Файл: Лекція 18 Проектування та структура САПР.doc

Рис. 1.9. Класифікація САПР за рівнем (а) і комплексності (б) автоматизації проектування

За рівнем автоматизації проектування розрізняють САПР (мал. 1.9, а) низькоавтоматизовані, у яких число автоматизованих проектних процедур (АПП) становить 25 % загального числа проектних процедур; середньо-автоматизовані,– від 25 до 50% загального числа проектних процедур, високоавтоматизовані від 50 до 75%. У цих системах застосовують методи різноманітного оптимального проектування. Наприклад, у гнучких автоматизованих виробництвах (ГАВ) для ефективності результатів необхідно використати САПР середньо- і високоавтоматизованого проектування.

По комплексності САПР класифікують так (мал. 1.9, б):

• одноетапний, виконуючий один етап проектування із всіх установлених для об'єкта;

• багатоетапні, що виконують кілька етапів проектування із всіх установлених для об'єкта;

• комплексні, виконуючі всі етапи проектування, установлені для об'єкта.

По характеру проектних документів, що випускають, розрізняють (мал. 1.10, а):

• текстові, виконуючі тільки текстові документи на паперовій стрічці або аркуші;

• текстові й графічні, виконуючі текстові й графічні документи на паперовій стрічці або аркуші;

• на машинних носіях, що виконує документи на перфоносителях (перфокарти, перфострічки) і на магнітних носіях (магнітних стрічках, дисках і барабанах);

• на фотоносіях, що виконує документи на мікрофільмах, микрофишах, фотошаблонах і т.п.;

• на двох типах носіїв;

• на всіх типах носіїв.

По кількості проектних документів, що випускають, розрізняють САПР (мал. 1.10,6): малої продуктивності, що випускають до 10⁵ проектних документів у перерахуванні на формат А1 за рік; середньої продуктивності, що випускають від 10⁵ до 10⁶ проектних документів; високої продуктивності, що випускають понад 10⁶ проектні документи.

Мал. 1.10. Класифікація САПР по характеру (а) і числу (б) проектних документів, що випускають

---

У різних галузях уводяться різні кількісні характеристики інформації, що визначають продуктивність САПР.

По числу рівнів у структурі технічного забезпечення розрізняють САПР (мал. 1.11): однорівневі, побудовані на основі ЕОМ середнього або високого класу зі штатним набором периферійних пристроїв, що може бути доповнений засобами обробки графічної інформації; дворівневі, побудовані на основі ЕОМ середнього або високого класу й одного або декількох АРМ, що включають мини-ЭВМ; трьохрівневі, побудовані на основі ЕОМ високого класу, АРМ і периферійного програмно-керованого устаткування.

Мал. 1.11. Класифікація САПР по числу рівнів у структурі технічного забезпечення

Дана класифікація - не догма. Теорія автоматизації проектування безупинно розвивається. З'являються нові технічні й програмні засоби ЕОМ, комплексні САПР, тому існуючі схеми класифікації САПР будуть видозмінюватися й удосконалюватися.

---

3. Системний підхід до автоматизації проектування

Розглянемо основні принципи організації САПР. Метою створення САПР є підвищення якості та техніко-економічного рівня проектованих об'єктів при їхньому створенні та застосуванні, підвищення продуктивності праці, скорочення строків, зменшення вартості й трудомісткості проектування.

Очевидно, що створення САПР у першу чергу повинне бути обумовлене техніко-економічною доцільністю.

• Структура сапр

Складеними структурними частинами САПР є підсистеми, що володіють всіма властивостями систем і створювані як самостійні. Підсистемою САПР називають виділену по деяких ознаках частина САПР, що забезпечує одержання закінчених проектних рішень.

По призначенню підсистеми САПР розділяють на такі. що проектують та обслуговують. До проектуючих відносять підсистеми, що виконують проектні процедури та операції, наприклад, підсистема логічного проектування, підсистема конструкторського проектування, підсистема технологічного проектування, підсистема проектування деталей і складальних одиниць і т.п. До обслуговуючим відносять підсистеми, призначені для підтримки працездатності підсистем, що проектують, наприклад, підсистема інформаційного пошуку, підсистема документування, підсистема графічного відображення об'єктів проектування і т.п.

Стосовно об'єкта проектування розрізняють об’єктно-орієнтовані (об'єктні) і об'єктно-незалежні (інваріантні). До об'єктного відносять підсистеми, що виконують одну або кілька проектних процедур або операцій, безпосередньо залежних від конкретного об'єкта проектування. До інваріантного відносять підсистеми, що виконують уніфіковані проектні процедури й операції, наприклад функції відпрацьовування, що не залежать від особливостей проектованого об'єкта.

