ОСНОВЫ САПР.

I. Общие сведения о САПР

I.I. Уровни и этапы проектирования

Большинство видов аппаратуры относятся к сложным системам, их проектирование характеризуется высокой размерностью задач, наличием большого числа вариантов решения, необходимостью учета большого количества факторов, влияющих на конструкцию и параметры аппаратуры. Проектирование сложных систем основано на блочно-иерархическом подходе, сущность которого состоит в расчленении представлений об объекте проектирования, включая модели, постановки проектных задач, проектную документацию и т.п. на ряд иерархических уровней. Цель расчленения - замена малого числа проектных задач чрезмерной сложности большим числом задач допустимой сложности.

Уровни иерархии проектирования различаются степенью детализации представлений об объекте, каждому уровню соответствует свое определение системы и элемента. Части объекта, рассматриваемые как элементы на некотором k - уровне, описываются как системы на соседнем более низком уровне.(k+ I)-м уровне.

Кроме декомпозиции на иерархические уровни применяют расчленение представлений об объекте по характеру отображаемых свойств объекта на ряд аспектов. Аспект, связанный с описанием принципов действия и процессов функционирования объекта, называют функциональным. Кроме функционального аспекта к числу основных аспектов относятся конструкторский и технологический, связанные соответственно с описанием конструкций и технологии изготовления изделий.

В каждом аспекте принято выделять свои уровни абстрагирования. В функциональном аспекте принято выделять системный (структурный), функционально-логический, схемотехнический и компонентный уровень.

На системном уровне в качестве систем фигурируют комплексы, например ЭВМ, радиолокационная станция, система управления движущимся объектом, а в качестве элементов - блоки (устройства) аппаратуры, например процессор, ОЗУ, модем, передатчик и т.д.

На Функционально-логическом уровне эти блоки рассматриваются как системы, состоящие из элементов, в качестве которых выступают функциональные узлы - счетчики, дешифраторы, отдельные триггеры и вентили, усилители, модуляторы и др.

На схемотехническом уровне функциональные узлы описываются как системы, состоящие из радиоэлементов (компонентов схемы - транзисторов, резисторов, конденсаторов, трансформаторов и т.п.).

На компонентном уровне рассматриваются как системы сами компоненты полупроводниковой электроники и рассматриваются процессы, имеющие место в схемных компонентах.

Конструкторскому аспекту соответствует своя иерархия конструктивов, включающая уровни описания стоек, рам, панелей, типовых элементов замены (ТЭ3), дискретных компонентов и микросхем, топологических фрагментов функциональных схем и отдельных компонентов в кристаллах интегральных микросхем,

В технологическом аспекте рассматриваются и иерархические уровни описания технологических процессов в виде принципиальных схем, маршрутов, совокупности операций и переходов.

Неотъемлемой частью представлений об объекте при автоматизированном проектировании являются математические модели.

Математическая модель технического объекта представляет собой совокупность математических объектов (чисел, переменных, множеств, матриц и др.) и отношений между ними, адекватно отражающая некоторые свойства технического объекта, интересные с точки зрения процесса проектирования. Каждому уровню и аспекту иерархического описания объекта соответствует свой математический аппарат и, следовательно, характерные для этого уровня математические модели.

Процесс проектирования, в свою очередь, делится на этапы, которые делятся на процедуры и операции.

Проектная процедура - формализованная совокупность действий, выполнение которых оканчивается проектным решением. Проектное решение - промежуточное или окончательное описание объекта проектирования, необходимое и достаточное для рассмотрения и определения дальнейшего направления или окончания проектирования.

Проектная операция - действие или совокупность действий, составляющих часть проектной процедуры, алгоритм которых остается неизменным для ряда проектных процедур.

Этап проектирования - условно выделяемая часть процесса проектирования, состоящая из одной или нескольких проектных процедур. Иногда в процессе проектирования выделяют последовательность процедур и (или) этапов под названием "маршрут проектирования". В зависимости от того, в какой последовательности выполняются процедуры или этапы, различают два способа проектирования (два типа маршрутов). Восходящее проектирование (проектирование снизу-вверх) осуществляется в случае выполнения процедур низких иерархических уровней предшествует выполнению процедур, относящихся к более высоким иерархическим уровням. Нисходящее проектирование (проектирование сверху вниз) характеризуется противоположной последовательностью выполнения процедур и этапов. Например, типичная последовательность этапов нисходящего проектирования, которая включает в себя системотехническое проектирование (анализ тактико-технических требований, на проектируемый комплекс, определение основных принципов функционирования, разработка структурных схем), схемотехническое проектирование (разработка функциональных и принципиальных схем), конструкторское проектирование (выбор формы, компоновка и размещение конструктивов, трассировка межсоединений, изготовление конструкторской документации), технологическое проектирование (разработка маршрутной и операционной технологии, выбор оснастки, определение технологической базы). Типичная последовательность этапов восходящего проектирования включает в себя приборно-технологическое проектирование (выбор базовой технологии, расчет диффузионного профиля, выбор топологии компонентов), схемотехническое проектирование (синтез принципиальной электрической схемы, оптимизация параметров элементов, статистический анализ), функционально-логическое проектирование (синтез комбинационных схем, реализация памяти, синтез контролирующих и проверяющих тестов, выявление критических состязаний сигналов), конструкторско-топологическое проектирование (размещение элементов, трассировка межсоединений, проверка соответствия топологической и электрической схем, расслоение, вычерчивание послойной топологии).

