Страница 3 из 5
КСАП подсистемы состоит из программно-методических комплексов (ПМК), программно-технических комплексов (ПТК) и компонентов организационного обеспечения, которые, объединяя свои вычислительные и информационные ресурсы, могут функционировать как локальные вычислительные сети.
Составными частями ПМК являются компоненты технического, математического, лингвистического, программного, методического и информационного обеспечения, которые реализуют конкретную функцию и являются наименьшим (неделимым) элементом САПР.
Эффективное взаимодействие структурных частей САПР обеспечивается стандартными интерфейсами и согласованной разработкой компонентов, входящих в состав комплексов средств.
Таким образом, структурная схема САПР имеет вид рис. 1.4.
Рис. 1.4. Структурная схема САПР
На рис. 1.5 показана составляющая структурной схемы САПР – структурная схема ПТК.
Рис. 1.5. Структурная схема ПТК
В ПМК, входящего в состав ПТК, через Пк, Ик, Мек, Тк, Мк, Лк, Ок обозначены к-е компоненты соответственно программного, информационного, методического, технического математического, лингвистического и информационного обеспечений САПР.
Отметим, что некоторые программно-технические комплексы обслуживающих подсистем могут использоваться и при функционировании проектирующих подсистем.
1.6. Жизненный цикл САПР
На предприятиях САПР можно создавать двумя способами: проектировать новые САПР своими силами или адаптировать к своим условиям типовые САПР.
При комплексном подходе к задаче создания САПР удобно использовать понятие жизненного цикла САПР. При этом основным требованием является эксплуатация системы до момента ее морального износа, т.е. когда экономически целесообразным является переход на современные САПР.
На рис. 1.6 показан график жизненного цикла САПР, на котором отражены: жирной линией – распределение трудоемкости (по вертикали) во времени (по горизонтали) при разработке САПР и тонкой линией – тот же график при адаптации САПР.
Рис. 1.6. График жизненного цикла САПР
Горбообразная зависимость ресурсов от времени на стадиях разработки объясняется постепенным расширением фронта работ, достигающим максимума при кодировании, отладки и испытаниях.
На стадии промышленного функционирования САПР поступают требования от пользователей на модификацию системы и улучшение ее возможностей. Если САПР разработана предприятием, то она может быть использована вплоть до ее морального устаревания, т.е. в течение времени «жизни» tж. В случае модернизации типовой САПР требуются дополнительные затраты на изучение системы и в некоторый момент времени ресурсы на модернизацию системы достигают предельной величины Qпр, при которой дальнейшая эксплуатация системы становится невыгодной. В этом случае tж САПР получается меньше, чем при собственно её разработке.
1.7. Инвариантные компоненты и комплексы САПР
Наиболее эффективным, с точки зрения рационального использования отпущенных средств, является сочетание процессов разработки и адаптации САПР. При этом под адаптацией понимается наиболее полное применение инвариантных компонентов и комплексов средств САПР.
Несмотря на то, что особенностью проектной деятельности является многообразие видов объектов, их форм, конструктивных исполнений и выполняемых функций, необходимо выявление и стандартное исполнение общих процедур процесса проектирования. Например, для описания геометрии трактора и радиоприемника имеет место ряд общих процедур геометрического моделирования и графической визуализации. Общими в САПР машиностроения и радиоэлектроники могут быть отдельные компоненты технического, программного, информационного обеспечения и даже общесистемные комплексы средств.
При разработке САПР самыми трудоемкими являются этапы упорядочивания и формирования информационного обеспечения, содержащего типовые модели проектирования классов объектов. Это, как правило, определяет разработку компонентов математического и программного обеспечения системы. Поэтому при разработке САПР к продукции отнесены компоненты информационного обеспечения и установлены группы продукции, приведённые на рис. 1.7.
Рис. 1.7. Виды продукции при разработке САПР
Самой массовой продукцией в САПР являются ПМК, к которым предъявляются следующие требования:
• выполнение проектной процедуры должно быть законченным процессом, требующим для своей реализации определенного набора как программных, так и информационных и методических средств;
• обеспечение максимальной независимости программного обеспечения от информационного, так как алгоритмы и программы из РОСФАП использовать при создании САПР часто затруднительно из-за непосредственной зависимости программ от форм представления данных. При этом для САПР характерны диалоговые режимы работы с большим объемом часто изменяемых данных;
• разработка ПМК как продукции производственно-технического назначения должна осуществляться с учетом последующего применения во многих организациях, создающих САПР конкретных объектов, поэтому требуется максимальная адаптируемость ПМК к условиям этих организаций;
• в силу невозможности полной формализации процедур проектирования в ПМК должны быть предусмотрены лингвистические средства общения пользователя с компонентами технического и информационного обеспечения;
• в рамках ПМК должна предусматриваться самостоятельность документирования информационного и программного обеспечений, что связано с независимостью названных видов обеспечений.
ПМК определяется в стандарте как совокупность компонентов программного, информационного и методического обеспечения (при необходимости математического и лингвистического) достаточных для получения решения по объекту проектирования. В зависимости от назначения ПМК подразделяются на проблемно-ориентированные и объектно-ориентированные.
Общесистемные ПМК обеспечивают функционирование САПР и выполнение унифицированных обслуживающих процедур. В сочетании с операционной системой они образуют общесистемную среду, в которой функционируют базовые ПМК, формируется и реализуется процесс проектирования.
В связи с этим возникает вопрос о минимальном количестве общесистемных ПМК, без которых невозможно выполнение проектных процедур. Такой состав общесистемных ПМК называется общесистемным ядром САПР, его компонентами являются:
1) диалоговый монитор САПР, выполняющий планирование и управление процессом проектирования, а также обеспечивающий доступ проектировщика ко всем средствам системы;
2) система управления базами данных, которая обеспечивает информационные потребности проектных процедур и частично информационную совместимость различных ПМК;
3) геометрический процессор, обеспечивающий геометрическое моделирование объектов (формообразование, композиция, задание и моделирование поверхностей и др.);
4) графический процессор, который обеспечивает восприятие, редактирование и вывод графической информации, а также связь графической информации с геометрической моделью объекта;
5) процессор документации, обеспечивающий выпуск конструкторской и технологической информации на машинных и бумажных носителях.