2. Задача синтеза связана с созданием самого объекта (проекта) и проектных документов

Самостоятельная работ Навоийский Государственный Горный

и Технологический Университет
студента группы 18-21ТМ
Иванова Оркена
ие. Этапы проектирования: синтез и анализ.
Проектирование – это процесс создания описания, необходимого для построения в заданных условиях еще не существующего объекта, на основе его первоначального описания.
Выделяют две следующие основные задачи при проектировании в САПР.
1. Задача анализа - связана с определением функции объекта или системы по заданному описанию и оценкой проектных полученных решений.
2. Задача синтеза - связана с созданием самого объекта (проекта) и проектных документов.
Синтез бывает:
• структурным (его цель - получение структурной схемы объекта, формирование сведений о составе элементов и способах их соединения между собой);
• параметрическим (его цель - определение численных значений параметров элементов).
Синтез называется оптимизацией, если определяются наилучшие в заданном смысле структуры (структурная оптимизация) и параметры (параметрическая оптимизация).
Проведение оптимизации требует наличия спектра критериев оптимизации, которые бывают:
• частными
• аддитивными
• мультипликативными
• минимаксными.
Для проведения задач анализа применяются специальные языки моделирования, позволяющие создавать математические модели объектов, определять схемы их функционирования и производить оценку принимаемых решений.
2. Виды обеспечения сапр
Виды обеспечения САПР:
1. Математическое обеспечение (М.О.)
2. Техническое обеспечение (Т.О.)
3. Программное обеспечение (П.О.)
4. Информационное обеспечение (И.О.)
5. Лингвистическое обеспечение (Л.О.)
6. Методическое обеспечение (М.Т.О.)
7. Организационное обеспечение (О.О.)
М.О.- это совокупность математических методов, моделей, алгоритмов проектирования, представляемых в заданной форме.
Т.О.- это совокупность связанных и взаимодействующих технических средств (средства вычислительной техники, плоттеры, дигитайзеры, средства архивирования данных и т.д.)
П.О.- совокупность машинных программ, состоящая из прикладного и системного программного обеспечения.
И.О.- совокупность сведений, необходимых для выполнения процесса проектирования (СУБД, сами базы данных и базы знаний)
Л.О.- совокупность языков проектирования, включающих термины, определения, правила формализации естественного языка и методы сжатия и развертывания текстов.
М.Т.О.- совокупность документов устанавливающих состав, правила отбора и эксплуатацию средств обеспечения системы.
О.О.- совокупность документов, определяющих состояние проектной организации, связь между ее подразделениями, а также форму представления результатов проектирования и порядок рассмотрения проектных документов.
3. Классификация сапр. Пример классификации
САПР классифицируется по:
1) По области применения
• САПР машиностроения, приборостроения
2) разновидности и сложности объектов проектирования;
• САПР низкосложных объектов (количество сост. частей - до 100);
• САПР среднесложных объектов (от 100 до 10 000 элементов);
• САПР высокосложных объектов (от 10 000 и выше).
3) уровню и комплексности автоматизации;
• низкоавтоматизированные (автоматизировано до 25% процедур);
• среднеавтоматизированные (автоматизировано 25%-50% процедур);
• высокоавтоматизированные (автоматизировано 50%-75% процедур).
4) характеру и числу выпускаемых проектных документов;
• САПР низкой производительности (100-10 000 проектных документов в год);
• САПР средней производительности (10 000-100 000);
• САПР высокой производительности (100 000 и выше).
5) числу уровней в структуре технического обеспечения;
• одноуровневые - строятся на основе ЭВМ среднего или высокого класса, со штатным периферийным оборудованием, которое в отдельных случаях может быть дополнено специальным (например, плоттерами);
• двухуровневые - строятся на основе ЭВМ среднего или высокого уровня, которые в качестве интеллектуальных терминалов подключаются к ЭВМ;
• комплексные - строятся на основе ЭВМ среднего или высокого уровня, которые объединены в сеть и каждая из этих ЭВМ дополнительно имеет персональную ЭВМ.
6) по комплексности.
• одноэтапные (выполняют только один этап проектирования);
• многоэтапные (выполняют несколько этапов проектирования);
• комплексные (выполняют весь процесс создания изделия).
4. Технологии проектирования в САПР - Сквозное проектирование
Данная технология базируется на модульном построении САПР, на использовании общих баз данных и баз знаний, и характеризуется широкими возможностями моделирования и контроля на всех этапах проектирования.
Сквозные САПР, как правило, имеют альтернативные алгоритмы реализации отдельных этапов проектирования.
Смысл сквозной технологии состоит в эффективной передаче данных и результатов конкретного этапа проектирования сразу на все последующие в цепочке.
В общем случае концепция сквозного проектирования с использованием CAD/CAM/CAE-систем должна включать ряд этапов:
• Начальный этап концептуального проектирования объединяет процедуры структурного синтеза изделия и общеинженерные расчеты, определяющие основные параметры и характеристики изделия.
• Создание геометрической модели изделия.
• Инженерный анализ.
• Выпуск конструкторской документации.
• Разработка технологии обработки изделия на оборудовании с числовым программным управлением (ЧПУ).
5. Технологии проектирования в САПР - Параллельное проектирование
При параллельном проектировании информация относительно каких-либо промежуточных и окончательных характеристик разрабатываемого изделия формируется и предоставляется всем участникам работ на ранних этапах проектирования. В этом случае информация носит прогностический характер. Ее получение базируется на математических модулях и методах прогностической оценки.
Технология параллельного проектирования реализуется на основе интегрированных инструментальных средств прогностической оценки и анализа альтернативных проектных решений с последующим выбором базового проектного решения.
В состав этой среды входят следующие компоненты.
1. Среда управления проектированием.
2. Система управления данными проекта.
3. Система поддержки принятия решений (СППР).
Особенности параллельной технологии:
- Охват всех условий и факторов повышения жизненного цикла изделия;
- Более тесная связь между группами специалистов;
- С-технологии индивидуализированы, так как её конкретная реализация учитывает особенности предприятия, на котором она внедряется, а также требования заказчиков;
- Обычно внедряется в рамках уже действующего предприятия, конкретные экономические параметры которого и условия функционирования оказывают существенное влияние на результативность её внедрения;
6. Технологии проектирования в САПР - Нисходящее проектирование
Технология нисходящего проектирования предполагает, что инженер начинает работать над проектом на высоком уровне абстракции с последующей детализацией.
Основной задачей руководителя или инженера является определение оптимального концептуального решения (как правило, ищется более рациональное) выбора алгоритмов проектирования, а так же эффективных инструментальных средств проектирования. Другими словами - определение правильной стратегии проектирования на основе достаточно общей и неопределенной информации.
Данная задача решается на основе придиктивных инструментальных средств, т.е. программ, обеспечивающих связь этапов функционально-логического, технического (конструкторского) этапа проектирования и этапа технологической подготовки производства.
+При этом, придиктивный инструментарий используется как на уровне отдельных проектных процедур, так и на уровне проекта в целом.
Нисходящее проектирование позволяет получать изделие с более высокими эксплуатационными характеристиками и создавать надежное устройство.
Все современные производители САПР базируются на технологии нисходящего проектирования.