 |
Информационное обеспечение САПР
|
|
|
|
Обеспечение САПР
Введение
В обеспечение САПР входят не только аппаратное и программное обеспечение, но также и другие виды обеспечения. Рассмотрим основные из них, необходимые для эксплуатации САПР.
Математическое обеспечение САПР
Основы математического обеспечения САПР составляют алгоритмы, по которым разрабатываются программное обеспечение САПР. Среди них имеются инвариантные элементы – принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки экстремальных задач, поиски экстремума. Разработка математического обеспечения является самым сложным этапом создания САПР, от которого в наибольшей степени зависят производительность и эффективность функционирования САПР в целом.
По назначению и способам реализации МО САПР делится на две части:
- математические методы и построенные на их основе математические модели, описывающие объекты проектирования;
- формализованное описание технологии автоматизированного проектирования.
Математические методы, способы и средства реализации математических моделей наиболее специфичны в различных САПР и зависят от особенностей объектов проектирования.
Формализация процессов автоматизированного проектирования более сложная задача, чем алгоритмизация и программирование отдельных проектных задач. При решении этой задачи должна быть формализована вся логика проектирования, в том числе логика взаимодействия проектировщиков друг с другом на основе использования средств автоматизации. Методы и положения общей теории систем, которая более всего подходят для решения такого рода задач, пока не нашли применения в рассматриваемой области. Работы по автоматизации проектирования во многих случаях выявили несовершенство методологии самого проектирования и привели к необходимости одновременного решения задач по совершенствованию процессов проектирования. В основе проектирования должен лежать системны подход. Математическое обеспечение САПР должно описывать объект, процесс и средства автоматизации проектирования, а также отношения между ними. Так как в настоящее время установившейся теоретической базы для решения этой задачи не существует, то практически происходит процесс интеграции в единый комплекс средств моделирования сложных технических систем и различных математических методов.
|
|
|
В развитии этого процесса можно выделить два направления:
- развитие методов получения оптимальных проектных решений;
- совершенствование и типизация процессов автоматизированного проектирования, инвариантных к видам проектируемых объектов.
Одним из результатов совершенствования и типизации технологии процессов автоматизированного проектирования является разработка методических указаний Госстандарта «САПР. Типовые функциональные схемы проектирования изделий в условиях функционирования систем». В них подчеркивается, что процесс автоматизированного проектирования по составу и последовательности процедур, содержанию и формам проектной документации качественно отличается от традиционного процесса проектирования.
Перспективным направлением в совершенствовании и типизации технологии процессов автоматизированного проектирования является централизованная разработка математического аппарата моделирования типового процесса проектирования и выпуск базовых программно-методических комплексов, реализующих такие модели.
Информационное обеспечение САПР
Основу информационного обеспечения САПР составляют данные, которыми пользуются проектировщики в процессе проектирования непосредственно для выработки проектных решений. Эти данные могут быть представлены в виде разного вида документов, содержащих сведения справочного характера о материалах, комплектующих изделиях, типовых проектных решениях, параметров элементов, сведения о состоянии текущих разработок, структур и параметров проектируемых объектов.
|
|
|
Совокупность данных, используемых всеми компонентами САПР, составляет информационный фонд САПР. Основная функция информационного обеспечения САПР – ведение информационного фонда. Таким образом информационное обеспечение САПР есть совокупность информационного фонда и средств его ведения.
В состав информационного фонда входят:
- входные данные, необходимые программным модулям, вырабатывающим проектные решения. А также выходные данные, являющиеся результатом работы модулей. Эти данные часто меняются в процессе проектирования, однако их тип постоянен и полностью определяется соответствующим программным модулем;
- нормативно-справочная проектная документация, включающая в себя справочные данные о материалах, унифицированных узлах и конструкциях. Эти данные, как правило, хорошо структурированы. К нормативно-справочной проектной документации также относятся государственные, отраслевые и внутренние стандарты, руководящие материалы и указания, типовые проектные решения, регламентирующие документы;
- текущая проектная информация, отражающая состояние и ход выполнения проекта. Как правило, эта информация слабо структурирована, часто изменяется в процессе проектирования.
При выборе способов ведения информационного фонда САПР важно сформулировать цели его создания, определить средства ведения информационного фонда, принципы структурирования данных.
Существуют следующие способы ведения информационного фонда САПР:
- использование файловой системы;
- построение библиотек;
- использование банков данных.
Наиболее перспективным способом является создание банков данных. Обычно банк данных содержит одну или несколько баз данных и систему управления базами данных. Банк данных обладает такими особенностями как:
|
|
|
- интегрированное накопление данных;
- обеспечение централизованного доступа ко всем накопленным данным;
- динамическое хранение данных;
- отсутствие дублирования данных;
- независимость банка данных от специальных случаев применения; коллективное и монопольное использование информации;
- представление банка данных в виде базы данных как накопителя информации и системы управления базой данных.
Перечисленные особенности банка данных обусловили основной принцип его построения – структуризации информации. Структуризация информации предусматривает разбиение исходной информации на отдельные элементы, сегменты данных, с организацией логических записей сложной структуры. Тем самым между отдельными массивами информации устанавливается тесная связь, позволяющая за счет объединения данных из различных массивов использовать их в любых вариантах, отвечающих запросам пользователей. Структурная организация данных в массивах является основным критерием, характеризующим банк данных.
В общем случае банки данных выполняют следующие функции:
- организацию;
- описание;
- ведение и модификацию массивов;
- обращение и поиск по запросам;
- обеспечение надежности и защиты данных; формирование ответов;
- регистрацию движения данных.
|
|
|
