратуры, например, процессор, модем, передатчик, и т.п.

Функционально логический уровень - проектируется функциональная и логическая схема.

Схематический уровень – разрабатывается принципиальная электрическая схема функциональных узлов и ячеек.

Компонентный уровень – решается задача проектирования элементов ИС.

Иерархические уровни конструкторского проектирования ЭВМ связаны с разработкой следующих конструктивов – типовых элементов замены, панелей, рам, стоек. Проектирование делится на стадии, этапы и процедуры. Стадии проектирования - научно исследовательские работы, опытно конструкторские работы, техническое проектирование, рабочий проект и испытание опытного образца.

3. Комплекс средств автоматизированного проектирования - это совокупность различных видов обеспечения, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования: технического, математического, программного, информационного, лингвистического, методического и организационного.

— техническое (ТО), включающее различные аппаратные средства (ЭВМ, периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи, измерительные средства);

— математическое (МО), объединяющее математические методы, модели и алгоритмы для выполнения проектирования;

— программное (ПО), представляемое компьютерными программами САПР;

—  информационное (ИО), состоящее из баз данных (БД), систем управления базами данных (СУБД), а также других данных, используемых при проектировании; отметим, что вся совокупность используемых при проектировании данных называется информационным фондом САПР, а БД вместе с СУБД носит название банка данных (БнД);

—  лингвистическое (ЛО), выражаемое языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками программирования и языками обмена данными между техническими средствами САПР;

— методическое (МетО), включающее различные методики проектирования, иногда к МетО относят также математическое обеспечение;

— организационное (ОО), представляемое штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, регламентирующими работу проектного предприятия.