Программное обеспечение САПР

3.1 Состав программного обеспечения САПР

Программное обеспечение САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для автоматизированного проектирования. Программное обеспечение САПР (ПО САПР) представляет собой сложную программную систему, включающую в себя десятки и сотни компонентов. ПО САПР - это совокупность программ на машинных носителях с необходимой программной документацией, предназначенной для выполнения автоматизированного проектирования.

Создание ПО САПР - трудная научно-техническая задача, для решения которой требуются большие материальные затраты. Известны САПР, ПО которых насчитывает до 500 тыс. операторов языка программирования. Разработка такого ПО требует сотен и тысяч человеко-лет, причем требования к квалификации разработчиков таких систем очень высоки. Например, в разработке САПР морских судов, оцениваемой в 600 человеко-лет, принимало участие 15 организаций. Стоимость современных САПР определяется главным образом стоимостью ПО, которое в несколько раз превышает стоимость технического обеспечения.

Средняя производительность труда программистов в организациях, занимающихся промышленной разработкой ПО, составляет 1000-2000 операторов в год. В США цена одного оператора программы колеблется в зависимости от степени сложности ПО от 15 до 700 $; по данным на 1985 г. один час работы программиста стоит в 5 раз дороже одного часа работы ЭВМ быстродействием 300 тыс. операций/с. Приведенные данные касаются ПО, представляющего собой законченный программный продукт, поставляемый как промышленное изделие. В отличие от программ индивидуального пользования, предназначенных только для обслуживания их разработчика, программный продукт:

) имеет универсальное назначение, ориентирован на применение многими пользователями и в ряде организаций;

) предназначен для работы в комплексе с другими компонентами

программного обеспечения;

) имеет специальные средства модификации и расширения;

) всесторонне отлажен;

) описан в тщательно составленной документации.

Стоимость программного продукта приблизительно в 8-10 раз выше стоимости программы индивидуального назначения и с увеличением его сложности растет по квадратичному закону.

Для оценки сложности ПО используются два основных показателя:

) количество операторов;

) количество и типы взаимосвязей компонентов ПО между собой.

Этот показатель более важный, так как именно он определяет эффективность декомпозиции исходной задачи декомпозиции ПО в целом на ряд вложенных подзадач разработки его компонентов. Поэтому, в частности, трудоемкость разработки управляющих программ выше (приблизительно в 4 раза) трудоемкости разработки прикладных программ.

Пользователь (user) - лицо, пользующееся услугами вычислительной техники для получения информации или решения различных задач.

В САПР можно выделить, по крайней мере, три квалификационные категории пользователей.

Разработчики САПР - специалисты в области применения ЭВМ, способные разрабатывать базовые методы, средства и оснащение САПР, общесистемное ПО, инструментальные и технологические средства проектирования, осуществлять генерацию и настройку САПР на условия конкретного применения.

Прикладные программисты имеют высокую квалификацию, знают методологию проектирования, алгоритмы прикладной области и могут разрабатывать специализированное ПО.

Проектировщики - специалисты в области проектирования, хорошо освоившие возможности САПР для выполнения автоматизированного проектирования.

Проектировщики могут относиться к так называемой категории «пользователь-непрограммист», т.е. к числу специалистов, которые не являются профессионалами в области вычислительной техники, но нуждаются в прямом доступе (без посредников) к ресурсам ЭВМ.

Программное обеспечение подразделяют на базовое, общесистемное и специализированное.

Базовое ПО не является предметом разработки при создании ПО САПР.

Общесистемное ПО является инвариантным к объектам проектирования.

Специализированное ПО функционирует в операционной среде, которая состоит из общесистемного и базового ПО. Основной функцией специализированного ПО САПР является получение проектных решений.

Состав и структура ПО САПР определяются как составом и структурой подсистем САПР, так и САПР в целом.

Функциональное назначение программного обеспечения САПР

По назначению ПО САПР можно разделить на ряд программных комплексов (ПК), представляющих собой совокупность программных, информационных, методических, математических и лингвистических компонент, предназначенных для выполнения заданных функций. Можно выделить следующие программные комплексы: проектирующие, обслуживающие и инструментальные.Проектирующие ПК предназначены для получения законченного проектного решения и в свою очередь делятся на проблемно-ориентированные и объектно-ориентированные. Проблемно-ориентированные ПК выполняют унифицированные проектные процедуры, не зависимые от объекта проектирования. Объектно-ориентированные ПК используются для проектирования объектов определенного класса. Проектирующие ПК входят в состав специализированного ПО.

Основные принципы проектирования ПО САПР

Проектирование ПО САПР осуществляется на основе принципов системного единства, развития, совместимости и стандартизации.

Принцип системного единства. При создании, функционировании и развитии ПО САПР связи между компонентами должны обеспечивать ее целостность.

