Системы автоматизации проектных работ (САПР)

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОСИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ» (ФГОУ ВПО «СГУГиТ»)

Реферат на тему: СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТНЫХ РАБОТ (САПР) По дисциплине: Информационные технологии СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Общие положения

1.2 Основные принципы создания САПР

1.3 Состав и структура САПР

1.4 Виды обеспечения САПР и требования к ним ГЛАВА 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОЗНАЧЕНИЯ

2.1 Классификация САПР

2.2Обозначение САПР ГЛАВА 3. ВНЕДРЕНИЕ САПР В ПРЕДПРИЯТИЕ

3.1 Какая САПР нужна предприятию?

3.2 Практические аспекты внедрения САПР ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ВВЕДЕНИЕ Увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов — важнейшие проблемы, решение которых определяет уровень ускорения научно-технического прогресса общества. Развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) опирается на прочную научно-техническую базу. Это — современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации. Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук отрабатывать и совершенствовать методологию проектирования, стимулировать развитие математической теории проектирования сложных систем и объектов. В настоящее время созданы и применяются в основном средства и методы, обеспечивающие автоматизацию рутинных процедур и операций, таких, как подготовка текстовой документации, преобразование технических чертежей, построение графических изображений и т. д.

Цель исследования - Изучить систему автоматизации проектных работ (САПР).

Объект исследования - Положения САПР.

Предмет исследования - Актуальность развития систем автоматизированного проектирования.

Методы исследования - в процессе проведения исследований применялись описание, анализ литературы.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Общие положения САПР — организационно-техническая система, входящая в структуру проектной организации и осуществляющая проектирование при помощи комплекса средств автоматизированного проектирования (КСАП).

Взаимодействие подразделений проектной организации с комплексом средств автоматизации проектирования регламентируется организационным обеспечением.

Основная функция САПР состоит в выполнении автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.

1.2 Основные принципы создания САПР При создании САПР и их составных частей следует руководствоваться следующими основными принципами:

— системного единства;

— совместимости;

— типизации;

— развития.

Принцип системного единства должен обеспечивать целостность системы и системную связность проектирования отдельных элементов и всего объекта проектирования в целом (иерархичность проектирования).

Принцип совместимости должен обеспечивать совместное функционирование составных частей САПР и сохранять открытую систему в целом.

Принцип типизации заключается в ориентации на преимущественное создание и использование типовых и унифицированных элементов САПР. Типизации подлежат элементы, имеющие перспективу многократного применения. Типовые и унифицированные элементы, периодически проходят экспертизу на соответствие современным требованиям САПР и модифицируются по мере необходимости.

Создание САПР с учетом принципа типизации должно предусматривать:

— разработку базового варианта КСАП и (или) его компонентов;

— создание модификации КСАП и (или) его компонентов на основе базового варианта.

Принцип развития должен обеспечивать пополнение, совершенствование и обновление составных частей САПР, а также взаимодействие и расширение взаимосвязи с автоматизированными системами различного уровня и функционального назначения.

Работы по развитию САПР, модернизации составных частей САПР выполняют по техническому заданию.

1.3 Состав и структура САПР Составными структурными частями САПР, жестко связанными с организационной структурой проектной организации, являются подсистемы, в которых при помощи специализированных комплексов средств решается функционально законченная последовательность задач САПР.

По назначению подсистемы разделяют на проектирующие и обслуживающие.

Проектирующие подсистемы имеют объектную ориентацию и реализуют определенный этап (стадию) проектирования или группу непосредственно связанных проектных задач.

Примеры проектирующих подсистем:

— подсистема эскизного проектирования;

— подсистема проектирования корпусных деталей;

— подсистема проектирования технологических процессов механической обработки.

Обслуживающие подсистемы имеют общесистемное применение и обеспечивают поддержку функционирования проектирующих подсистем, а также оформление, передачу и выдачу полученных в них результатов. Примеры обслуживающих подсистем:

— автоматизированный банк данных;

— подсистема документирования;

— подсистема графического ввода/вывода.

Системное единство САПР обеспечивается наличием комплекса взаимосвязанных моделей, определяющих объект проектирования в целом, а также комплексом системных интерфейсов, обеспечивающих указанную взаимосвязь.

Системное единство внутри проектирующих подсистем обеспечивается наличием единой информационной модели той части объекта, проектное решение по которой должно быть получено в данной подсистеме.

Формирование и использование моделей объекта проектирования в прикладных задачах осуществляется КСАП системы или подсистемы.

Структурными частями КСАП в процессе его функционирования являются программно-методические (ПМК) и программно-технические (ПТК) комплексы (далее — комплексы средств), а также компоненты организационного обеспечения.

Комплексы средств могут объединять свои вычислительные и информационные ресурсы, образуя локальные вычислительные сети подсистем или систем в целом.

