В соответствии с ГОСТ 23501.0-79 САПР определяется как организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимодействующего с подразделениями проектной организации, и выполняющая автоматизированное проектирование.
Определение САПР можно дать с акцентом на основные составные части комплекса средств автоматизации проектирования: «САПР – это система, предназначенная для совершенствования процесса проектирования, которая образуется в результате взаимодействия технического, алгоритмического, программного и информационного компонентов».
Для внедрения САПР ТО МЭ необходимо решение трех основных задач:
1) создать информационное обеспечение в виде банка стандартных справочных данных, используемых при проектировании (данные ЕСКД, спецификации, стандартные детали, узлы, агрегаты и подсистемы проектируемого ТО и т.п.), а также банка научно-технической и патентной информации о существующих перспективных разработках по тематике проектирования;
2) создать математическое и программное обеспечение, для чего:
— разработать методы расчета и модели процессов и устройств ТО, на базе которых создать модели математической формализации задач оптимального проектирования;
— создать банк пакетов прикладных программ (ППП) для анализа, синтеза и оптимизации проектов на моделях;
— построить общую информационную развивающуюся модель оптимального проектирования ТО с учетом структурно-иерархической реализации отдельных элементов, совместимую с ППП и представленную в памяти ЭВМ в цифровой форме;
3) создать информационно-вычислительную систему, комплексно автоматизирующую процессы построения и эволюции цифровой модели проекта, его оптимизации, доступа к информационным ресурсам и взаимодействия групп специалистов.
В процессе решения этих задач осуществляется выбор и разработка главных компонентов САПР: информационных ресурсов, комплекса технических средств и операционной системы, реализующей построение модели проекта и управление системой в целом.
2. Основные этапы создания тех. систем и задачи САПР на каждом из этих этапов
Процесс создания новых технических систем можно разделить на пять этапов, включающих несколько последовательно выполняемых стадий, на каждом из которых САПР должна решать вполне определенные задачи.
1. Поисковое проектирование, включающее три стадии: предпроектные научно-технические исследования, формирование ТЗ, формирование технического предложения.
На этапе поискового проектирования проводятся фундаментальные и прикладные исследования по поиску новых конструктивных признаков. На этом этапе САПР должна решать задачи общенаучного характера, которые направлены на углубление и расширение наших познаний о том или ином классе технологического оборудования. Для решения этих задач САПР должна обладать искусственным интеллектом.
2. Конструирование, включающее три стадии: эскизное, техническое и рабочее проектирование.
На этапе проектно-конструкторской разработки САПР решает задачи общетехнического характера. Целью разработки при использовании САПР на данном этапе является получение интегрированной модели проектируемого объекта. САПР должна обеспечить поиск оптимального варианта структуры оборудования и его формы, детальную проработку выбранной конструкции, проведение технико-экономического анализа и др.
3. Технологическая подготовка производства, включающая две стадии: отработку конструкции на технологичность и разработку техпроцессов ее изготовления. На этапе технологической подготовки производства экспериментального образца задачей САПР является создание технологической модели производственного процесса.
Созданная на этом этапе с помощью САПР технологическая модель производства является необходимой основой, на которой строится АСУТП и АСУП.
4. Изготовление экспериментальных образцов включает две стадии: изготовление, а затем отладка и испытание. Цель — проверка правильности основных проектно-конструкторских решений и отработка технологической документации.
На стадии испытаний экспериментального образца (или модели) задачей САПР является планирование эксперимента, сбор и обработка результатов экспериментов, интерпретация результатов испытаний. При этом решаются две основные задачи:
— определяются фактические характеристики объекта;
— устанавливается степень адекватности использованных на втором этапе (проектно-конструкторской разработки) математических моделей объекта.
5. Освоение производства, в процессе которого достигаются требуемое качество (эксплуатационные характеристики), проектная трудоемкость изготовления и объем выпуска.
На этапе эксплуатационного контроля задачей САПР является сбор и обработка статистических данных по эксплуатации технологического оборудования, степени соответствия его реальным требованиям. Главная цель состоит в прогнозировании характеристик и параметров данного типа оборудования на основе полученных статистических данных, чтобы обеспечить преемственность разработок.
На каждом из перечисленных этапов, особенно на первых трех, применение САПР дает существенный эффект. Собственно процесс проектирования реализуется на первых двух этапах, и качество решений, принимаемых в процессе проектирования, оказывает основное влияние на процесс создания технических систем.
Загрузка...
