Разновидности САПР

Классификацию САПР осуществляют по ряду признаков, например, по приложению, целевому назначению, масштабам (комплексности решаемых задач), характеру базовой подсистемы — ядра САПР.

По приложениям наиболее представительными и широко используе­мыми являются следующие группы САПР.

1. САПР для применения в отраслях общего машиностроения. Их часто называют машиностроительными САПР или МСАD (Mechanical С АD) системами.

2. САПР для радиоэлектроники. Их названия — ЕСАD (Е1есtronic САD) или EDA (ELECTRONIC Design Automation) системы.

3. САПР в области архитектуры и строительства.

Кроме того, известно большое число более специализированных САПР, или выделяемых в указанных группах, или представляющих само­стоятельную ветвь в классификаций. Примерами таких систем являются САПР больших интегральных схем (БИС); САПР летательных аппаратов; САПР электрических машин и т. п.

По целевому назначению различают САПР или подсистемы САПР, обеспечивающие разные аспекты (страты) проектирования. Так, в составе МСАD появляются САЕ/САD/САМ-системы:

1) САПР функционального проектирования, иначе САПР-Ф или САЕ (Computer Aided Engineering) системы;

2) конструкторские САПР общего машиностроения — САПР-К, часто называемые просто САD-системами;

3) технологические САПР общего машиностроения — САПР-Т, ина­че называемые автоматизированными системами технологической подго­товки производства АСТПП или системами САМ (Computer Aided Manufacturing).

По масштабам различают отдельные программно-методические ком­плексы (ПМК) САПР, например, комплекс анализа прочности механиче­ских изделий в соответствии с методом конечных элементов (МКЭ) или комплекс анализа электронных схем; системы ПМК; системы с уникаль­ными архитектурами не только программного (software), но и технического (hardware) обеспечений.

По характеру базовой подсистемы различают следующие разновид­ности САПР.

1. САПР па базе подсистемы машинной графики и геометрического моделирования. Эти САПР ориентированы на приложения, где основной процедурой проектирования является конструирование, т. е. определение пространственных форм и взаимного расположения объектов. Поэтому к этой группе систем относится большинство графических ядер САПР в об­ласти машиностроения.

2. САПР на базе СУБД. Они ориентированы на приложения, в которых при сравнительно несложных математических расчетах перерабатывается большой объем данных. Такие САПР преимущественно встречаются в тех­нико-экономических приложениях, например, при проектировании бизнесc-планов, но имеют место также при проектировании объектов, подобных
щитам управления систем автоматики.

3. САПР на базе конкретного прикладного пакета. Фактически это ав­тономно используемые программно-методические комплексы, например, имитационного моделирования производственных процессов, расчета прочности по методу конечных элементов, синтеза и анализа систем авто­матического управления и т. п. Часто такие САПР относятся к системам
САЕ. Примерами могут служить программы логического проектирования на базе языка VHDL, математические пакеты типа MathCAD.

4. Комплексные (интегрированные) САПР, состоящие из совокупно­сти подсистем предыдущих видов. Характерными примерами комплекс­ных САПР являются САЕ/САD/САМ-системы в машиностроении или САПР БИС. Так, САПР БИС включает в себя СУБД и подсистемы проек­тирования компонентов, принципиальных, логических и функциональных схем, топологии кристаллов, тестов для проверки годности изделий. Для управления столь сложными системами применяют специализированные системные среды.

Основные понятия САПР

Проектирование — процесс создания технической документации, опытных образцов и моделей объекта для его изготовления на заводе.

Процесс автоматизированного проектирования РЭА и ЭВА делится на следующие этапы:

· системотехническое,

· схемотехническое,

· конструкторское

· технологическое.

При системотехническом проектировании разработка ведется до уровня структурных (функциональных) схем, элементами которых служат блоки, узлы.

Схемотехническое проектирование устройств предусматривает разработку блоков, узлов системы до уровня принципиальных схем.

Конструкторское проектирование устройств предусматривает разработку конструкции устройства.

Технологическое проектирование заключается в разработке технологической подготовки производства с изготовлением документации для изготовителя. Процесс проектирования делится на этапы, которые, в свою очередь, делятся на процедуры и операции.

Проектная процедура — совокупность проектных операций над исходными данными, выполнение которых заканчивается проектным решением.

Проектная операция — действие или совокупность действий проектировщика, составляющих часть проектной процедуры и заканчивающихся получением фрагмента проектного решения.

Проектное решение — промежуточное или конечное описание объекта проектирования, необходимое для завершения проектной процедуры.

Проект — совокупность проектных документов (техническо-конструкторской, технологической документации) в соответствии с ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД, а также опытный образец, в которых представлен резуль­тат проектирования.

Средства проектирования — это инструменты, орудия труда проектировщика: карандаш, бумага, макеты, чертежные столы, ЭВМ и внедряемые в настоящее время средства САПР.

Под автоматизацией проектирования понимается процесс разработки проекта, когда проектные процедуры и операции осуществляют» разработчиком изделия при тесном взаимодействии с СВТ, рациональном распределении функций между проектировщиком и СВТ и обоснованном выборе методов машинного решения задач.

САПР — это инструментарий проектировщика, комплекс автоматизации проектирования, взаимосвязанный с необходимыми подразделениями проектной организации или пользователем системы, выполняю щей автоматизированное проектирование.

САПР объединяет технические средства, лингвистическое, информационное, методическое, организационное, математическое и программное обеспечения, параметры и характеристики которых выбирают с максимальным учетом особенностей задач инженерного проектирования о выдачи ТЗ до передачи проекта изготовителю.

Различают два способа проектирования — восходящее и нисходящее. При восходящем проектировании (проектирование снизу вверх) осуществление процедур в низких иерархических уровнях предшествует выполнению процедур, относящихся к более высоким иерархическим уровням. Для нисходящего проектирования (проектирование сверху вниз) характерна противоположная последовательность осуществления процедур и этапов.

Основная функция САПР — выполнение автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.