Структурными частями комплексов средств являются компоненты следующих видов обеспечения: программного, информационного, методического, математического, лингвистического «технического.

Компоненты видов обеспечения выполняют в комплексах средств заданную функцию и представляют наименьший (неделимый) самостоятельно разрабатываемый (или покупной) элемент САПР (например: программа, инструкция, дисплей и т. д.).

Эффективное функционирование КСАП и взаимодействие структурных частей САПР всех уровней должно достигаться за счет ориентации на стандартные интерфейсы и протоколы связи, обеспечивающие взаимодействие комплексов средств.

Эффективное функционирование комплексов средств должно достигаться за счет взаимосогласованной разработки (согласования с покупными) компонентов, входящих в состав комплексов средств.

КСАП обслуживающих подсистем, а также отдельные ПТК этих подсистем могут использоваться при функционировании всех подсистем.

1.4 Виды обеспечения САПР и требования к ним Стандарты по САПР требуют выделения в качестве самостоятельного компонента организационного обеспечения, которое включает в себя положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалифицированные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и взаимодействие подразделений с комплексом средств автоматизированного проектирования. Функционирование САПР возможно только при наличии и взаимодействии перечисленных ниже средств:

— программного обеспечения;

— информационного обеспечения;

— методического обеспечения;

— математического обеспечения;

— лингвистического обеспечения;

— технического обеспечения;

— организационного обеспечения.

Программное обеспечение САПР .

Программное обеспечение САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Программное обеспечение делиться на общесистемное и специальное (прикладное) ПО. Общесистемное ПО предназначено для организации функционирования технических средств, т. е. для планирования и управления вычислительным процессом, распределения имеющихся ресурсов, о представлено различными операционными системами. В специальном ПО реализуется математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур.

Требования к компонентам программного обеспечения

Компоненты программного обеспечения, объединенные в программно-методический комплекс (ПМК) и программно-технических комплексов (ПТК), должны иметь иерархическую организацию, в которой на верхнем уровне размещается монитор управления компонентами нижних уровней программными модулями.

Программный модуль должен: регламентировать функционально законченное преобразование информации; быть написанным на одном из стандартных языков программирования; удовлетворять соглашениям о представлении данных, принятым в данной быть оформленным в соответствии с требованиями ЕСДП.

Монитор предназначен для: управления функционированием набора программных модулей ПМК, включая контроль последовательности и правильности исполнения; реализации общения пользователя с ПМК и программных модулей с соответствующими базами данных (БД); сбора статистической информации.

ГЛАВА 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОЗНАЧЕНИЯ

2.1 Классификация САПР Основные задачи классификации САПР.

На основе классификации САПР решают следующие основные задачи:

— формирование укрупненного формализованного описания САПР по совокупности установленных признаков классификации;

— обозначение САПР, создаваемых в организациях отраслей промышленности и в строительстве;

— планирование повышения значений уровня автоматизации проектирования, комплексности автоматизации проектирования и др. показателей САПР в процессе их создания и развития;

— создание условий для разработки технически обоснованных норм обеспечения процесса создания, функционирования и развития САПР специалистами, техническими средствами, энергией, информацией, финансовыми и другими ресурсами.

Формализованное описание САПР включает в себя коды классификационных группировок САПР по установленным настоящим стандартом признакам классификации; наименования классификационных группировок, соответствующие приведенным кодам; указания, в соответствии с какими классификаторами, стандартами или методиками определены коды каждой классификационной группировки.

Для классификации САПР использован фасетный метод классификации.

Установлены следующие признаки классификации САПР:

— тип объекта проектирования;

— разновидность объекта проектирования;

— сложность объекта проектирования;

— уровень автоматизации проектирования;

— комплексность автоматизации (проектирования;

— характер выпускаемых документов;

— количество выпускаемых документов;

— количество уровней в структуре технического обеспечения.

2.2 Обозначение САПР Идентификатор представляет собой условное сокращенное обозначение или наименование САПР (подсистемы САПР), например: САПР, САПР—К, САПР—Т, АБД, Кондуктор-2ЕС, Автоштамп и т. п.

Код организации-разработчика устанавливают по Общесоюзному классификатору предприятий, учреждений и организаций (ОКНО).

Код классификационной характеристики включает в себя две первые классификационные группировки САПР по типу объекта проектирования и по разновидности объекта проектирования Код классификационной группировки по разновидности объекта проектирования для САПР в целом и проектирующих подсистем САПР присваивают в соответствии с принятой классификацией на объекты проектирования, для которых создают САПР (подсистему САПР).

Код классификационной группировки по разновидности объекта проектирования для обслуживающих подсистем присваивают по отраслевым классификаторам, а в случае их отсутствия, в качестве кода приводят порядковый регистрационный номер обслуживающей подсистемы в составе САПР.

