Система автоматизированного проектирования

Система автоматизированного  проектирования — организационно-техническая система, предназначенная для автоматизации процесса проектирования, состоящая из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности.

Цель автоматизации — повысить качество проектирования, снизить материальные затраты на него, сократить сроки проектирования и ликвидировать рост числа инженерно-технических работников, занятых проектированием и конструированием.

Задачи:

• автоматизация оформления документации;
• информационная поддержка и автоматизация процесса принятия решений;
• использование технологий параллельного проектирования;
• унификация проектных решений и процессов проектирования;
• повторное использования проектных решений, данных и наработок;

По назначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие и обслуживающие.

К проектирующим относятся  подсистемы, выполняющие проектные  процедуры и операции, например:

• подсистема компоновки машины;
• подсистема проектирования деталей.

К обслуживающим относятся подсистемы, предназначенные для поддержания работоспособности проектирующих подсистем, например:

• подсистема графического отображения объектов проектирования;
• подсистема документирования;

В зависимости от отношения  к объекту проектирования различают два вида проектирующих подсистем:

• объектно-ориентированные (объектные);
• объектно-независимые (инвариантные).

Структурное единство подсистем  САПР обеспечивается строгой регламентацией связей между различными видами обеспечения, объединенных общей для данной подсистемы целевой функцией. Различают следующие виды обеспечения:

• методическое обеспечение — документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизации проектирования;
• лингвистическое обеспечение — языки проектирования, терминология;
• информационное обеспечение — документы, содержащие описание стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другие данные;
• организационное обеспечение — положения и инструкции, приказы, штатное расписание и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений и их взаимодействие с комплексом средств автоматизации проектирования.
• математическое обеспечение — методы, математические модели, алгоритмы;
• техническое обеспечение — устройства вычислительной и организационной техники, средства передачи данных, измерительные и другие устройства и их сочетания;
• программное обеспечение — документы с текстами программ, программы на машинных носителях и эксплуатационные документы. Программное обеспечение подразделяется на прикладное ПО и общесистемное ПО.

По отраслевому  назначению

• MCAD (mechanical computer-aided design) — автоматизированное проектирование механических устройств. Это машиностроительные САПР.
• EDA (electronic design automation) или ECAD  — САПР электронных устройств, радиоэлектронных средств, интегральных схем, печатных плат.
• AEC CAD (architecture, engineering and construction computer-aided design) или CAAD  — САПР в области архитектуры и строительства.

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.

2. САПР — иерархическая  система, реализующая комплексный  подход к автоматизации всех  уровней проектирования. 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.

4. САПР — открытая  и развивающаяся система. Во-первых, разработка столь сложного объекта,  как САПР, занимает продолжительное  время, и экономически выгодно  вводить в эксплуатацию части системы по мере их готовности. 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.

5. САПР — специализированная система с максимальным использованием унифицированных модулей.

Заключение

К настоящему времени  разработано большое количество пакетов прикладных программ САПР электрических и электронных средств. Значительное число этих пакетов ориентировано на автоматизацию проектирования печатных плат, цифровых и аналоговых интегральных схем, операционных усилителей, низкочастотных радиотехнических устройств. В то же время весьма недостаточно разработано пакетов программ проектирования радиочастотных, в том числе мощных устройств, радиоэлектронных средств, СВЧ пакетов, посвященных комплексному подстроению и интеграции радиочастотных средств, включающих в себя как усилители, так и пассивные радиочастотные устройства, вплоть до антенн и СВЧ-устройств.

Развитие программного обеспечения САПР требует все более значительных затрат высококвалифицированного труда. Поэтому актуальной становится разработка САПР второго порядка, или САПР САПРов. Пока таких систем еще не существует, но прогресс в этом направлении имеется. В отличие от традиционных САПР в таких системах результат имеет нематериальный (информационный) характер. Различие результатов вызвано различными языками описания предметных областей: в одном случае — чертежи, схемы, устройства, а в другом — программа, проектирования. Однако и в том, и в другом случае возможен единый системный методологический подход к проектированию становится актуальным создание и развитие банка инженерных знаний, необходимых для проектирования.