Підсистеми складаються з компонентів, об'єднаних загальною для даної підсистеми цільовою функцією та забезпечуючих функціонуванням цієї підсистеми.

Структурна єдність підсистеми забезпечується зв'язками між компонентами різних забезпечень САПР.

• Принципи організації сапр

До них відносять принципи включення, системної єдності, розвитку, комплексності, інформаційної єдності, сумісності, стандартизації.

Принцип включення забезпечує розробку САПР на основі вимог, що дозволяють включати цю САПР у САПР більш високого рівня.

---

Принцип системної єдності полягає в тому, що при створенні, функціонуванні та розвитку САПР зв'язки між підсистемами повинні забезпечувати цілісність системи.

Відповідно до принципу розвитку САПР повинна створюватися і функціонувати з урахуванням поповнення, удосконалювання та відновлення підсистем і компонентів.

Принцип комплексності забезпечує зв’язаність проектування елементів і всього об'єкта на всіх стадіях, дозволяє здійснювати узгодження і контроль характеристик елементів та об'єкта в цілому.

Принцип інформаційної єдності складається у використанні в підсистемах, компонентах і засобах забезпечення САПР єдиних умовних позначок, термінів, символів, проблемно-орієнтованих мов, способів подання інформації, що відповідають прийнятим нормативним документам.

Відповідно до принципу сумісності мови, символи, коди, інформаційні й технічні характеристики структурних зв'язків між підсистемами, засобами забезпечення і компонентами повинні забезпечувати спільне функціонування підсистем і зберігати відкриту структуру системи в цілому.

Принцип стандартизації полягає у проведенні уніфікації, типизації та стандартизації підсистем і компонентів, інваріантних до проектованих об'єктів і галузевої специфіки, а також у встановленні правил з метою впорядкування діяльності в області створення і розвитку САПР.

Підсистеми повинні вводитися в дію й функціонувати незалежно від інших підсистем. Єдність загальносистемних вимог забезпечує проектна служба САПР.

---

• Стадії створення сапр

Розрізняють зовнішнє та внутрішнє проектування (мал 1.12). До зовнішнього проектування відносяться наступні стадії:

- передпроектні дослідження - виробляється обстеження проектної організації, оформлення технічного звіту, а також його узгодження та затвердження;

- розробка, узгодження та затвердження технічного завдання - виконуються спільно розроблювачем і замовником.

Мал.1.12. Стадії створення САПР

До внутрішнього проектування ставляться наступні стадії:

- розробка технічної пропозиції, - вибирають й обґрунтовують оптимальний варіант САПР. Виробляється розробка комплекту документації, а також узгодження й твердження технічної пропозиції;

- ескізний проект - розробляють принципові рішення по створенню САПР і документації, погоджують і затверджують ескізний проект;

- технічний проект - розробляють остаточні рішення по створенню САПР і документації, погоджують і затверджують технічний проект.

- робочий проект - розробляють робочу документацію по САПР, погоджують і затверджують робочий проект.

- виготовлення, налагодження й випробування - виготовляють і налагоджують компоненти САПР, роблять монтаж, налагодження й випробування КЗАП, здійснюють підготовку організації до уведення системи в дію;

- запровадження в дію - роблять досвідчене функціонування й приймальні випробування САПР.

Роботи по підготовці організації до запровадження в дію САПР, підсистем і компонентів повинні вироблятися на всіх стадіях її створення. Перераховані стадії САПР не завжди є обов'язковими. Іноді вони відсутні або поєднуються в одну або кілька стадій залежно від конкретних вимог на проектовану САПР.

Розглянемо більш докладно основні стадії створення САПР. До робіт на стадії передпроектних досліджень (ПД) відносять обстеження проектної організації оцінку можливості створення САПР, збір даних, опис існуючих САПР й їхній аналіз, збір пропозицій по створенню САПР, складу підсистем, розробці компонентів САПР, формування технічних вимог до функцій і структури САПР, видів забезпечення, загальносистемних принципів створення САПР. Загальне керівництво ПІ здійснює головний конструктор САПР. По закінченні ПІ оформляється й затверджується науково-технічний звіт.

Технічне завдання (ТЗ) є вихідним й обов'язковим документом для створення, приймання або здачі системи й повинне містити всі вихідні дані й вимоги, необхідні для створення САПР. Технічне завдання на створення САПР розробляє організація - розроблювач системи з урахуванням виконання передпроектних досліджень на основі вимог замовника. Воно узгоджується з організацією - користувачем САПР і по необхідності з іншими зацікавленими організаціями. Технічне завдання на створення САПР затверджує замовник. Змінюють й уточнюють затверджене ТЗ у процесі створення підсистеми за допомогою доповнень у встановленому порядку. Повне ТЗ на створення САПР повинне містити наступні розділи:

---