Системы автоматизированного проектирования

Рациональное распределение функций между человеком и ЭВМ подразумевает, что человек должен решать задачи, носящие творческий характер, а ЭВМ – рутинные операции и задачи, удовлетворяющие требованиям возможности алгоритмизации и большей эффективности исполнения алгоритма на ЭВМ по сравнению с ручным решением. Обоснованный выбор методов машинного решения задач проектирования подразумевает правильный учет возможностей вычислительной математики и вычислительной техники для обеспечения приемлемого компромисса между требованиями высшей точности, степени универсальности, малых затрат машинного времени, памяти, а также труда инженера-проектировщика на сбор исходной информации. Переход к решению задач на ЭВМ позволяет снять многие упрощения и предположения, используемые в методиках ручного решения проектных задач.

Система автоматизированного проектирования (САПР) – комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователей системы), выполняющий автоматизированное проектирование. Объектами проектирования в САПР могут быть здания, сооружения, технологические комплексы и т.д., в САПР ТП – технологические процессы. Процесс проектирование по своему содержанию представляет процесс переработки определенного объема различной информации. Таким образом, смысл процесса проектирования в любой САПР независимо от объекта проектирования один и тот же: получить в соответствии с замыслом такую информационную систему – модель, которая позволяет создать систему – оригинал, полностью соответствующую замыслу.

Как законченное изделие САПР состоит из:

- технических средств, обеспечивающих автоматизированное получение проектных решений;

- программ, управляющих работой технических средств и выполняющих проектные процедуры;

- данных, необходимых для выполнения программ;

- документации, содержащей все необходимые сведения для выполнения автоматизированного проектирования с помощью САПР.

К достоинствам САПР можно отнести:

- упрощение выработки оптимального конструктивного решения, а тем самым снижение стоимости производства, эксплуатации и достижения высшего качества машин и аппаратов;

- повышение степени безопасности и надежности машин и комплексов в результате применения более точных математических моделей и инженерных методов при разработке отдельных узлов конструкции;

- значительное сокращение периода проектирования, что влияет на уменьшение издержек и рост производительности;

- освобождение проектировщиков от нетворческой работы, благодаря чему можно лучше использовать их творческий потенциал и повышать эффективность работы;

- расширение области применения готовых проектных решений благодаря использованию компьютерных баз данных;

- проведение углубленных исследований на этапе проектирования.

Все это достигается благодаря методам математического моделирования, которые позволяют анализировать влияние отдельных конструкционных параметров на качество всей машины, аппарата или системы на этапе проектирования, без необходимости создания прототипа и проведения стендовых или эксплуатационных исследований. Современные САПР должны обладать элементами “искусственного интеллекта”, например, иметь так называемые экспертные системы поддержки конструктора, отражающие знания о предметной области и опыт проектирования технических объектов данного назначения. Например, экспертная система должна помогать конструктору-пользователю САПР генерировать возможные варианты объекта проектировании.