Студопедия
Поделиться в соц. сетях:


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Проектирование. Основные этапы проектирования




Системы автоматизированного проектирования

Реинжениринг программного обеспечения Преобразования исходного кода программ. Анализ систем Совершенствования структуры программ. Создание программных модулей. Изменение данных Раздел 1 Современные методы разработки САПР

Модернизация программного обеспечения. Динамика развития программ. Сопровождение программного обеспечения. Эволюция системной архитектуры

Наследуемые системы. Структуры наследуемых систем. Проектирование наследуемых систем.. Оценивание наследуемых систем

Тестирование программ. Тестирование системы. Основные положения. Стадии тестирования системы. Процедура тестирования. Задачи, решаемые при подготовке и проведении испытаний системы

Проектирование системы. Общие положения и короткая характеристика основных этапов

Требования к программному обеспечению. Определение требований к программному обеспечению. Взаимосвязь между функциями и требованиями к программному обеспечению.

Выбор и применение системных методов. Создание понимал для внедрения новых методов. Разработка и изменение стандартов. Применение системных методов. Обучение кадров

Производственный цикл всегда начи­нается с выработки концепции нового изделия, т.е. с возникновения определенной идеи. Первоначальная концепция нового изделия прорабатывается, затем в деталях уточняет­ся, анализируется, совершенствуется и после конструкторской разработки воплощается в план выпуска нового изделия. Этот план подкрепляется документацией в виде набора конструкторских чертежей, показывающих, как должно изготавливаться изделие, и совокупности технических описаний, отображающих принципы функционирования изделия.

Проектирование начинается при наличии задания на проектирование, которое отражает потребности общества в получении некоторого технического изделия. Задание представляется в виде определенных документов и служит исходным (первичным) описанием объекта. Результатом проектирования является полный комплект документации, содержащий достаточные сведения для изготовления объекта в заданных условиях. Эта документация представляет собой оконча­тельное описание объекта.

Таким образом, п р о е к т и р о в а н и е - это процесс, заключающийся в преобразовании исходного описания объекта в окончательное на основе комплекса работ исследовательского, расчетного и конструкторского характера.




Основные термины и определения в области автоматизированного проектирования установлены ГОСТ 22487-77. Так как они обязательны для применения во всех видах документации, научно-технической, учебной и справочной литературе, то будем рассматривать и эти определения.

Проектированием называется процесс составления описания, необходимого для создания в заданных условиях еще не существующего объекта, на основе первичного описания этого объекта и (или) алгоритма его функционирования или алгоритма процесса преобразованием первичного описания, оптимизацией заданных характеристик объекта и алгоритма его функционирования или процесса, устранением некорректности первичного описания и последовательным представлением (при необходимости) описаний на различных языках [ГОСТ 22487-77].

Проектирование технического объекта связано с созданием, преобразованием и представлением в принятой форме образа этого объекта. Образ объекта или его составных частей может создаваться в воображении человека в результате творческого процесса или генерироваться по некоторым алгоритмам в процессе взаимодействия чело­века и ЭВМ.

Автоматизированное проектирование

Технический уровень и качество создаваемых машин, систем предопределяются в ходе проектных, конструкторских и технологических разработок. При этом следует учитывать, что за последние годы резко возросла сложность и трудоемкость проектируемых изделий при вынужденном ограничении сроков проектирования, что приводит иногда к недостаточно глубокой проработке проектов.

Поэтому необходимо широкое применение вычислительной техники для решения проектных задач. Применение вычисли­тель­ных машин для решения отдельных задач проектирования началось почти одновременно с появлением ЭВМ. Обычно в каждом конкретном случае инженер сам составлял заново программу решения, используя традиционные методы проектирования. Поскольку последние разрабатывались для ручного применения, то их переложение для машинного выполнения не могло дать принципиально ничего нового и привести к достижению тех целей, которые в настоящее время ставятся перед автоматизированным проектированием. Поэтому такое применение ЭВМ для решения инженерных задач еще не следует считать автоматизацией проектирования.



Под автоматизацией проектирования будем понимать систематическое применение ЭВМ в процессе проектирования при рациональном распределении функций между проектировщиком и ЭВМ и при научно обоснованном выборе методов решения задач на ЭВМ.

Рациональное распределение функций между человеком и ЭВМ подразумевает, что человек должен решать задачи, носящие творческий характер, а ЭВМ - задачи, удовлетворяющие требованиям возможности алгоритмизации и большей эффективности исполнения алгоритма на ЭВМ по сравнению с ручным решением.

