5.2Структура систем автоматизированного проектирования

Система автоматизированного проектирования представляет собой организационно-технический комплекс, состоящий из большого числа подсистем и компонентов. Подсистемы являются основными структурными звеньями САПР и различаются по назначению и по отно­шению к объекту проектирования.

Существующий отечественный и зарубежный опыт в области автоматизации проектиро­вания свидетельствует о том, что разработка, внедрение и эффективное использование про­граммных комплексов, предназначенных для автоматизации процесса проектирования и реализуемых на базе современных ЭВМ, требуют комплексного решения широкого спектра проблем: организационных, технических, математических, программных, лингвистических, информаци­онных и др. Решение тех проблем базируется на соответствующих видах обеспечения.

Под проблемой синтеза структуры САПР понимаются: определение состава и взаимо­связей элементов системы; выбор принципов организации взаимодействия элементов: опти­мальное распределение функций между человеком и ЭВМ; выбор организационной иерархии; решение вопросов организации информационного интерфейса между элементами системы.

Задачи синтеза структуры САПР взаимосвязаны с задачами оптимизации функциониро­вания системы.

Ограничениями в процессе синтеза структуры САПР являются допустимые нагрузки элементов (объемы информации), перерабатываемые в единицу времени. Одним из таких эле­ментов САПР является человек, который нередко вынужден принимать решения в процессе ра­боты в системе со скоростью во много раз большей, чем при традиционной работе.

Среди разнообразных систем управления (к которым, в частности, принадлежат и систе­мы проектирования) наиболее распространены системы с иерархической структурой. Их харак­терными особенностями являются: автономность отдельных подсистем; управление подсисте­мами при неполной информации; систематизация информации при движении вверх по иерар­хическим ступеням; взаимовлияние подсистем из-за наличия общих ограничений.

В качестве критерия эффективности функционирования САПР, как правило, принимает­ся максимум информации, полученной в единицу времени.

Как и любая сложная система, САПР состоит из подсистем. Различают подсистемы проектирующие и обслуживающие.

Проектирующие подсистемы непо­средственно выполняют проектные процеду­ры. Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов, выбора заготовки, изготовления конструкторской документации, проектиро­вания планировки механообрабатываюшего цеха.

Обслуживающие подсистемы обеспечивают функционирование проектирующих под­систем, их совокупность часто называют системной средой (или оболочкой) САПР. Типичны­ми обслуживающими подсистемами являются подсистемы управления проектными данными (РОМ - Ргоduct Data Management), управления процессом проектирования DesРМ -Design Process Management), пользовательского интерфейса для связи разработчиков с ЭВМ, САSЕ для разработки и сопровождения программного обеспе­чения САПР, обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР.

Структурирование САПР по различным аспектам обусловливает появление видов обес­печения САПР. Принято выделять семь видов обеспечения:

1)техническое (ТО), включающее различные аппаратные средства (ЭВМ. периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи, измерительные средства);

2) математическое (МО), объединяющее математические методы, модели и алгоритмы для выполнения проектирования;

3) программное (ПО), представляемое компьютерными программами САПР;

4) информационное (ПО), состоящее из баз данных (БД), систем управления базами дан­ных (СУБД), а также других данных, используемых при проектировании; отметим, что вся со­вокупность используемых при проектировании данных называется информационным фондом САПР, а БД вместе с СУБД носит название банка данных (БнД);

5) лингвистическое (ЛО), выражаемое языками общения меж проектировщиками и ЭВМ. языками программирования языками обмена данными между техническими средствами САПР;

6) методическое (МетО), включающее различные методики проектирования, иногда к МетО относят также математическое обеспечение;

7) организационное (ОО), представляемое штатными расписаниями должностными ин­струкциями и другими документами, регламентирующими работу проектного предприятия.