Системы автоматизированного проектирования

Процесс проектирования складывается из двух частей – творческой и технической. Творческий труд проектировщиков (до 30 % общих трудозатрат) в обозримом будущем вряд ли будет механизирован. Техническая часть труда связана с рутинными расчетами, составлением и размножением комплектов чертежей, определением экономичности намеченного решения и т.д.

Техническая часть труда проектировщиков вполне может быть облегчена за счет повышения оснащенности проектной организации компьютерной техникой и программным продуктом, множительной техникой, улучшения технологии проектирования, проведения организационных мероприятий. Одним из главных направлений технического прогресса в проектировании является внедрение систем автоматизированного проектирования (САПР) для выполнения проектных операций и процедур.

Диалог человека и автоматизированной системы при наличии в ней обширного банка информации, вычислительных, конструкторских, технологических и исследовательских программ позволяет моделировать проектируемый объект, выполняя, по существу, вычислительный эксперимент. Возникают условия для оценки влияния изменения исходных данных, конструктивных, организационных и технологических параметров при выборе наиболее удачных инженерных решений. При этом обеспечиваются:

· быстрота, наглядность и более высокая точность проектирования;

· возможность многошагового проектирования, оперативного перебора вариантов решения задачи, внесения изменений и исправления возможных ошибок;

· управление ходом решения задачи в критических зонах, где машина может зайти в тупик;

· немедленное получение на мониторе, а затем и на графопостроителе четкого чертежа объекта или его элементов.

Составными частями САПР являются подсистемы, которые подразделяют на проектирующие и обслуживающие.

Функциональная часть проектирующей подсистемы предназначена для выполнения проектных операций и процедур (например, проектирование профиля трассы железнодорожного, автодорожного, канализационного тоннеля или линии метрополитена; проектирование постоянной крепи (обделки); технологии проведения выработки, календарного графика строительства, определение его сметной стоимости и т.п.).

Обеспечивающая часть проектирующей подсистемы включает техническое, лингвистическое, программное, информационное, методическое и организационное обеспечение.

Техническое обеспечение – это многочисленные технические средства для САПР, которые организационно могут функционировать в виде малых и обширных вычислительных сетей.

Лингвистическое обеспечение – языки программирования, проектирования, а также языки графические, схемные, диалоговые, моделирования и т.п.

Информационное обеспечение содержит необходимые для проектирования нормативы, документы, справочные данные, типовые и индивидуальные проектные решения, словари, классификаторы т.п. Информационная база данных, вместе с системой управления ею, формирует банк данных. Ядром базы данных являются стандартные файлы (поименованные совокупности данных).

Методическое обеспечение состоит из нормативно-методи­ческих и прикладных материалов, описания циклов проектирования, типовых сочетаний программ, распределение функций между человеком и ЭВМ и пр.

Организационное обеспечение содержит документацию по структуре проектной организации и службы САПР, в задачи которой входят:

· эксплуатация и развитие подсистем и компонентов САПР, средств ее обеспечения;

· создание и внедрение баз данных своей организации, сохранение и восстановление информации на машинных носителях;

· подготовка и переподготовка специалистов-пользо­вателей САПР.

Для реализации отмеченных задач в проектных организациях обычно создают отдел автоматизированного проектирования и вычислительной техники.

Обслуживающие подсистемы САПР обеспечивают работоспособность проектирующих подсистем, например, подсистемы развития программного обеспечения.

Степень использования САПР в проектной организации может быть оценена, например, по стоимостному (К _С) или кадровому (К _N) параметрам:

К _С = С_САПР/С_общ; (2.23)

К _N =N_САПР/N_общ, (2.24)

где С_САПР и С_общ – стоимость проектных работ с применением САПР и их общая стоимость соответственно; N_САПР и N_общ – аналогичные численности проектировщиков.