VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Система автоматизированного проектирования (САПР) - это система, предназначенная для выполнения проектных работ с применением компьютерной техники, а также позволяющая создавать конструкторскую и технологическую документацию на отдельные изделия, здания и сооружения.

Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, за счет автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства.

САПР - это не системы автоматического проектирования. Понятие “автоматический” подразумевает самостоятельную работу системы без участия человека. В САПР часть функций выполняет человек, а автоматическими являются только отдельные проектные операции и процедуры. Слово “автоматизированный”, по сравнению со словом “автоматический”, подчёркивает участие человека в процессе.

Цели создания и задачи САПР:

- сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;

- сокращения сроков проектирования;

- сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;

- повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;

- сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение этих целей обеспечивается путем:

- автоматизации оформления документации;

- информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;

- использования технологий параллельного проектирования;

- унификации проектных решений и процессов проектирования;

- повторного использования проектных решений, данных и наработок;

- стратегического проектирования;

- замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;

- повышения качества управления проектированием;

- применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

Основные требования к техническим средствам САПР состоят в следующем:

• эффективность;

• универсальность;

• совместимость;

• надежность.

• Технические средства (ТС) в САПР решают задачи:

• ввода исходных данных описания объекта проектирования;

• отображения введенной информации с целью ее контроля и редактирования;

• преобразования информации (изменения формы и структуры представления данных, перекодировки и др.);

• хранения информации;

• отображения итоговых и промежуточных результатов решения;

• оперативного общения проектировщика с системой в процессе решения задач.

Для решения этих задач ТС должны содержать:

• процессоры,

• оперативную память,

• внешние запоминающие устройства,

• устройства ввода- вывода информации,

• технические средства машинной графики

САПР представляет собой крупные организационно-технические системы, состоящие из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с проектными подразделениями конкретной организации. Аббревиатуру САПР следует расшифровывать как «система автоматизированного проектирования». Возможно использование также наименования «система автоматизации проектных работ». Первый вариант расшифровки является предпочтительным, поскольку широко используется в современной технической, учебной литературе и государственных стандартах. При этом следует учесть, что вначале термин «автоматизация проектирования» применялся во всех тех случаях, когда ЭВМ использовали для расчетов, связанных с проектированием. Но сейчас этот термин приобрел более специфический смысл, относящийся к интерактивным системам, в которых проектировщик и ЭВМ при решении задач проектирования взаимодействуют друг с другом. При помощи автоматизации проектирования результаты проектирования объектов, в которых использовались новые идеи и технические средства, могут быстро сообщаться проектировщику в удобной для него форме. Благодаря этому за короткий промежуток времени можно глубоко проникнуть в суть проблем, связанных с проектированием. Автоматизация проектирования также позволяет создавать необходимую документацию и проверять полученные результаты. Таким образом, сегодня речь идет о создании, так называемых, интеллектуальных человеко-машинных систем, в рамках которых возможно выполнение всего цикла проектных работ, начиная от научных исследований и кончая изготовлением конструкторской и технологической документации, а в ряде случаев – макетов или опытных образцов. Причем, «интеллектуальность» таких систем определяется тем, в какой степени эта система способствует раскрытию и использованию интеллектуальных возможностей человека, его знаний и опыта как специалиста, освобождая его от механической и нетворческой работы.

Проектирование – это комплекс работ по исследованию, расчетам и конструированию нового изделия или нового процесса. В основе проектирования лежит первичное описание – техническое задание. В условиях жесткой конкуренции, внедрение новых информационных технологий в проектирование позволяет: ‒ повысить техническое качество проектов; ‒ применить новые технические решения; ‒ сократить сроки проектирования; ‒ эффективнее реагировать на выдвигаемые заказчиком требования; ‒ оперативные и качественнее выполнять необходимые изменения и корректировку проектов; ‒ выдавать заказчику проектно-сметную документацию в современных цифровых форматах; ‒ насыщать проектную документацию дополнительной, атрибутивной, информацией, используемой, в дальнейшем, в строительстве и эксплуатации; ‒ повысить эффективность управления проектированием.

Различают следующие виды проектирования: неавтоматизированное проектирование и автоматизированное проектирование. Процесс проектирования, осуществляемый человеком вручную (без использования ЭВМ), называют неавтоматизированным проектированием. Проектирование, при котором все проектные решения или их часть получают путем взаимодействия человека и ЭВМ, называют автоматизированным проектированием.

Необходимо выделить понятие автоматического проектирования, которое остается для выполнения отдельных вычислительных операций, процедур, выполняемых средствами вычислительной техники согласно заложенным в них программам. Таким образом, автоматическим проектированием называют проектирование, при котором все преобразования описаний объекта и алгоритма его функционирования осуществляются без участия человека. Автоматическое проектирование возможно лишь в отдельных частных случаях для сравнительно несложных объектов. Существует множество определений САПР, но суть их такова, что САПР ‒ организационно-техническая система, входящая в структуру проектной организации (отдела) и осуществляющая проектирование при помощи комплекса средств автоматизированного проектирования (КСАП). Взаимодействие подразделений проектной организации (проектных отделов) 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. САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства. Основная цель создания САПР ‒ повышение эффективности труда инженеров, включая: ‒ сокращение трудоемкости проектирования и планирования; ‒ сокращение сроков проектирования; ‒ сокращение себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию; ‒ повышение качества и технико-экономического уровня результатов проектирования; ‒ сокращение затрат на натурное моделирование и испытания. Эффективность применения САПР обеспечивается следующими ее возможностями: ‒ автоматизации оформления документации; ‒ информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений; ‒ использования технологий параллельного проектирования; ‒ унификации проектных решений и процессов проектирования (использование готовых фрагментов чертежей: конструктивных и геометрических элементов, унифицированных конструкций, стандартных изделий); ‒ повторного использования проектных решений, данных и наработок; ‒ стратегического проектирования; ‒ замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием; ‒ повышения качества управления проектированием; ‒ применения методов вариантного проектирования и оптимизации. Подходы к проектированию на основе компьютерных технологий Можно выделить два подхода к конструированию на основе компьютерных технологий. Первый подход базируется на двухмерной геометрической модели и использовании компьютера как электронного кульмана, позволяющего значительно ускорить процесс конструирования и улучшить качество оформления конструкторской документации. Центральное место в этом подходе к конструированию занимает чертеж, который служит средством графического представления изделия, содержащего информацию для решения графических задач, а также для изготовления изделия. Так, с помощью вычислительной техники в данном подходе облегчаются:

1) оформление конструкторских документов, насыщенных изображениями стандартных, типовых, унифицированных составных частей, (например, электрических и других принципиальных, функциональных схем, печатных плат, модулей, приборов, электронных блоков, стоек, шкафов, пультов и т.д.);

2) разработка текстовых документов (спецификаций, перечней элементов и др.). В основе второго подхода лежит компьютерная пространственная геометрическая модель (ПГМ) изделия, которая является более наглядным способом представления оригинала;

3) более мощным и удобным инструментом для решения геометрических задач. Чертеж в этих условиях начинает играть вспомогательную роль, а методы его создания основаны на методах компьютерной графики, методах отображения пространственной модели.

Существует множество определений САПР, но суть их такова, что САПР ‒ организационно-техническая система, входящая в структуру проектной организации (отдела) и осуществляющая проектирование при помощи комплекса средств автоматизированного проектирования (КСАП).

Литература: http://bourabai.ru/cm/cad.htm http://www.tadviser.ru/index.php/ http://www.studfiles.ru http://www.intuit.ru http://ru.wikipedia.org http://www.bestreferat.ru

Код для цитирования: Скопировать