ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В современных реалиях автоматизация производственных, технических, поисковых процессов является базисом крупной коммер­ческой и исследовательской деятельности человека в широких масштабах, а проективные технологии - неотъемлемым структурным звеном. До сих пор существует неразрешенное противоречие между авто­номностью процессов и человеком, программирующим их. Именно информационные технологии остаются одними из самых действенных инструментом воздействия на технологии, технологии проектирования в частности, которые разрешают сформировавшееся противоречие и которые прогнозируют высокую продуктивность на выходе. И в рамках исследования возникает ряд закономерных вопросов «Что такое система автоматизированного проектирования?» «Какие функции она выполняет и какую играет роль в жизни и деятельности человека?» Именно эти и другие вопросы будут вынесены на рассмотрение.

Итак, системой автоматизированного проектирования называ­ется автоматизированная система, которая осуществляет информацион­ную технологию выполнения функций проектирования [1, с. 2] и предполагает собой организационно-техническую систему, которая специализируется на автоматизации процесса проектирования, состоящую из комплекса технических, программных и других средств автоматизации деятельности персонала и, собственно, самого персонала. С целью более удобного обозначения аналогичных систем также обширно используется аббревиатура САПР.

Средства автоматизированного проектирования (САПР) обширно используются в технике и промышленности. С их помощью становится возможным проектирование разнообразных объектов как в наиболее обширных сферах науки и техники. Данное и различные машины и механизмы, промышленные и жилые сооружения, средства коммуни­кации, в том числе и само программное обеспечение.

Система автоматизированного проектирования формировалась по окончании Второй мировой войны научно-исследовательскими организа­циями военно-промышленного комплекса Соединенных Штатов Америки с целью использования в аппаратно-программном комплексе управления силами и средствами континентальной противовоздушной обороны в 1947 г. Первая же российская система автоматизированного проектирования была изобретена в конце 1980-х годов рабочей группой из Челябинского политехнического института, под руководством Кошина Анатолия Александровича, ученого, написавшего первый в Советском Союзе учебник по компьютерному проектированию в машиностроении.

Представляя собой одну из сложных систем, САПР делится на две подсистемы: проектирующую и обеспечивающую.

Обеспечивающие подсистемы реализовывают такие разновидности обеспечения процессов проектирования, которые перечислены далее:

1. Информационное – непрерывная информация в базе данных и базы знаний из строительных норм, инструкций и советов, применяемая при проектировании.
2. Организационное – работники служб и отделов САПР, документация по штатной структуре и функциональным обязанностям работников.
3. Техническое, то есть совокупность технических средств получения, ввода, обработки, вывода, передачи сведений, отображения и архивации данных проектирования.
4. Математическое, к которому принадлежат методы, матема­тические модели и алгоритмы для проектирования.
5. Программное – общесистемные и прикладные проекты, программные комплексы для проектирования, выполнения расчетов, формирования проектной документации.
6. Лингвистическое – алгоритмические языки программирования, специальные языки для формирования команд управления работой вычислительной техники и средств автоматизации в конкретных системах.
7. Методическое – это методическая документация по использо­ванию средств автоматизированного проектирования, руководства пользователя программных комплексов.

Проектирующие же подсистемы по составу соответствуют разделам и частям проектно-сметной документации как предметам проектирования. В иностранной литературе структура САПР чаще является совокупностью двух подсистем: Hardware – все технические средства САПР, и Software – все другие средства, не связанные с техникой, и программное обеспечение.

Говоря о ключевых целях формирования САПР, важно выделить, что главной целью, пожалуй, является увеличение производительности работы инженеров посредством уменьшения трудоёмкости проектиро­вания и планирования, сроков и себестоимости проектирования и производства, увеличения качества результатов проектирования и уменьшения расходов на моделирование и испытания [4].

