Принципы организации САПР ТП

Метод представления знаний параметрического синтеза

Самым простым способом представления знаний парамет­рического синтеза является использование продукционных систем искусственного интеллекта. В таких системах зна­ния представляются в виде правил-продукций, являющихся аналогами условного предложения естественного языка:

ЕСЛИ <условие>, ТО <деиствие>

Такие правила строятся на базе словаря содержащего термины технического языка и их условные обозначения (идентификаторы). В качестве действий используются расчеты по формулам, выбор дан­ных из многовходовых таблиц, которые могут содержать как константы, так и формулы, выбор информации из баз данных, генерацию графических изображении и т.д. Ниже приведены два правила, связанные расчетом режимов ре­зания. Первое содержит формулу для расчета базовой подачи при сверлении отверстий, а второе — коэффициен­ты необходимые для расчета по этой формуле. Условием применения обоих правил является значение «Сверлить» переменной «Вид перехода».

Проектирование нового ТП с ее помощью занимает считанные минуты. Технологу с помощью простейшего интерфейса необходимо описать деталь, а затем наблюдать за генерацией технологичес­кого процесса, отвечая на редкие запросы компьютера по выбору из допустимого набора тех решений, которые невозможно формализовать. В заключение производит­ся автоматическая генерация технологической докумен­тации с использованием форм документов, принятых на предприятии.

Качество спроектированного ТП практически не за­висит от квалификации технолога и определяется содер­жимым баз знаний.

В основе деятельности инженера-проектировщика лежит процесс проектирования, под которым в общем случае понимают выбор некоторого способа действий. Применительно к задаче автоматиза­ции инженерной деятельности процесс проектирования – это процесс составления описания, необходимого для создания в заданных условиях еще не существующего объекта или алгоритма его функционирования с возможной оптимизацией заданных характе­ристик объекта или алгоритма его функционирования.

Конструирование является частью процесса проектирования и сводится к определению свойств изделия. Работы, связанные с автоматизацией процессов конструирования и технологической подготовки производства, характеризуются на начальных этапах разработкой отдельных пакетов прикладных программ (ППП), а на заключительных – созданием систем автоматизированного проекти­рования.

Система автоматизированного проектирова­ния – комплекс средств автоматизации проектирования, взаимо­связанных с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователей системы), выполняю­щих автоматизированное проектирование. Различают автоматизиро­ванное и автоматическое проектирование. Автоматизированным называют проектирование, при котором все преобразования описаний объекта и алгоритма его функционирования, а также представление описаний на различных языках осуществляются взаимодействием человека и ЭВМ. Автоматическим является проектирование, при котором все преобразования описаний объекта и алгоритма его функционирования, а также представление описания на различных языках осуществляются без участия человека.

Основой САПР ТП является совокупность различных видов обеспе­чения автоматизированного (автоматического) проектирования, необходимых для решения проектных задач.

Комплекс средств автоматизации проектирования современных САПР включает семь видов обеспечения: техническое, математичес­кое, программное, информационное, лингвистическое, методическое, организационное.

Техническое обеспечение – совокупность взаимосвя­занных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования. К этому виду обеспечения относятся различные технические средства: ЭВМ, периферийное оборудование и устройства их связи.

Математическое обеспечение – совокупность мате­матических методов, математических моделей и алгоритмов проектирования, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Сюда входят математические модели конкретных объектов (технологических процессов, инструментов, приспособлений и др.), методы их проектирования, а также методы и алгоритмы выполнения различных инвариантных проектных операций и проце­дур, связанных с оптимизацией, поиском информации, автоматизи­рованной графикой и др.

Программное обеспечение – совокупность машин­ных программ, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования и представленных в заданной форме. Это обеспече­ние включает комплексы программ специального и общего назначе­ния.

Специальное программное обеспечение представляется в виде текстов прикладных программ, ориентированных на решение специальных задач (решение задач динамики, прочности; проекти­рование маршрутных и операционных технологических процессов, техническое нормирование; проектирование стандартных деталей и оснастки и т. п.).

Общее программное обеспечение предназначено для управления вычислительным процессом в САПР и подготовки программ из ППП к исполнению на ЭВМ. Эти функции обычно выполняют программы, входящие в состав операционных систем ЭВМ.

Информационное обеспечение – совокупность све­дений, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования и представленных в заданной форме. Основную часть информационного обеспечения составляет база данных – информа­ционные массивы, используемые более чем в одной программе проек­тирования. В процессе функционирования САПР база данных пополняется, корректируется и, кроме того, производится ее защита от неправильных изменений. Все эти функции выполняет система управления базой данных (СУБД). База данных совместно с СУБД образует банк данных.

Лингвистическое обеспечение – совокупность язы­ков проектирования, включающая, кроме того, термины и определе­ния, правила формализации естественного языка, методы сжатия и развертывания текстов, необходимых для автоматизированного проектирования и представленных в заданной форме. В этот вид обеспечения входят общеизвестные алгоритмические языки, используемые для записи программ при создании САПР, и входные языки, которые служат для описания объектов проектирования и заданий на выпол­нение проектных процедур.

Методическое обеспечение – совокупность докумен­тов, устанавливающих состав, а также правила отбора и эксплуата­ции средств обеспечения автоматизированного проектирования, необходимых для решения проектных задач.

Организационное обеспечение – совокупность до­кументов, устанавливающих состав проектной организации и ее подразделений, связи между ними, их функции, а также форму представления результата проектирования и порядок рассмотрения проектных документов.