Классификацию проектных процедур иллюстрирует рис.1.1. В процедурах синтеза разрабатываются, а процедурах анализа оцениваются варианты построения объектов.

Одновариантный анализ заключается в определении вектора выходных параметров Y при заданных структуре системы, значениях векторов параметров элементов X и внешних параметрах Q. Структура системы задана, если заданы перечни типов элементов и связи друг с другом в составе системы. Если анализ выполнен по результатам исследования математической модели объекта, то такой анализ принято называть моделированием.

Y=F(X,Q)

Приемлемость полученных значений выходных параметров определяется их сопоставлением со значениями технических требований , указанных в ТЗ. При этом требуемое по ТЗ соотношение между значениями и называют условиями работоспособности по параметру . Условия работоспособности могут иметь следующий вид

(1.1)

Задачи многовариантного анализа заключаются в определении изменений при заданных изменениях и . К шиповым задачам многовариантного анализа относятся:

анализ чувствительности - оценка влияния внутренних и внешних параметров на выходные, сводящаяся к расчету коэффициентов чувствительности;

статистический анализ - оценка закона и (или) числовых характеристик распределения вектора при заданных статистических сведениях о распределении случайного вектора .

Различают процедуры структурного и параметрического синтеза. При структурном синтезе определяется структура объекта. При параметрическом синтезе определяются численные значения параметров элементов при заданной структуре объекта и диапазоне возможных изменений внешних переменных. Если при этом ставится задача достижения некоторого экстремума целевой функции, то такая процедура называется оптимизацией (параметрической).

При оптимизации параметров определяются номинальные значения внутренних параметров, при оптимизации допусков - дополнительно допуски на параметры, а при оптимизации технических требований решается задача оптимального назначения технических требований к выходным параметрам объекта.

В маршрутах проектирования процедуры анализа и синтеза находятся во взаимосвязи, иллюстрируемой на рис. 1.2. После формулирования ТЗ (исходного описания) и выбора (синтеза) первоначального варианта структуры и значений параметров элементов следует процедура анализа. Если целью анализа является установление соответствия синтезированной структуры исходному описанию, то анализ называют верификацией проекта. Различают верификацию структурную и параметрическую.

Рис. 1.2. Схема типового маршрута проектирования

В данной лекции основное внимание уделено проектированию сложных технических систем и их элементов, к которым будем относить автоматические линии для изготовления деталей и узлов машин, гибкие автоматизированные производственные системы, металлорежущие станки и инструменты, транспортные устройства, роботы–манипуляторы и т. п.

Задача современного инженера состоит в создании технических систем (Т–систем), наиболее полно отвечающих потребностям народного хозяйства, дающих наибольший экономический эффект и обладающих высокими технико-экономическими показателями.

Требования, предъявляемые к проектам технических систем. В настоящее время используют следующие показатели качества Т-систем:

– показатели ф у н к ц и о н и р о в а н и я, характеризующие полезный эффект от использования Т-систем по назначению и область их применения;

– показатели н а д е ж н о с т и, определяющие свойство Т-систем сохранять свою работоспособность во времени;

– показатели т е х н о л о г и ч н о с т и, характеризующие эффективность конструкторско-технических решений для обеспечения высокой производительности труда при изготовлении и ремонте Т-систем;

– э р г о н о м и ч е с к и е, характеризующие систему «человек–изделие–cpeдa» и учитывающие комплекс гигиенических, антропологических, физиологических, психофизиологических и психических свойств человека, проявляющихся в производственных и бытовых условиях;

– э с т е т и ч е с к и е, характеризующие внешние свойства Т-системы: выразительность, оригинальность, гармоничность, целостность, соответствующие среде и стилю и т. д.;

– с т а н д а р т и з а ц и и и у н и ф и к а ц и и, характеризующие степень использования в Т-системе стандартизованных изделий и уровень унификации их составных частей;

– п а т е н т н о – п р а в о в ы е, отражающие степень патентной защнты конструкторских решений в Т-системе в СССР и за рубежом, а также ее патентную чистоту;

– э к о н о м и ч е с к и е, характеризующие затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию Т-системы, а также экономическую эффективность эксплуатации.

Показатели качества служат комплексом критериев, используемых для оценки принимаемых решений на различных этапах создания Т-систем. Из-за специфики условий эксплуатации и производства критерии могут быть различными, что приводит к многовариантности проектных решений.

