Индустриални системи за автоматизирано проектиране

Методически материали за изучаване на курса „Разработване на САПР” за студенти от специалността САПР

Съставено от А.А. Петунин

ИНДУСТРИАЛНИ АВТОМАТИЗИРАНИ СИСТЕМИ ЗА ПРОЕКТИРАНЕ Методически материали за изучаване на курса "CAD развитие" за CAD студенти

Екатеринбург: Издателство USTU, 1998.37 с.

Урокът съдържа материали за подготовка за изпита и извършване на лабораторни упражнения по 1-ва част от курса "CAD развитие"

Изготвено от Катедрата по приложна геометрия и автоматизация на проектирането.

ИНДУСТРИАЛНИ АВТОМАТИЗИРАНИ СИСТЕМИ ЗА ДИЗАЙН

Съставител Петунин Александър Александрович

Редактор И.В. Коршунова

Подписано за печат

Формат 60x84 1/16

620002, Екатеринбург, Мира, 19

1. Общи въпроси за създаването на CAD.

1.1. Обща информация за дизайна.

Въвеждаме някои определения и понятия, които ще използваме в следващото.

Първо, нека дефинираме какво е дизайн.

Проектирането се отнася до процеса на съставяне на описание, необходимо за изграждане на несъществуващ обект при определени условия въз основа на основното описание на този обект.

Въпреки че това определение е малко неясно, то въпреки това отразява основната характеристика на дизайна като процес на създаване на описание, а именно ново съоръжение.

Ако този процес се извършва от човек при взаимодействие с компютър, тогава се извиква дизайн автоматизирани, ако не, то съответно, - неавтоматизирани.

Дизайн, при който всички преобразувания на описанието на обект и алгоритъма на неговото функциониране се извършват от компютър без човешко участие, се нарича автоматично.

Ще се интересуваме преди всичко от компютърно подпомогнат дизайн, който е предмет на CAD.

Нека сега дадем определението за CAD.

CAD (система за автоматизирано проектиране) е набор от инструменти за автоматизация на проектирането, свързани помежду си с екип от специалисти (потребители на системата), извършващи компютърно подпомаган дизайн.

В GOST за автоматизация на проектирането се дава по-подробна, но според нас по-малко точна формулировка на това определение. По-специално се казва, че „CAD е организационна и техническа система, взаимосвързана с отделите на проектантската организация. ”. В действителност CAD, както ни се струва, е по-скоро софтуерен и хардуерен комплекс, отколкото организационен, и той е взаимосвързан, най-често, не с отделите на проектантските организации, от които вече са останали много малко форма, но с група потребители. Нещо повече, напоследък все повече се популяризира нов подход към дизайна, който се състои в замяна на последователния процес на разработване на продукта от край до край с прехвърляне на резултатите от дизайна от един отдел в друг с интегриран, паралелен процес на създаване на продукт, базиран на относно понятието „работни групи“. Тази концепция предполага създаването на мултидисциплинарни работни групи в предприятието, състоящи се от различни специалисти по проектиране, технологична подготовка на производството, въпроси за качеството, покупка, продажба, маркетинг и др. Имаше дори специален термин „Паралелна технологична среда за производство на продукти“, който, както почти всичко, свързано с компютърните технологии, дойде при нас от Запада. На английски този термин е написан като CAPE (Concurrent Art-to-Product Enviroment). Използва се друг термин - Concurrent Engineering, което означава средства за изпълнение паралелен дизайн, който на първо място означава софтуер. .

В бъдеще често ще използваме англоезична терминология, тъй като аналозите на руски език не предават точно значението на термините.

В същото време, където е възможно, ще използваме термините и дефинициите на държавни стандарти за CAD, въпреки че те, разбира се, са остарели до известна степен, тъй като са публикувани предимно в средата на 80-те години.

Да се върнем обаче към концепцията за "дизайн".

В процеса на проектиране на новия продукт има седем етапа:

1) предпроектни изследвания;

2) техническо задание;

3) проект на проект;

4) технически дизайн;

5) работен проект;

6) производство, отстраняване на грешки, тестване;

7) въвеждане в експлоатация.

