Computer Added Design (CAD)

Заключительным этапом работы является разработка комплекта документации по решению технической задачи, т.е. подготовка собственно проекта. Применительно к учебному проектированию, как бы оно не называлось, это изготовление чертежей, установленным образом отражающих геометрические, физико-химические и технологические свойства изделий или процессов и написание пояснительной записки. В пояснительной записке дается информация, облегчающая понимание сути проекта и служащая доказательством правильности принятых решений. В рамках перспективных технологий проектирования, когда изделие задается не чертежом, а трехмерной компьютерной моделью, эта модель и представляет один из основных результатов проектирования (конструирования). Желательно также изготовление макета, подготовка действующего на ЭВМ алгоритма или чего-нибудь ещё, что повысило бы обоснованность, наглядность и в конечном итоге - ценность проекта. Так как результаты проектирования подлежат защите, желательны также материалы, позволяющие быстрее и точнее довести до слушателей смысл проекта, это плакаты, средства проекции, схемы, графики, рисунки, фото и т.п.

Разработка комплекта документации по результатам учебного проектирования осуществляется в соответствии с методическими рекомендациями по проектированию по той или иной учебной дисциплине или завершаюшего этапа обучения (например [1,2]). Для производственных проектов в каждой отрасли и на каждом предприятии, где ведутся разработки, имеются свои нормативы и общепринятые правила. В любом случае необходимо выполнять требования ГОСТ по оформлению документов.

Тот факт, что требуемая структура пояснительной записки не отображает всех рассмотренных выше этапов решения технической задачи, не является ограничивающим фактором для методичной проработки этих этапов. Просто в пояснительной записке в заданных объемах невозможно описать все рассуждения и промежуточные материалы, да это и не нужно. Не все материалы, полученные в результате работы, следует помещать в пояснительную записку. Необходимо только отобразить окончательный результат работы в рамках каждого этапа в соответствующем месте. Например, вывод о необходимости модификации изделия или процесса можно поместить во введение, описание предметной области – в первую главу и т.п. Полностью приводится лишь этап детальной проработки выбранного варианта, это обычно используется как доказательство правильности проекта. В пояснительную записку обязательно следует включать то, что затребовано соответствующими нормативными документами и необходимо для организации последующей работы, невключённый в пояснительную записку материал может пригодиться в последующем. Методические рекомендации по организации проектирования по той или иной учебной дисциплине являются для студентов нормативными документами, их требования подлежат исполнению. Некоторые технические аспекты подготовки пояснительных записок на компьютере приведены в разделе “Оформление пояснительных записок”.
Так как под проектом понимается совокупность документов (расчетов, чертежей и др.) для создания какого-либо изделия, то процесс проектирования некоторыми проектантами неоправданно упрощается и сводится к изготовлению чертежей и пояснительной записки без должного анализа возможных вариантов и обоснования принятого решения, что часто вскрывается на защите проекта. На предприятиях это приводит к снижению качества, в конечном итоге - к проигрышу в конкурентной борьбе.

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Автоматизация проектирования – это использование средств вычислительной техники для уменьшения сроков создания проектов, снижения их трудоемкости и повышения уровня обоснованности. Компьютеры для проектирования применяются уже более трех десятков лет, при этом использовались различные системы математического (программного) обеспечения. Созданы специальные системы математического обеспечения компьютеров, ориентированные на решение проектных задач, они так и называются – системы автоматизированного проектирования. В настоящее время системы автоматизированного проектирования (САПР) являются одним из основных компонентов подготовки производства, в первую очередь автоматизированного, и включают в себя подсистемы, ориентированные на решение следующих задач:

- конструирование, т.е. разработку конструкций, реализованную в виде конструкторской документации. Эта задача является наиболее трудоемкой; CAD

- инженерные расчеты; CAE

- собственно изготовление изделия или его отдельных частей. CAM

Перечень этих задач является непостоянным и расширяющимся со временем.
Предприятия реально подошли к интегрированным решениям, способным увязать отдельные задачи в единый комплекс. Не менее важным факторам является переход от ограниченного применения средств САПР продвинутыми специалистами к массовому оснащению подразделений. Есть отчетливое понимание необходимости массового применения компьютерных технологий для сокращения сроков разработки и реализации проекта. Эти шаги диктуются жесткой конкуренцией и жесткими сроками разработки и реализации проектов, качественно изменившимся уровнем ответственности за результат при выполнении контрактов. Автоматизированные системы проектирования являются обычным и привычным инструментом конструктора, технолога, расчетчика. Конкурировать иначе в условиях, когда малые сроки разработки изделия при высоком качестве являются основным требованием заказчика, не представляется возможным.

Конструирование наиболее трудоемкой частью проектирования, так как на этом этапе происходит преобразование идей, решений к формализованной форме, общепринятой на производстве, форме, позволяющей при наличии оборудования, материалов, комплектующих и т.п. осуществить серийное изготовление конструкции.

В рамках САПР решение задачи конструирования осуществляется с помощью графической подсистемы автоматизации разработки конструкторской документации (АКД). В большинстве случаев АКД образует центральную часть САПР. Часто АКД используется локально, т.е. без комплексирования с другими составляющими САПР, например на начальных стадиях внедрения.

Структура и основные принципы построения системы АКД

Система АКД выполняет ввод, хранение, обработку и вывод графической информации в виде конструкторских документов. Для реализации системы необходимы:

- документы, регламентирующие работу системы АКД;

- исходная информация для формирования информационной базы;

- информационная база, содержащая модели объектов, изображений, элементы оформления чертежа по ГОСТ ЕСКД;

- технические и программные средства создания моделей объектов соответствующих предметных областей и графических изображений и их вывода;

- интерфейс пользователя в виде графического диалога с компьютером.

Все перечисленные составляющие образуют методическое, информационное, техническое, программное и организационное обеспечение системы АКД. Это все в настоящее время реализуется в рамках PDM и PLM-систем.

Computer Added Design (CAD)