Основные принципы построения САПР

Накопленный опыт позволяет выделить следующие основные принципы построения САПР.

1. САПР — человеко-машинная система. Все созданные и создаваемые системы проектирования с помощью ЭВМ являются автоматизированными, важную роль в них играет человек — инженер, разрабатывающий проект технического средства. В настоящее время и по крайней мере в ближайшие годы создание систем автоматического проектирования не предвидится, и ничто не угрожает монополии человека при принятии узловых решении в процессе проектирования. Человек в САПР должен решать, во-первых, все задачи, которые не формализованы, во-вторых, задачи, решение которых человек осуществляет на основе своих эвристических способностей более эффективно, чем современная ЭВМ на основе своих вычислительных возможностей. Тесное взаимодействие человека и ЭВМ в процессе проектирования — один из принципов построения и эксплуатации САПР.

2.САПР — иерархическая система, реализующая комплексный подход к автоматизации всех уровней проектирования. Иерархия уровней проектирования отражается в структуре специального программного обеспечения САПР в виде иерархии подсистем. Следует особо подчеркнуть целесообразность обеспечения комплексного характера САПР, так как автоматизация проектирования лишь на одном из уровней оказывается значительно менее эффективной, чем полная автоматизация всех уровней. Иерархическое построение относится не только к специальному программному обеспечению, но и к техническим средствам САПР, разделяемых на центральный вычислительный комплекс и автоматизированные рабочие места проектировщиков.

3. САПР — совокупность информационно-согласованных подсистем. Этот очень важный принцип должен относиться не только к связям между крупными подсистемами, но и к связям между более мелкими частями подсистем. Информационная согласованность означает, что все или большинство возможных последовательностей 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 с участием человека, который добавляет недостающие параметры, вручную перекомпоновывает массив или изменяет числовые значения отдельных параметров, то программы информационно не согласованы. Ручная перекомпоновка массива ведет к существенным временным задержкам, росту числа ошибок и поэтому уменьшает спрос на услуги САПР. Информационная несогласованность превращает САПР в совокупность автономных программ, при этом из-за неучета в подсистемах многих факторов, оцениваемых в других подсистемах, снижается качество проектных решений.

4. САПР — открытая и развивающаяся система. Существует, по крайней мере, две веские 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 техники, проектируемых объектов, вычислительной техники и вычислительной 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. обладать свойством удобства использования новых методов и средств.

5. САПР — специализированная система с максимальным использованием унифицированных модулей. Требования высокой эффективности и универсальности, как правило, противоречивы. Применительно к САПР это положение сохраняет свою силу. Высокой эффективности САПР, выражаемой прежде всего малыми временными и материальными затратами при решении проектных задач, добиваются за счет специализации систем. Очевидно, что при этом растет число различных САПР. Чтобы снизить расходы на разработку многих специализированных САПР, целесообразно строить их на основе максимального использования унифицированных составных частей. Необходимым условием унификации является поиск общих черт и положений в моделировании, анализе и синтезе разнородных технических объектов. Безусловно, может быть сформулирован и ряд других принципов, что подчеркивает многосторонность и сложность проблемы САПР.

24. Применение CALS- технологий на промышленных предприятиях. Для того, чтобы интеграция данных стала давать ощутимую отдачу, необходимо разработать продуманную стратегию ее внедрения и четко следовать ей.

Формирование рабочей группы

Рабочая группа должна включать как сотрудников производственных отделов предприятия (конструкторов, технологов и т.п.), так и специалистов отдела автоматизации (программистов и системных аналитиков).

Все сотрудники рабочей группы должны пройти обучение по соответствующим CALS-технологиям и программным продуктам. Для сохранения преемственности решений необходимо иметь рабочую группу с постоянным составом в течение всего процесса внедрения CALS-технологий.

Анализ существующих бизнес-процессов и информационного обеспечения на предприятии

Цель анализа – выявить существующее взаимодействие между бизнес-процессами и оценить их рациональность и эффективность. Для этой цели с использованием CALS-технологий разрабатываются функциональные модели, содержащие детальное описание выполняющихся процессов в их взаимосвязи. Формат описания регламентирован стандартом IDEF0.

Полученная функциональная модель позволяет решать целый ряд задач, связанных с оптимизацией, оценкой величины и распределения затрат, оценкой производительности, загрузки и сбалансированности составных частей.

Формирование концепции информационной интеграции и внедрения PDM-системы на предприятии

Формирование концепции включает выбор показателей оценки эффективности процессов, формирование целей внедрения CALS-технологий и стратегии их достижения.

Основными показателями являются: конкурентоспособность (или качество) продукции, затраты и длительность процессов разработки и освоения производства изделия.

Реинжиниринг бизнес-процессов

Реинжиниринг бизнес-процессов производственного предприятия должен быть направлен на внедрение следующих организационных методов разработки изделия:

-Параллельное проектирование;

-Единое информационное пространство;

-Междисциплинарные группы.

Выбор и приобретение PDM-системы и технических средств

Системы управления данными об изделии в настоящее время достаточно широко реализованы и представлены на российском рынке. Поэтому перед каждым предприятием будет стоять задача, какую систему выбрать и как ее применять для решения конкретных задач. В любом случае предприятие должно осознавать, что оно приобретает не просто компьютерную программу, но целый пакет услуг, поэтому необходимо учитывать не только качества самой PDM-системы, но и способность ее производителя (или дилера) обеспечить ее сопровождение, модернизацию и адаптацию к потребностям предприятия. Задача выбора и приобретения технических средств (компьютеров и сетевого оборудования) тесно связана с задачей выбора PDM-системы. Конкретные программные продукты отличаются набором реализуемых ими функций PDM-системы. В табл. 1 содержится перечень систем, наиболее известных на российском PDM-рынке.

Разработка стандартов предприятия

Разработка комплекса нормативной документации, регламентирующей порядок ввода и изменения информации об изделии в PDM-систему на основе международных, государственных и отраслевых стандартов необходима для организационного обеспечения внедрения PDM-системы.

Интеграция PDM-системы с существующими и внедряемыми системами и ее адаптация к условиям предприятия

Для создания на предприятии ЕИП необходимо интегрировать PDM-систему с уже существующими компьютерными системами. Кроме того, при внедрении понадобится учесть специфические условия функционирования предприятия.

Средствами интеграции и адаптации PDM-системы являются:

-Прикладные модули АСУП или САПР, оперирующие данными в PDM системе;

-Прикладные модули PDM-системы (расширение функций);

-Конверторы PDM-АСУП, PDM-САПР и т.д.

Наполнение PDM информацией о ранее разработанных изделиях

Для эффективного использования накопленного предприятием производственного опыта требуются значительные затраты на перевод существующей документации о разработанных изделиях в стандартное представление и занесение ее в хранилище данных интегрированной информационной системы, с использованием средств адаптации.