Обоснованный выбор методов машинного решения задач проектирования подразумевает правильный учет возможностей вычис­ли­тельной математики и вычислитель­ной техники для обеспечения приемлемого компромисса между требованиями высшей точ­ности, степени универсальности, малых затрат машинного времени, памяти, а также труда инженера-проекти­ровщика на сбор исходной информации.

Переход к решению задач на ЭВМ позволяет снять многие упрощения и предположения, используемые в методиках ручного решения проектных задач.

Теперь сформулируем определение системы автоматизированного проектирования.

С А П Р - это организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимодействующего с подразделениями проектной организации, и выполняющая автоматизированное проектирование.

Как законченное изделие САПР состоит из:

· технических средств, обеспечивающих автоматизированное получение проектных решений;

· программ, управляющих работой технических средств и выполняющих проектные процедуры;

· данных, необходимых для выполнения программ;

· документации, содержащей все необходимые сведения для выполнения автоматизированного проектирования с помощью САПР.

К достоинствам САПР можно отнести:

· упрощение выработки оптимального конструктивного решения, а тем самым снижение стоимости производства, эксплуатации и достижения высшего качества машин и аппаратов;

· повышение степени безопасности и надежности машин в результате применения более точных математических моделей и инженерных методов при разработке отдельных узлов конструкции;

· значительное сокращение периода проектирования, что влияет на умень­шение издержек и рост производительности конструкторского бюро;

· освобождение проектировщиков от нетворческой работы, благодаря чему можно лучше использовать их творческий потенциал и повышать эффективность работы;

· расширение области применения готовых проектных решений благодаря использованию компьютерных баз данных;

· проведение углубленных исследований на этапе проектирования.

Это возможно благодаря методам математического моделирования, которые позволяют анализировать влияние отдельных конструкционных параметров на ка­че­ство всей машины, аппарата или системы на этапе проектирования, без необходимости создания прототипа и проведения стендовых или эксплуатационных исследований.

Современные САПР должны обладать элементами “искусственного интеллекта”, например иметь так называемые экспертные системы поддержки конструктора, отражающие знания о предметной области и опыт проектирования технических объектов данного назначения. Например, экспертная система должна помогать конструктору-пользователю САПР генерировать возможные варианты объекта проектирования.

Цели создания и назначение САПР.САПР предназначены для выполнения проектных операций (процедур) в автоматизированном режиме. САПР создаются в проектных, конструкторских, технологических и других организациях и на предприятиях с целью:

· повышения качества и технико-экономи­ческого уровня проектируемой и выпускаемой продукции;

· повышение эффективности объектов проектирования, уменьшение затрат на их создание и эксплуатацию;

· сокращения сроков, уменьшения трудоемкости проектирования и повышения качества проектной документации.

Достижение указанных целей создания САПР возможно при условиях:

· систематизации и совершенствования процессов проектирования на основе применения математических методов и средств вычислительной техники;

· комплексной автоматизации проектных работ в проектной организации с необходимой перестройкой ее структуры и кадрового состава;

· повышения качества управления проектирования;

· применения эффективных математи­ческих моделей проектируемых объектов, комплектующих изделий и материалов;

· использования методов многовариантного проектирования и оптимизации;

· автоматизации трудоемких и рутинных проектных работ;

· замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;

· создания единых банков данных, содержащих систематизированные сведения справочного характера, необходимые для автоматизированного проектирования;

· унификации и стандартизации методов проектирования.

Принципы создания и построения САПР.

Принципы построения САПР

Разработка САПР представляет собой крупную научно-техническую проблему, а ее внедрение требует значительных капиталовложений. Накопленный опыт позволяет выделить следующие основные особенности их построения.

САПР – человеко-машинная система. Все созданные и создаваемые с помощью ЭВМ системы проектирования являются автоматизированными. Важную роль в них играет человек – инженер, разрабатывающий проект технического средства. Проектировщик должен решать в САПР, во-первых, задачи, формализация которых не достигнута, и, во-вторых, задачи, которые решаются человеком на основе эвристических способностей более эффективно, чем на ЭВМ. Тесное взаимодействие человека и ЭВМ в процессе проектирования – один из принципов построения и эксплуатации САПР.

САПР - иерархическая система. Она реализует комплексный подход к автоматизации всех уровней проектирования. Блочно-иерархический подход к проектированию должен быть сохранен при применении САПР. Иерархия уровней проектирования отражается в структуре САПР, разделяемой на несколько подсистем.

САПР - совокупность информационно-согласованных подсистем. Информационная согласованность означает, что все или большинство задач проектирования обслуживаются информационно согласованными программами. Две программы являются информационно согласованными, если все те данные, которые представляют собой объект переработки в обеих программах, входят в числовые массивы, не требующие изменений при переходе от одной программы к другой. Так, информационные связи могут проявляться в том, что результаты решения одной задачи будут исходными данными для другой задачи. Если для согласования программ требуется существенная переработка общего массива данных с участием человека, который добавляет недостающие параметры, вручную перекомпоновывает массив или изменяет значения отдельных параметров, то это значит, что программы плохо согласованы.

