Постановка общей задачи проектирования

1. Постановка общей задачи проектирования

Описание функции, системная модель

2. Анализ общей задачи проектирования

Компоненты, ограничения, факторы

окружающей среды, критерии

Можно ли использовать Поиск готового

нет существующие технические да технического решения

решения? Техническое средство

3.Функциональный анализ объекта проектирования

Многоуровневая структура объекта проектирования

4. Разбиение задачи проектирования на части

 

Стратегия проектирования,

структура САПР

5. Постановка частных задач

Системная модель

6. Исследование объекта проектирования

Формализованные связи системной модели

Могут ли быть использованы нет Научно-исследовательские

существующие зависимости работы

 да

7. Формализация объекта проектирования

Математическая модель

8. Выбор методов решения задачи

Эвристические или алгоритмические методы решений

Есть ли готовые решения? Нет Разработка новых методов решения

9. Формализация задачи проектирования

Алгоритмы проектирования

10. Разработка информационного обеспечения

 

Информационно-логическая модель проектирования

11. Разработка программного обеспечения

12. Разработка технического обеспечения

13. Опытная эксплуатация

14. Достоверны ли результаты?

 15. Ввод в действие САПР

Рис. 1

в процессе анализа задачи проектирования выявится невозможность использования существующих технических возможностей для решения проблемы. Тогда постановка задачи должна быть изме­нена, например, разбита на подзадачи.

При проведении конструкторских работ первой опера­цией является функциональный анализ объекта проекти­рования для создания внутренней многоуровневой струк­туры объекта проектирования. Результаты этого этана не­обходимы в первую очередь для объективного разбиения задачи проектирования на части и определения стратегии решения общей задачи.

Каждый элемент структуры объекта проектирования представляется в виде системной модели; его служебное назначение описывается как функция элемента многоуров­невой системы. Затем проводится исследование объекта проектирования, т. с. выявляются и описываются внешние и внутренние связи его системной модели. При этом требуется проведение целого ряда научно-исследователь­ских работ, под которыми подразумевается не только ана­лиз литературных источников, но и эксперименты на на­турных образцах.

Весьма важным является следующий этап — формали­зация объекта проектирования. От полноты формального описания объекта зависит выбор метода решения задачи, а, следовательно, определяется возможность применения при проектировании средств вычислительной техники. Если задача не формализована, то конструктор в дальней­шем пользуется одним из эвристических методов решения задачи. Когда задача формализована полностью, т. е. имеется полная математическая модель объекта проектиро­вания, ее можно решать с помощью ЭВМ автоматически. Если же задача формализована частично, т. е. не все связи системной модели удалось выразить в виде аналитических и логических зависимостей, то разрабатывается так назы­ваемый диалоговый метод решения, включающий вариант математической модели объекта и сценарий взаимодейст­вия конструктора и ЭВМ.

После выбора одного из алгоритмических методов реше­ния весь процесс проектирования можно формализовать и разработать алгоритмы автоматизированного конструи­рования.

Перед программированием больших проектно-конструкторских задач необходима разработка информацион­ного обеспечения автоматизированного проектирования, которое должно снабжать все проектные процедуры тре­буемой постоянной и переменной информацией для безостановочной работы программ ЭВМ. После программи­рования проектной задачи выбираются необходимые технические средства, на которых и решается задача. Ре­зультаты проектно-конструкторского процесса докумен­тируются в виде текстовых и графических материалов.

Как видно из рассмотрения представленной на рис. 1 схемы, разработка процесса автоматизированного проек­тирования требует тесного сотрудничества ученых и ин­женеров разных специальностей — конструкторов, ма­тематиков, специалистов по автоматизированной обра­ботке информации, программистов, электронщиков и ор­ганизаторов производства (рис. 2).

Техническое задание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

Идеализированная схема разработки и функционирования процесса автоматизированного проектирования

Следовательно, для наиболее полного и эффективного использования вычислительной техники в проектно-конструкторской деятельности инженеров необходимы глубо­кие знания разработчиков по вопросам теории проекти­рования, конструирования заданного семейства машин, математического моделирования, использования вычисли­тельных методов решения проектных задач, теории ав­томатизированной переработки информации и применения современных вычислительных средств.