Что такое система автоматизированного проектирования (САПР)?

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Система автоматизированного проектирования – система, предназначенная для выполнения проектных работ с применением компьютерной техники, и позволяющая создавать конструкторскую и технологическую документацию на отдельные изделия, здания и сооружения.

· СAD ( Computer Aided Design, система автоматизированного черчения) — программное обеспечение для трехмерного моделирования и визуализации, а также создания чертежей изделий и деталей;

· CAM ( Computer Aided Manufacturing, система технологической подготовки производства) — программы для автоматического и полуавтоматического создания и редактирования управляющих программ для станков с числовым программным управлением в соответствии с созданной моделью детали или изделия;

· CAE ( Computer Aided Engineering, системы инженерного анализа) — самостоятельные и интегрированные программы для инженерных расчетов в области машиностроения. Такие системы для общих и специализированных расчетов позволяют анализировать механические, температурные, магнитные и иные физические свойства разрабатываемых изделий, осуществлять симуляцию различных динамических нагрузок на детали и условий работы изделия, а также рассчитывать его стоимостные характеристики и планировать производственный цикл;

· PDM ( Product Data Management, системы управления инженерными данными) — программное обеспечение для ведения документооборота, создания и управления архивами чертежей, а также для работы со сканированными документами технического назначения. Обеспечивают хранение и управление проектно-конструкторской документацией на разрабатываемые изделия, внесение в документацию изменений, сохранение истории этих изменений и т.п.

· PLM ( Product Lifecycle Management, технология управления жизненным циклом изделий) — организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолеты и ракеты, компьютерные сети и др.).

Что такое проектное решение и проектная процедура?

Проектирование разделяется также на этапы. Используются при этом следующие понятия. Проектное решение—описание объекта или его составной части, достаточное для рассмотрения и принятия заключения об окончании проектирования или путях его продолжения. Проектная процедура—часть проектирования, заканчивающаяся получением проектного решения. Примерами проектных процедур служат синтез функциональной схемы устройства, оптимизация параметров функционального узла, трассировка межсоединений на печатной плате и т. п. Этап проектирования —это условно выделенная часть проектирования, сводящаяся к выполнению одной или нескольких проектных процедур, объединенных по признаку принадлежности получаемых проектных решений к одному иерархическому уровню и (или) аспекту описаний.

Перечислить стадии и этапы проектирования?

Проектирование делится на стадии, этапы и процедуры. При проектировании сложных объектов выделяют стадии

- научно-исследовательских работ (НИР)

- опытно-конструкторских работ (ОКР)

- технического проекта

- рабочего проекта

- испытаний опытного образца.

Стадию НИР во многих случаях можно разделить на стадии

- предпроектных исследований

- технического задания

- технического предложения.

На этих стадиях последовательно изучаются потребности в получении новых изделий с заданным целевым назначением, исследуются физические, информационные, конструктивные и технологические принципы построения изделий. Далее исследуются возможности реализации этих принципов, прогнозируются возможные значения характеристик и параметров объектов. Результатом НИР является формулировка технического задания (ТЗ) на разработку нового объекта.

На стадии ОКР разрабатывается эскизный проект изделия, проверяются, конкретизируются и корректируются принципы и положения, установленные на стадии НИР.

На стадии технического проекта принимаются подробные технические решения и прорабатываются все части проекта.

На стадии рабочего проекта создается полный комплект конструкторско-технологической документации, достаточный для изготовления объекта.

На стадии испытаний опытного образца (или пробной партии при крупносерийном производстве) получают результаты, позволяющие выявить возможные ошибки и недоработки проекта, принимаются меры к их устранению, после чего документация передается на предприятия, выделенные для серийного производства изделий.

Виды обеспечения САПР.

Компонентами САПР являются виды обеспечения

- техническое,

- математическое

- программное,

- лингвистическое

- информационное,

- методическое

- организационное.

