Автор - Ст. преподаватель Т.П. Эйхман НГТУ, ФЛА, кафедра Самолето – и

– и вертолетостроения»
САПР
Системы
Теоретический
курс лекций
Автоматизированного
проектирования

– и вертолетостроения»
Лекция 4
САПР
Системы
Автоматизированного
проектирования
Построение ИИС.
Управление данными
Базы данных

ИИС

обеспечивающее эффективное управление данными при помощи соответствующих технологий
Модель данных:
способ

представления данных информационной модели в вычислительной среде (иерархическая модель, реляционная модель, семантическая сеть (сетевая модель), объектно-ориентированная модель и т. Д.

Информационная модель реального объекта:
совокупность данных и отношений между ними, описывающая различные свойства реального объекта, интересующие разработчика модели и потенциального или реального пользователя.

О реальный объектах, о моделях

Реальный объект
(объект реального мира):
материальный предмет, совокупность таких предметов (система), процесс (совокупность операций), физическое явление, информация, энергия и т. д.

в среде ИИС модель разбивается на составные части, каждая из

которых рассматривается отдельно от других. Классический подход реализует структурное проектирование, когда разбиение (декомпозиция) системы осуществляется по принципу «сверху-вниз».
Создание ИИС при этом складывается из этапов:
анализ;
проектирование;
программирование;
тестирование;
сопровождение.

Общие подходы построения ИИС

называется каскадным. При этом, например, программирование можно начать только по

завершении анализа и проектирования. Это приводит к потерям времени, не позволяет быстро разрабатывать прототипы системы. Каскадный метод не согласуется с итеративным характером разработки, когда на последующих этапах может выясниться необходимость внесения изменений в решения, принятые на предыдущих этапах.
Для устранения этого недостатка был разработан спиральный подход. Он заключается в том, что разработка ведется как бы по спирали, причем на каждом ее витке выполняются последовательно перечисленные выше этапы так, что проект постепенно уточняется. Но этот подход имеет свои недостатки - трудоемкость внесения изменений, большой объем документации по проекту, сложность сборки системы.

Общие подходы построения ИИС

в целом ряде систем программирования и инструментальных средств. Он характеризуется

следующими основными понятиями и особенностями.
Объектом называется некоторое понятие, принадлежащее рассматриваемой предметной области - например, «цех», «режущий инструмент», «технологический процесс» и др.
Объекты, имеющие однотипные характеристики, объединяются в подклассы и классы - например, объект «фреза» является элементом подкласса «режущий инструмент», который входит в класс «средства технологического оснащения».
Характеристиками объекта, которые часто называют атрибутами, могут служить любые данные о нем, которые необходимы для описания этого объекта в данной предметной области.

Общие подходы построения ИИС

совокупности классов и объектов. Иерархический характер компонентов модели отражается в

виде иерархии классов и подклассов, а функционирование системы рассматривается как взаимодействие объектов. При этом связи между объектами рассматриваются как самостоятельные сущности.
С каждым объектом может быть связано выполнение некоторых действий - например, просмотр объекта, его копирование, удаление и др.
Действие выполняется объектом на основании поступающей команды (сообщения).
Кроме объектов и классов, к числу основных понятий объектно-ориентированного подхода относятся также наследование, инкапсуляция и полиморфизм.

Общие подходы построения ИИС

сохранении всех свойств классов - родителей. После создания нового класса,

в его описание могут быть внесены необходимые дополнения. Наследование позволяет создавать иерархии классов и является эффективным средством внесения изменений и дополнений в создаваемые модели и программные системы.
Инкапсуляция - скрытие информации. Имеется возможность запретить доступ к тем или иным атрибутам объектов. При этом объект представляется пользователю в соответствии с имеющимися у него правами доступа. Инкапсуляция позволяет разработчику модифицировать описания объектов без опасения, что это вызовет нежелательные побочные эффекты при работе пользователя с системой.
Полиморфизм - способность объектов выбирать метод обработки поступившей команды на основе данных, принимаемых в сообщении. Объект может реагировать на одно и то же сообщение по-разному, с учетом своей специфики. Например, при обработке команды просмотра объекта вызывается тот просмотрщик, который соответствует типу (расширению) файла данного объекта. Полиморфизм позволяет упростить исходные тексты программ, обеспечивает их развитие за счет введения новых способов обработки сообщений.

