ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ ИНЖЕНЕРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

соответствии со стандартом ISO 9001 жизненный цикл изделия складывается из

следующих этапов: 1) маркетинг, поиск и изучение рынка; 2) проектирование и конструирование изделия; 3) материально-техническое снабжение; 4) технологическая подготовка производства; 5) производство, контроль и проведение испытаний; 6) упаковка и хранение; 7) реализация и/или распределение продукции; 8) монтаж и эксплуатация; 9) техпомощь в обслуживании; 10) утилизация.

проектирования
Улучшение качества проектирования
Сокращение затрат на натурное моделирование

решений
Автоматизация
принятия
решений
Совмещённое
проектирование
Виртуальные
проектные бюро
Сокращение затрат
на натурное
моделирование
Использование
специализированных
рабочих мест
Вариантное
проектирование
и оптимизация
Унификация
проектных

решений

Стратегическое
проектирование

Математическое
моделирование

ЗАДАЧИ

рутинные и творческие.
К числу рутинных относятся расчёты по известным

методикам, оформление технической документации.

Рутинные операции составляют не менее 70-75% процентов общей трудоёмкости проектирования.

Поэтому САПР должны обеспечить, прежде всего, снижение трудоёмкости именно этих операций путём использования наиболее характерных свойств информационно-вычислительных систем, а также применения быстродействующих устройств вывода текстовой и графической информации.

задания до его завершения с учётом всех ожиданий
по организационно-техническим

причинам.

Сокращение этого цикла обеспечивается средствами совмещённого проектирования и «виртуальных бюро».

Совмещённое проектирование обеспечивает возможность максимального запараллеливания
процессов проектирования: каждый специалист приступает к работе над проектом, как только появляются необходимые ему исходные данные.

многовариантного проектирования, применением математических методов оптимизации параметров и структуры объектов

и процессов.

Уровень качества изделий определяется их существенными признаками, свойствами, структурами или функциями технических систем.

Наиболее современным методом оптимизации является применение генетических алгоритмов, позволяющих проводить как структурную, так и параметрическую оптимизацию изделий при произвольном виде критериальной функции.

программ,
начинающихся с разработки базового изделия,
которое затем подвергается постепенным модификациям и
усовершенствованиям

в целях удовлетворения текущих и
учёта будущих требований пользователей в течении
длительного периода времени (обычно 10 лет).

Существо стратегического проектирования заключается в
постоянном отборе и оценке концепций, прежде всего
определяющих архитектуру и технологии изготовления,
для поиска решений, обеспечивающих наилучшее
удовлетворение кратко- и долгосрочных требований
потребителей.

Основная цель - обойти коммерческие и (или)
технологические тупики в процессе быстрых
изменений условий и технологий на рынке.

в
виду затраты на проектирование и изготовление макетных
образцов изделий и их

узлов.

Сокращение этих затрат может быть достигнуто за счёт
замены натурного моделирования на математическое.

Необходимым условием является подтверждение
результатов численного эксперимента – результатами
натурного моделирования готового изделия в опытной
партии.

проектирования, явилась низкая производительность инженерного труда в сфере обработки информации

по сравнению с производительностью труда рабочих в материальном производстве.

Так, в технически развитых странах с 1900-го по 1960-й годы производительность труда в производстве возросла в среднем на 1000% , а в информационной сфере, которой принадлежит проектирование, — на 20%.

В 70-х годах, эти показатели составляли соответственно 80 и 4%. Такое положение было непосредственно связано с инструментооснащенностью соответствующих работников.

В стоимостном отношении до появления персональных компьютеров инструментооснащенность занятых обработкой информации была более чем в 10 раз меньше оснащенности рабочих, занятых производством материальных объектов.

счет перевода трудовых ресурсов из материального производства в сферу обработки

информации.

Однако это приводило к снижению общих темпов роста производительности труда в экономике промышленно развитых стран. В 90-х и последующих годах производительность труда в информационном секторе и, в частности, в области проектирования становится одним из ключевых факторов роста общественного производства промышленно развитых стран.

Научно-техническая революция, развивавшаяся в XX в., привела к изменению в геометрической прогрессии следующих показателей развития техники:
• число различных классов технических систем удваивалось в среднем через каждые 10 лет;
• сложность изделий по числу деталей и узлов возрастала в 2 раза через 15 лет;
• объем научно-технической информации удваивался через 8 лет;
• время создания новых изделий уменьшалось в 2 раза через 25 лет, одновременно сокращалось время морального старения изделий.

был возрастать примерно в 10 раз через каждые 10 лет.

При сохранении ручной технологии конструирования в такой же пропорции должно было бы увеличиваться число конструкторов.

По этой причине были начаты работы по автоматизации проектирования.

Термин САПР (в английской нотации применительно к конструированию CAD) появился в конце 50-х годов, когда Д. Т. Росс начал работать над одноименным проектом в Массачусетском технологическом институте (MIT).

и программное обеспечение.

Ключевым аспектом является интерактивное управление
формой, поэтому неудивительно, что

аппаратное и
программное обеспечение для интерактивного
манипулирования формами относится к числу основных
компонентов, составляющих системы CAD/CAM/CAE.

Графические устройства и периферийные устройства
ввода-вывода вместе с обычным вычислительным
модулем составляют аппаратное обеспечение систем
CAD/CAM/CAE.

Ключевыми программными компонентами являются
пакеты, манипулирующие формами или анализирующие
их под управлением пользователя в двух или в трех
измерениях, одновременно обновляя базу данных.

ввода и вывода

объединяются в кластер того или иного рода, рассчитанный на обслуживание

множества пользователей. Существует три основных варианта конфигурации такого кластера.

Мейнфрейм с графическими устройствами
Мейнфрейм с рабочими станциями
Мейнфрейм с персональными компьютерами

Рассмотрим преимущества и недостатки каждого из них на следующих слайдах

устройство
Дисплейное устройство
Графический процессор
Устройство
ввода и вывода