Техническое обеспечение — совокупность технических (аппаратных) средств, используемых в САПР для переработки, хранения, передачи информации, организации общения человека с ЭВМ, изготовления проектной документации. К техническому обеспечению САПР относят также средства организационной техники, различное измерительное оборудование для получения данных, используемых при проектировании.

Математическое обеспечение — совокупность математических моделей, методов, алгоритмов для решения задач автоматизированного проектирования. Математическое обеспечение реализуется в программном обеспечении САПР.

Программное обеспечение — совокупность программ, представленных в заданной форме, вместе с необходимой программной документацией, предназначенная для использования в САПР.

Лингвистическое обеспечение — совокупность языков, используемых в САПР для представления информации о проектируемых объектах, процессе и средствах проектирования, которой обмениваются люди с ЭВМ и между собой в процессе автоматизированного проектирования.

Информационное обеспечение — документы, содержащие описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, комплектующих изделий, материалов и другие данные, а также файлы и блоки данных с записью указанных документов.

Методическое обеспечение — документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизированного проектирования. Иногда понятие методического обеспечения расширяют, включая в него лингвистическое и математическое обеспечения.

Организационное обеспечение — положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектного предприятия и их взаимодействие с комплексом средств автоматизированного проектирования.

9. Каким требованиям должна удовлетворять математическая модель объекта проектирования?

К МО анализа относятся математические модели, численные методы, алгоритмы выполнения проектных процедур.

Компоненты МО определяются базовым математическим аппаратом, специфичным для каждого из иерархических уровней проектирования.

На микроуровне типичные математические модели представлены дифференциальными уравнениями в частных производных вместе с краевыми условиями.

К этим моделям, называемым распределенными, относятся многие уравнения математической физики. Объектами исследования здесь являются поля физических величин, что требуется при анализе прочности строительных сооружений или машиностроительных деталей, исследовании процессов в жидких средах, моделировании концентраций и потоков частиц в электронных приборах и т. п.

Допущение, выражаемое дискретизацией пространства, позволяет перейти к моделям макроуровня. Моделями макроуровня, называемыми также сосредоточенными, являются системы алгебраических и обыкновенных дифференциальных уравнений, поскольку независимой переменной здесьостается только время /.

Упрощение описания отдельных компонентов (деталей) позволяет исследовать модели процессов в устройствах, приборах, механических узлах, число компонентов в которых может доходить до нескольких тысяч. В тех случаях, когда число компонентов в исследуемой системе превышает некоторый порог, сложность модели системы на макроуровне вновь становится чрезмерной. Поэтому, принимая соответствующие допущения, переходят на функционально-логический уровень. На этом уровне используют аппарат передаточных функций для исследования аналоговых (непрерывных) процессов или аппарат математической логики и конечных автоматов, если объектом исследования является дискретный процесс, т. е. процесс с дискретным множеством состояний.

Наконец, для исследования еще более сложных объектов, примерами которых могут служить производственные предприятия и их объединения, вычислительные системы и сети, социальные системы и другие подобные объекты, применяют аппарат теории массового обслуживания, возможно использование и некоторых других подходов, например сетей Петри. Эти модели относятся к системному уровню моделирования.

Основными требованиями к МО являются требования адекватности, точности, экономичности. Модель всегда лишь приближенно отражает некоторые свойства объекта Адекватность имеет место, если модель отражает заданные свойства объекта с приемлемой точностью.

Под точностью понимают степень соответствия оценок одноименных свойств объекта и модели.

Экономичность (вычислительная эффективность) определяется затратами ресурсов, требуемых для реализации модели. Поскольку в САПР используются математические модели, далее речь пойдет о характеристиках именно математических моделей, и экономичность будет характеризоваться затратами машинных времени и памяти.

Адекватность оценивается перечнем отражаемых свойств и областями адекватности. Область адекватности — область в пространстве параметров, в пределах которой погрешности модели остаются в допустимых пределах.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