Понятие о системах автоматизированного проектирования (САПР)

Системой автоматизированного проектирования (САПР) называют комплекс методических, организационных и технических мероприятий, выполняемых инженером-проектировщиком при широком использова­нии средств автоматизации и компьютерной техники для получения наи­лучших проектных решений и подготовки проектно-сметной документа­ции в фиксированные сроки и с минимальными трудозатратами.

САПР — принципиально новая организационно-техническая систе­ма, основу которой составляют компоненты методического, программно­го, информационного, технического и организационного обеспечения.

Проектирование на уровне САПР предполагает перестройку всего проектно-изыскательского дела: радикальное изменение состава и зна­ний инженерно-технического персонала, изменение существующей структуры проектно-изыскательских институтов и фирм, технологии и методов изысканий и проектирования.

Функциями САПР являются разработка и выпуск проектно-сметной документации, обладающей уровнем качества, недостижимым средства­ми традиционного (неавтоматизированного) проектирования.

Коренное отличие системного проектирования от эпизодического применения компьютерной техники при традиционном проектировании заключается в том, что все подсистемы САПР взаимосвязаны и результа­ты проектных разработок по одной из систем непосредственно использу­ются в виде исходной информации для последующего проектирования без промежуточной переподготовки данных. Эти результаты, кроме того, могут выдаваться на экран монитора в виде цифровой или графической информации, которая при необходимости непосредственно корректиру­ется инженером-проектировщиком. Таким образом осуществляется диа­лог инженера с компьютером.

Целью создания САПР являются:

повышение качества объектов проектирования. Например, разработ­ка проектов автомобильных дорог с обеспечением зрительной плавности и ясности трассы, органически вписывающейся в окружающий ландшафт и обеспечивающей наилучшие транспортно-эксплуатационные показате­ли (уровни удобства и безопасность движения, скорости и время сообще­ния, пропускная способность и т. д.);

снижение стоимости строительства объектов и их материалоемкости. Стоимость автомобильных дорог и материалоемкость проектных реше­ний при системном автоматизированном проектировании оказывается на 10—15% (а иногда и более) ниже соответствующих показателей при ис­пользовании традиционных технологий;

сокращение сроков проектирования, трудовых затрат, повышение ка­чества проектно-сметной документации. При системном проектировании сроки проектно-изыскательского цикла (с соответствующим ростом про­изводительности труда) сокращаются в среднем на 20—25% и более. Подготовка проектно-сметной документации с использованием совре­менных плоттеров и принтеров обеспечивает оформление проектов (по­яснительных записок, смет и чертежей) с качеством, недостижимым при традиционной технологии.

При проектировании на уровне САПР наибольший экономический эффект достигается в связи с повышением качества объектов проектиро­вания и снижения сметной стоимости и материалоемкости строительст­ва. В меньшей степени этот экономический эффект связан с сокращением сроков проектирования и повышением производительности проект-но-изыскательских работ.

Экономический эффект при проектировании на уровне САПР дости­гается за счет:

системного использования средств автоматизации и компьютерной техники;

создания принципиально новой технологии производства проект-но-изыскательских работ;

повышения специализации труда;

совершенствования методов управления процессами изысканий и проектирования;

внедрения новых математических методов проектирования, обеспе­чивающих оптимизацию проектных решений по различным критериям и, прежде всего, экономическим;

внедрения новых методов математического моделирования проекти­руемых объектов и особенностей их ожидаемого функционирования;

многовариантности проработки проектных решений, эвристическим путем приближающей к наилучшим решениям.

Одна из принципиальных отличительных особенностей системного автоматизированного проектирования состоит в том, что исходная изы­скательская информация для проектирования представляется в виде крупномасштабных топографических планов на широкую полосу воз­можного размещения конкурентоспособных вариантов трассы (полосу варьирования) и цифровых моделей рельефа, ситуационных особенно­стей и инженерно-геологического и гидрогеологического строения мест­ности (ЦММ) на ту же полосу и в той же системе координат.

В ходе проектирования по топографическим планам инженеры-про­ектировщики эскизно прорабатывают принципиальные инженерные ре­шения (например, основные варианты возможных направлений трассы), поручая компьютеру расчетное сопровождение этих решений и снятие исходных данных с ЦММ для последующего проектирования (продоль­ные профили земли по оси вариантов трассы, почвенно-грунтовые, инже­нерно-геологические разрезы, поперечные профили земли, стоимости от­вода земель и т. д.).