Принцип развития. ПО САПР должно создаваться и функционировать с учетом пополнения, совершенствования и обновления ее компонент.

Принцип совместимости. Языки, символы, коды, информация и связи между компонентами должны обеспечивать их совместное функционирование и сохранять открытую структуру системы в целом.

Принцип стандартизации. При проектировании ПО САПР необходимо унифицировать, типизировать и стандартизовать ПО, инвариантное к проектируемым объектам.

Одной и проблем, возникающих при проектировании ПО САПР, является создание единого информационно совместимого между собой программного комплекса, предназначенного для выполнения автоматизированного проектирования.

автоматизированный проектирование программный

Заключение

Программное обеспечение САПР представляет собой сложную программную систему, включающую в себя десятки и сотни компонентов. Для успешного функционирования и конкурентоспособности промышленных предприятий в современных условиях абсолютно необходимы передовые информационные технологий. Они позволяют не только решать широкий круг задач в сфере автоматизации финансово-хозяйственной и управленческой деятельности, но и осуществлять комплексную автоматизацию основных технологических и производственных бизнес-процессов.

Потребности современного производства диктуют необходимость глобального использования информационных компьютерных технологий на всех этапах жизненного цикла изделия: от предпроектных исследований до утилизации изделия.

Область применения системы САПР очень велика. Возможности САПР во многом определяются программным обеспечением, которое зачастую делят на уровни, опираясь на сложность системы и область ее возможностей.

Системы Автоматизированного Проектирования нижнего уровня в основном применяются при выпуске конструкторской документации, обычно она не связана друг с другом. А также САПР, которые обеспечивают выпуск комплектов конструкторской документации (КД), включая документы (экспликации, спецификации и т.п.) текстовые, сборочные, подсборочные, увязанные друг с другом. Применяются такие системы в создании проектов с различной степенью сложности в области строительства, архитектуры, геодезии, генплана, машиностроения и других. САПР среднего уровня обеспечивает поверхностное и твердотельное моделирование в трехмерном пространстве, а также выпуск документации на проектируемые модели. Область применения САПР этого уровня - машиностроение (трехмерное проектирование), архитектура, геодезия и многое другое. Оно позволяет инженерам-конструкторам, которые работают в различных областях электроники, механики, архитектуры сильно повысить производительность контроля, документирования и проектирования изделий.

САПР верхнего уровня позволяет производить комплексное решение задач в моделировании объектов, выпуска конструкторской документации, расчетов, помогает решить специфические прикладные задачи. Примером может послужить расчет и прокладка газового трубопровода. Системы САПР верхнего уровня применяются в различных областях архитектуры, строительства, машиностроения и многих других.

С помощью САПР увеличивается эффективность выполняемых проектных работ за счет:

· очень удобных и принципиально новых средств рисования схем;

· в программном обеспечении заложено автоматическое формирование монтажно-коммутационных схем;

· средств, которые управляют проектом, состоят из множества документов;

· повышение уровня качества выпускаемой продукции.

Результатами САПР служат законченные проекты или части его. Они могут быть использованы как другими САПР, так и сделаны в виде уже законченного проекта, который открывается самостоятельно без необходимости установки дополнительного программного обеспечения.

Глоссарий

Список использованных источников

1 Быков А. Цеховая САПР на базе ADEM А7 САПР и графика. Компьютер Пресс. 2007. № 1. - 30 с.

Быков А., Карабчеев К. Эффективные технологии подготовки производства на базе CAD/CAM ADEM CАПР и графика. Компьютер Пресс, 2007. № 6. - 44 с.

Жук Д.М. Технические средства и операционные системы САПР. - М.: Высшая школа. 2006. - 200 с.

4 Казаков А., Карабчеев К., Кашуба А. Что такое ADEM CАПР и графика Компьютер Пресс. 2008. № 9. - 62 с.

Литовка Ю.В., Дьяков И.А., Романенко А.В., Алексеев С.Ю., Попов А.И. Основы проектирования баз данных в САПР: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2008. - 170 с.

Майстренко Н.В., Майстренко А.В. Программное обеспечение САПР. Операционные системы: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2007. - 99 с.

Норенков И.П. Автоматизированное проектирование. Учебник. Серия: Информатика в техническом университете. - M.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 380 с.

Петров А.В. Проблемы и принципы создание САПР. - М.: Высшая школа, 2008. - 160 с.

Феоктистов В., Карабчеев К. ADEM-Проектирование технологичных конструкции CАПР и графика. Компьютер Пресс. 2007. № 1. - 60 с.

10 Юзмухаметов А. Автоматизация получения технической документации в ADEM САПР и графика.Компъютер Пресс. 2006. № 2. - 99 с.