Нельзя не упомянуть и принципы, реализуемые при формировании информационных технологий автоматизированного проектирования (ИТАП), вследствие того, что они считаются одними из основных стадий формирования ИТАП. Итак, главными принципами можно назвать:

1. Принцип системности. При формировании САПР взаимные связи между ее подсистемами обязаны гарантировать работоспособность и целостность САПР как единой системы.
2. Принцип включения. Дает возможность включать данную САПР в систему наиболее высокого уровня.
3. Принцип развития (или принцип открытости). Следует предусматривать вероятность развития.
4. Принцип комплексности. Дает возможность на всех стадиях реализовать регулирование, увязку и контроль характеристик проекти­руемых элементов и системы в целом.
5. Принцип модульности. Гарантирует вероятность включения либо исключения отдельных программ, реализующих эти или другие операции, без нарушения функционирования целой системы САПР.
6. Принцип информационного единства. Отделение абсолютно всех разновидностей сведений от программ и применение в подсистемах САПР общих условных обозначений, терминов и методов представления данных в соответствии с функционирующей нормативной документацией.
7. Принцип совместимости. Применение языков, кодов и знаков, информационных и технических характеристик связей среди подсистем САПР, которые обязаны гарантировать их совместное функционирование и развитие.
8. Принцип стандартизации. Данный принцип состоит в испол­нении унификации, типизации и стандартизации подсистем и частей, инвариантных к проектируемым предметам и проектным операциям.

Требованиями к САПР [3, c. 158] в основном считаются поочередное увеличение и совершенствование системы; активная взаимосвязь специалист – система; оперирование подходящими взаимо­заменяемыми методами; специализация системы; простая настраивае­мость; соединение со специальными приборами; изменение критериев оптимизации; увеличение и дополнение библиотек программ; свободный доступ к сведениям на всех стадиях проектирования и так далее.

Для анализа задачи систем автоматизированного проектирования, необходимо отметить то, что к ним относится. Это: синтез собранного теоретического и экспериментального материала в виде модулей для расчета отдельных аппаратов и их комплекс с целью формирования ресурсов проектирования; увеличение скорости процесса перехода от лабораторной установки к промышленному изготовлению вследствие смены натурального эксперимента экспериментами на математических моделях; увеличение коэффициента применения оснащения и предо­ставление замкнутых энергетических и материальных циклов, результа­тивных с точки зрения защиты окружающей среды; предоставление наиболее большой надежности функционирования технологического процесса; снижение периода, затрачиваемого на проектирование и выход на проектную мощность; обеспечение актуальных режимов эксплуатации производства.

Программными средствами и комплексами для автоматизи­рованного проектирования имеют все шансы быть программные средства компании Autodesk – AutoCAD, Building Services и многие прочие [2, c. 102]. Они считаются базовыми и прикладными программами для системы автоматизированного проектирования. Программами для комплексного проектирования (для архитектуры или конструкций) могут стать подобные, ровно как Credo, Маэстро, Staad III либо Abis. Инженерные коммуникации – это АРС, Санкад и Вокад.

Подводя итог, можно отметить, что плюсами САПР можно считать наиболее активное осуществление чертежей, увеличение правильности выполнения, увеличение качества, вероятность неоднократного примене­ния чертежа. САПР имеет чертежные средства, ускорение расчетов и анализа при проектировании, снижение расходов на обновление, большую степень проектирования, объединение проектирования с иными типами работы.

Нельзя забывать в то же время о минусах САПР, которые, однако же, в большинстве случаев в пользовании программами обусловлены несоответствием мощностям аппаратуры и недостаточно "приветливым" и "удобочитаемым" интерфейсом. 

В сравнении плюсы в достаточной степени перекрывают собой минусы, делая САПР различных прикладных комплектаций одними из самых востребованных на рынке программных средств.

Список литературы:

1. ГОСТ 34.003-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения».
2. Латышев П.Н. Каталог САПР. Программы и производители 2014-2015 [Электронный ресурс] / П.Н. Латышев. — Электрон. текстовые данные. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2015. — 691 c. — 978-5-91359-142-5. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/65408.html.
3. Малюх В.Н. Введение в современные САПР: Курс лекций. - М.: ДМК Пресс, 2010. - 192 с.: ил.
4. САПР: что такое система автоматизированного проектирования. [Электронный ресурс] // Возможности и области применения САПР: сайт. — URL:https://www.zwsoft.ru/stati/sapr-chto-takoe-sistema-avtomatizirovannogo-proektirovaniya (Дата обращения 17.05.2019).