Порядковый регистрационный номер САПР (подсистемы САПР) устанавливают в порядке возрастания, начиная с 001 до 999, при централизованном присвоении обозначений системам (подсистемам), например, головной организацией по САПР в отрасли. В остальных случаях порядковый регистрационный номер в обозначении САПР (подсистемы САПР) допускается опускать.

Допускается в конце обозначения через дефис проставлять год ввода системы (очереди системы) в промышленное функционирование.

Обозначение САПР используют для идентификации систем и подсистем, а также при обозначении документов, разрабатываемых при создании САПР.

ГЛАВА 3. ВНЕДРЕНИЕ САПР В ПРЕДПРИЯТИЕ

3.1 Какая САПР нужна предприятию?

Выбор той или иной САПР в каждом конкретном случае определяется потребностями предприятия, особенностями подготовки и выпуска продукции, опытом и квалификацией сотрудников и т. д. Этот выбор далеко не так прост, как может показаться на первый взгляд.

Как показывает практика, приобретение мощных дорогостоящих систем зачастую не позволяет решить все проблемы конструкторских и технологических служб, их внедрение вызывает большие трудности и, следовательно, результат инвестиций в САПР остается отрицательным.

Сегодня потребитель предпочитает комплексное решение имеющихся проблем, включая выбор оптимальной спецификации программно-аппаратных средств, его интересуют вопросы их увязки и интеграции друг с другом, подбора и тестирования оборудования, его внедрения, обучение персонала, запуска программно-аппаратного комплекса и его последующей технической поддержки.

В связи с этим перед промышленным предприятием достаточно остро встает проблема выбора как конкретной САПР (или нескольких базовых систем) в качестве инструмента автоматизации, так и компании — поставщика решений, способный взять на себя функции системного интегратора и предложить сбалансированное по стоимости и функциональности программно-аппаратное решение.

3.2 Практические аспекты внедрения САПР автоматизированный проектирование программный Внедрение на предприятии любой системы автоматизации, в частности САПР, — это достаточно сложный процесс, результат которого зависит от четкой координации работ поставщика и заказчика на всех этапах.

Наиболее эффективной, с точки зрения достижения конечного результата, нам представляется следующая схема:

Этап 1. Проведение экспресс-анализа предприятия.

Этап 2. Проведение комплексного обследования предприятия с детальным анализом основных технологических и производственных бизнес-процессов.

Этап 3. Выполнение технического проектирования, предполагающего разработку и согласование с заказчиком проекта автоматизации промышленного предприятия по схеме «как должно быть».

Этап 4. Внедрение комплексной системы автоматизации проектирования на предприятия по схеме: установка — тестирование — опытная эксплуатация (с обязательным обучением пользователей) — устранение замечаний — промышленная эксплуатация.

Этап 5. После сдачи системы автоматизации в промышленную эксплуатацию — взаимодействие компании с предприятием-заказчиком (периодический мониторинг функционирования системы, консультационное обслуживание, информационная поддержка, обновление версий ПО и т. д.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для успешного функционирования промышленных предприятий в современных условиях абсолютно необходимы передовые информационные технологий. Они позволяют не только решать широкий круг задач в сфере автоматизации финансово-хозяйственной и управленческой деятельности, но и осуществлять комплексную автоматизацию основных технологических и производственных бизнес-процессов.

На сегодняшний день внедрение САПР в производство предприятие является не таким уж и трудоемким, как на первый взгляд. Многие готовые системы САПР выпускаются сейчас, и их стоимость чуть выше 500 $, в зависимости от рабочих мест. Конечно, есть бесплатные, которые можно закачать с интернета. Но от них никакой технической поддержке. И еще неизвестно как они себя поведут.

Независимо от того какая система САПР необходима:

— PDM система — Управления данными об изделиях (Product Data Management);

— PLM система — Управления жизненным циклом изделия (Product Lifecycle Management);

— TDM система — Ведения электронного архива технической документации (Technical Data Management);

необходимо хорошо развитая локальная сеть и компьютер с большим объемом памяти жесткого диска, для базы данных всей документации. И конечно же желание руководства.

Остальные, являются лишь второстепенными.

1. ГОСТ 23 501.101—87 «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ» ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ГОСТ 23 501.108−85 «СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ» КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЕ

2. А. В. Петров «Проблемы и принципы создание САПР». Москва. 2000 г.

3. Д. М. Жук «Технические средства и операционные системы САПР». Москва. 2001 г.

4. В. Г. Федорчук «Информационное и прикладное программное обеспечение САПР».

5. В. А. Вайсбург «Автоматизация процессов под готовки авиационного производства на базе ЭВМ и оборудования с ЧПУ». Москва. 2001 г.

6. Журнал «HARD & SOFT». Номера № 1,2,5.

7. Журнал «САПР и ГРАФИКА». Номер № 11.