Понякога те говорят за осем етапа на проектиране, което означава, че между техническото задание и проектния проект има етап от техническото предложение.

Преди около 10 години всяка проектантска организация, въз основа на резултатите от завършването на всеки от горните етапи на работа, е издала доклад и съответната проектна документация. Днес някои от тези етапи могат да бъдат пропуснати изцяло или, както вече беше отбелязано, когато се използва паралелна технология на проектиране, те могат да се извършват паралелно. Освен това трябва да се признае, че понастоящем много предприятия и организации нямат строги разпоредби относно изготвянето на техническа документация.

На първо място отбелязваме, че при създаването на CAD система като нов продукт е необходимо да се изпълнят всички етапи на проектиране.

На първия етап (предпроектно проучване) се извършва проучване на организацията или отдела, който ще изпълнява проектирането (например някакво конструкторско бюро), изучава се предметът на автоматизацията, изготвя се отчет за резултатите от проучването нагоре, в който се прави анализ на съществуващи местни и чуждестранни аналози и предварителна техническа икономическа обосновка за създаването на САПР. Докладът се съгласува по установената процедура в предприятието.

Освен това е написано заданието за разработване на CAD, където са формулирани целите за създаване на CAD, оправдана е оптималната версия на CAD, дадено е общо описание на процеса на проектиране, отговорните изпълнители и етапите на създаване на CAD са посочен е приблизителният график на работата. Техническото задание се разработва, съгласува и одобрява съвместно с Клиента. На този етап т.нар, външен дизайн.

Третият етап (проект на проект), както всички следващи, вече се отнася вътрешен дизайн.

На етапа на проекта на проект се разработват основни решения за създаване на САПР и форми на проектна документация.

И на етапа на техническия проект се разработват окончателните решения за създаване на САПР, които отново се съгласуват и одобряват.

Етапът на детайлно проектиране включва създаването на подробна работна документация за CAD като цяло и за него подсистеми и компоненти (подсистема CAD е неразделна структурна част от CAD, която притежава всички свойства на системата).

Резултатът от етапа на детайлно проектиране е работен проект, който включва цялата необходима работна документация, включително софтуер. GOST 24.601-86 предвижда включването в работния проект и изходните кодове на приложни програми, които трябва да бъдат отстранени на следващия етап на работа. Ясно е, че при сегашното ниво на развитие на програмните инструменти отделянето на етапа на писане на програми и тяхното отстраняване на грешки става безсмислено.

Шестият етап от проектирането на CAD включва производство, отстраняване на грешки и тестване на така наречените CAD компоненти по поръчка. В допълнение към софтуера тук могат да се произвеждат и отстраняват грешки специализирани технически средства, които не се произвеждат серийно, например някои средства за свързване на различни устройства, по-специално например адаптери за докинг на персонални компютри и изходни устройства към перфорирана лента и т.н.

На последния етап системата CAD се въвежда в търговска експлоатация, което включва, по-специално, обучение на потребителския персонал, строителни и монтажни работи, ако е необходимо, цялостно отстраняване на грешки в CAD, пробна експлоатация, тестове за приемане, премахване на забележките, идентифицирани по време на тестване накрая, действителното въвеждане в експлоатация на системата.

Този уводен раздел завършва с още няколко дизайнерски термина.

При проектирането на нови продукти, по един или друг начин, могат да се разграничат три основни етапа на работа:

1. Изследователска работа (НИРД).

2. Разработване (R&D).

3. Етап на детайлен дизайн.

Понякога първият и вторият етап се комбинират с друго добре познато съкращение: R&D.

Първият етап включва етапите на предварителни проучвания и технически спецификации.

Фазата на НИРД комбинира концептуални и технически проекти.

Детайлната фаза на проектиране съчетава етапите на детайлно проектиране, производство, отстраняване на грешки, тестване и въвеждане в експлоатация.

Още веднъж трябва да се подчертае, че спецификата на изпълнението на всички етапи на проектиране до голяма степен се определя от правилника за работа, приет в конкретно предприятие или организация, включително различни индустриални стандарти, които също могат да бъдат много различни за различните отрасли.