Общие подходы построения ИИС

от структурного подхода в нем нет жесткой последовательности их выполнения.

Процесс носит принципиально итеративный характер, что в наибольшей мере отвечает потребностям разработки.
Преимущества объектно-ориентированного подхода состоят в следующем:
появляется возможность распараллеливания работ;
упрощается внесение изменений в модель предметной области;
обеспечивается гибкость архитектуры создаваемой системы;
облегчается повторное использование уже разработанных элементов
(использование типовых решений);
обеспечивается естественность описания объектов и связей между ними.
К недостаткам подхода относится то, что он в большей с степени ориентирован на системных аналитиков и программистов, чем на других участников проекта (например, конструкторов или технологов). Поэтому в последнее время получают развитие инструментальные средства, содержащие дополнительные возможности: возможность имитационного моделирования работы создаваемой системы и возможность представлять в моделях плохо формализуемые знания о предметной области.

Общие подходы построения ИИС

среде (формирование Информационных моделей и моделей данных);
обработку (преобразование) данных, т.е.

использование данных при решении прикладных задач;

Общие технологии
управления данными:

актуальность, целостность, непротиворечивость данных;
организацию доступа к данным (поиск, чтение, запись, редактирование, обновление, удаление, назначение прав доступа и т. д.);
обмен данными между различными приложениями (системами);
преобразование данных к виду, пригодному для восприятия человеком (визуализация);
защиту от несанкционированного доступа и других нежелательных воздействий и т. д.

+

данных
об изделии
Общая база данных
Состав баз в ИИС

электронной
форме
Формирование структуры
и состава изделия
(конфигурация)
Создание
геометрической

3D- модели
изделия

Контрольная сборка

Проектировочные
расчеты
и моделирование

Проверочные
расчеты
и моделирование

Базы данных в ИИС

Общая
база данных

на ЧПУ
Разработка
технологии
сборки и монтажа
Разработка
технологии
контроля

и
испытаний

Технологическая
подготовка

Общая база
данных
о технологической
среде
(оборудование,
персонал и
т.д.)

Общая
база данных

Базы данных в ИИС

база
данных
о технологической
среде
(оборудование,
персонал и
т.д.)
Организационно
-экономическая
подготовка
производства
Базы данных

в ИИС

среде
(оборудование,
персонал и
т.д.)
Производство
Обработка
Контроль деталей
в процессе обработки

Сборка (монтаж)

Проверки и
испытания
готового изделия

Консервация,
упаковка, хранение

Отгрузка,
транспортировка

Базы данных в ИИС

и
т.д.)
Монтаж
у потребителя
Эксплуатация,
обслуживание,
ремонт
Утилизация
Отгрузка,

транспортировка

Пост-
производственная
стадия

Базы данных в ИИС

объекта»
Дайте определение «Модель данных».
Дайте определение «Модель организации данных».
Взаимосвязь информационных моделей
Этапы

создания ИИС
Каскадный подход создания ИИС
Спиральный подход создания ИИС.
Объектно-ориентированный подход создания ИИС
Объектно-ориентированный подход. Наследование.
Объектно-ориентированный подход. Инкапсуляция.
Объектно-ориентированный подход. Полиморфизм
Прикладные технологии управления данными.
Общие технологии управления данными.
Состав баз данных ИИС.
Состав баз данных конструкторской подготовки производства
Состав баз данных технологической подготовки.
Состав баз данных Организационно –экономической подготовки производства
Состав баз данных Производства
Состав баз данных Пост производственных стадий

– и вертолетостроения»
Лекция 4
САПР
Системы
Автоматизированного
проектирования
Построение ИИС.
Управление данными
Базы данных

ИИС