Применение математических методов и ЭВМ при проектировании способствует повышению технического уровня и качества проектируемых объектов, сокращению сроков разработки и освоения их в производстве. Автоматизация проектирования особенно эффективна, когда от автоматизации выполнения отдельных инженерных расчетов переходят к комплексной автоматизации, создания для этой цели системы автоматизированного проектирования (САПР).
САПР - организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями проектной организации, и выполняющая автоматизированное проектирование. Комплекс средств автоматизации проектирования состоит из совокупности средств методического, математического, программного, технического, информационного, лингвистического и организационного обеспечения.
САПР создают в проектных, конструкторских, технологических организациях и на предприятиях в целях:
- повышения качества и технико-экономического уровня проектируемой и выпускаемой продукции;
- повышения качества объектов проектирования, уменьшения затрат на их создание и эксплуатацию;
- сокращения сроков, уменьшения трудоемкости проектирования и повышения качества проектной документации.
Достижение целей создания САПР обеспечивается путем:
- систематизации и совершенствования процессов проектирования на основе применения математических методов и средств вычислительной техники;
- комплексной автоматизации проектных работ в проектной организации с необходимой перестройкой ее структуры и кадрового состава;
- повышения качества управления проектированием;
- применения эффективных математических моделей проектируемых объектов, комплектующих изделий и материалов;
- использования методов многовариантного проектирования и оптимизации;
- автоматизации трудоемких проектных работ;
- замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием, когда это осуществимо.
Результатом проектирования в САПР является совокупность законченных проектных решений, удовлетворяющая заданным требованиям. Функционирование САПР должно обеспечивать получение проектных документов, выполненных в заданной форме и содержащих проектные решения или результаты проектирования.
Основными структурными звеньями САПР являются подсистемы. Подсистемой называется выделенная по некоторым признакам часть САПР, обеспечивающая получение законченных проектных решений и соответствующих проектных документов. Различают объектно-ориентированные (объектные) и объектно-независимые (инвариантные) подсистемы САПР. Объектная подсистема осуществляет осуществляет проектирование некоторого объекта (класса объектов) на определенной стадии проектирования. Примером объектной подсистемы является подсистема проектирования ТП сборки в САПР. Инвариантная подсистема выполняет функции управления и обработки информации, не зависящие от особенностей проектируемого объекта.
Подсистема САПР содержит компоненты, объединенные общей для данной подсистемы целевой функцией. Компонент САПР – элемент средств обеспечения, выполняющая определенную функцию в подсистеме САПР.
Средства обеспечения САПР состоят из методического, математического, программного, технического, информационного и организационного обеспечения.
На всех стадиях создания современных САПР, их подсистем и компонентов должны быть соблюдены принципы системного единства, развития, совместимости и стандартизации. Принцип системного единства состоит в том, что при создании, функционировании и развитии САПР должна обеспечиваться целостность системы, а принцип развития - в том, что система должна создаваться и функционировать с учетом пополнения, совершенствования и обновления подсистем и компонентов САПР.
При этом информационные и другие связи между подсистемами, средствами и компонентами САПР должны обеспечивать совместное функционирование подсистем и сохранять открытую структуру системы в целом. Важней шим фактором, обеспечивающим соблюдение принципов системного единства, развития и совместимости, является принцип стандартизации, требующий проведения унификации, типизации и стандартизации подсистем и компонентов, а также упорядочения деятельности в области создания и развития САПР.