САПР – открытая и развивающаяся система. Существуют по крайней мере две причины, по которым САПР должна быть изменяющейся во времени системой. Во-первых, разработка столь сложного объекта, как САПР, занимает продолжительное время и экономически выгодно вводить в эксплуатацию части системы по мере их готовности. Введенный в эксплуатацию базовый вариант системы в дальнейшем расширяется. Во-вторых, постоянный прогресс вычисли­тель­ной техники и математики приводит к появлению новых, более совершенных математических моделей и программ, которые должны заменять старые, менее удачные аналоги. Поэтому САПР должна быть открытой системой, т.е. позволять включать новые методы и средства.

САПР - специализированная система с максимальным использованием унифицированных модулей. Требования высокой эффективности и универсальности, как правило, противоречивы. Высокой эффективности САПР, выражаемой прежде всего малыми временными и материальными затратами при решении проектных задач, добиваются за счет специализации систем. Чтобы снизить расходы на разработку многих специализированных САПР, целесообразно строить их на основе максимального использования унифицированных составных частей. Необходимое условие унификации – поиск общих положений в моделировании, анализе и синтезе разнородных технических объектов.

Принципы создания САПР

Проектирование – процесс составления описания, необходимого для создания в заданных условиях еще не существующего объекта. Проектирование – это сложный специфический вид созидательной деятельности человека, основанный на глубоких научных знаниях и творческом поиске, использовании накопленного опыта и навыков в определенной сфере, не лишенный, однако, необходимости выполнения трудоемких рутинных работ.

Автоматизация проектирования предполагает систематическое использование средств вычислительной техники при рациональном распределении функций между человеком и ЭВМ и обоснованном выборе методов машинного решения задач.

Для создания систем автоматизированного проектирования (САПР) необходимы:

· совершенствование проектирования на основе применения математических методов и средств вычислительной техники;

· автоматизация процесса поиска, обработки и выдачи информации;

· использование методов оптимизации и многовариантного проектирования; применение эффективных математических моделей проектируемых объектов; комплектующих изделий и материалов;

· создание банков данных, содержащих систематизированные сведения справочного характера, необходимые для автоматизированного проектирования объектов;

· повышение качества оформления проектной документации;

· увеличение творческой доли труда проектировщиков за счет автоматизации нетворческих работ;

· унификация и стандартизация методов проектирования;

· взаимодействие проектных подразделений с автоматизированными системами различного уровня и назначения.

Основная функция САПР – выполнение автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.

При создании САПР и их составных частей следует руководствоваться принципами включения, системного единства, развития, комплексности, информационного един­ства, совместимости, стандартизации.

Принцип в к л ю ч е н и я обеспечивает разработку САПР на основе требований, позволяющих включать эту САПР в САПР более высокого уровня.

Принцип с и с т е м н о г о е д и н с т в а состоит в том, что при создании, функционировании и развитии САПР связи между подсистемами должны обеспечивать целостность системы.

Согласно принципу р а з в и т и я САПР должна создаваться и функционировать с учетом пополнения, совершенствования и обновления подсистем и компонентов.

Принцип к о м п л е к с н о с т и обеспечивает связность проектирования элементов и всего объекта на всех стадиях, позволяет осуществлять согласование и контроль характеристик элементов и объекта в целом.

Принцип и н ф о р м а ц и о н н о г о е д и н с т в а состоит в использовании в подсистемах, компонентах и средствах обеспечения САПР единых условных обозна­чений, терминов, символов, проблемно-ориентированных языков, способов представления информации, соответствующих принятым нормативным документам.

Согласно принципу с о в м е с т и м о с т и языки, символы, коды, информационные и технические характеристики структурных связей между подсистемами, средствами обеспечения и компонентами должны обеспечивать совместное функционирование подсистем и сохранять открытую структуру системы в целом.

Принцип с т а н д а р т и з а ц и и заключается в проведении унификации, типизации и стандартизации подсистем и компонентов, инвариантных к проектируемым объектам и отраслевой специфике, а также в установлении правил с целью упорядочения деятельности в области создания и развития САПР. Подсистемы должны вводиться в действие и функционировать независимо от других подсистем. Единство общесистемных тре­бований обеспечивает проектная служба САПР.





Дата добавления: 2014-02-13; просмотров: 1047; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 8241 - | 6557 - или читать все...

Читайте также:

 

54.161.77.30 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.005 сек.