Многовариантность проектных решений. Требования эксплуатации, как и требования производства, в большинстве случаев могут быть представлены несколькими вариантами. Аналогично каждому варианту требований может соответствовать некоторое множество вариантов конструкции Т-системы, из которых выбирают оптимальный вариант. Между отдельными видами требований эксплуатации и требованиями производства имеются взаимосвязи. Все изложенное можно представить в виде модели проектирования оптимальной конструкции Т-системы.

Основные этапы создания технических систем. Процесс создания новых Т-систем состоит из пяти этапов: поискового проектирования, конструирования, технологической подготовки производства, изготовления опытных образцов, освоения серийного производства.

П о и с к о в о е п р о е к т и р о в а н и е состоит из двух стадий: обоснования необходимости создания новой Т-системы и научно-технических исследований. Недостаточное внимание к этим вопросам может привести к тому, что к моменту создания новой техники потребность в ней отпадет. Поэтому обоснование и анализ необходимости создания Т-системы проводятся на основании методов научного прогнозирования.

Затем выполняются научно-технические исследования положений, которые будут использоваться в новой конструкции. Перечень вопросов, подлежащих изучению на данном этапе, зависит от вида, назначения, условий работы, специфических особенностей эксплуатации, степени изученности Т-системы и т. д. При этом проводятся широкие патентные исследования, анализ литературных источников, экспериментальные работы. Данный этап выполняют проектировщики новых производств, экономисты и научные работники при участии изобретателей. Цель – разработка технического задания (ТЗ) на новую Т-систему, отражающую принцип ее работы.

К о н с т р у и р о в а н и е – процесс создания новой машины, который должен ответить на вопрос: какой она должна быть? Данный этап работ выполняют конструкторы в сотрудничестве со специалистами смежных инженерных дисциплин, в первую очередь с технологами–машиностроителями и экономистами. Цель конструкторской работы – создание конструкторской документации для изготовления машины.

Т е х н о л о г и ч е с к а я п о д г о т о в к а п р о и з в о д с т в а охватывает широкий круг задач и должна ответить на вопрос: как изготовить новую Т-систему в условиях конкретного производства? Цель данного этапа – отработка конструкции машины на технологичность и разработка технологических процессов изготовления и контроля процесса изготовления и сборки машины. Выполняется данный этап создания новой Т-системы технологами-машиностроителями в содружестве со спе­циалистами смежных отраслей знаний.

И з г о т о в л е н и е о п ы т н ы х о б р а з ц о в Т-систем и их испытание ставит целью проверку правильности основных проектно-конструкторских решений и отработку технологической документации. На данном этапе вместе с конструктором работу выполняют опытные наладчики-испытатели и инженеры-исследователи, на испытания могут приглашаться также и представители заказчика.

О с в о е н и е п р о и з в о д с т в а новых Т-систем включает следующие задачи: достижение объема выпуска в соответствии с проектной мощностью предприятия; стабильное обеспечение требуемого качества; достижение проектной трудоемкости изготовления на всех стадиях производства.

Основное влияние на продолжительность процесса создания нового технического средства оказывает качество решений, принимаемых на этапах предварительного проектирования и конструирования. Эти два творческих процесса редко существуют сами по себе. Как правило, предварительное проектирование и начальные стадии конструирования взаимосвязаны – идея проекта проходит проверку возможности конструкторского воплощения в виде концепции Т-системы – абстракции, дающей набросок решения задачи.

Системный подход в проектировании. Системный подход – это метод анализа объектов в процессе проектирования. Его применение при проектировании связано с решением двух основных задач:

1) рационального разбиения задачи на части;

2) принятия оптимального решения.

Основой системного проектирования являются критерии, принятые с позиции оценки Т-системы, как части системы более высокого уровня, и проектирование Т-системы как целого, состоящего из частей и элементов, обладающего целостным характером функционирования.

Ни одна система не является абсолютно замкнутой. Взаимодействие системы с внешней средой представляется внешними связями. На входе система получает воздействие от среды, а на выходе система воздействует на среду. Физические системы не просто находятся в окружении, они существуют благодаря окружению, и успех проектирования искусственных систем определяется их совместимостью с окружающей средой.

Например, для технологического процесса характерны материальные, энергетические и информационные связи с системами окружающей среды. В кибернетическом плане он представляет собой объект управления. На его входы поступают заготовки и управляющая информация. Одна часть этой информации включает плановые задания, определяющие календарные сроки запуска и выпуска деталей, а вторая – технологическую документацию, содержащую алгоритм и программы управления процессом изготовления деталей на различных операциях. К выходам системы относятся готовые детали, и информация о фактическом времени их изготовления и технологических отклонениях. Эта информация поступает в систему оперативного управления производством (АСУ) и в службы технологической подготовки производства (ТПП). Таким образом, окружающей средой для технологических процессов изготовления деталей будут заготовительные и сборочные цехи, службы технологической подготовки и оперативного управления производством.

Среди различных связей системных объектов с окружающей средой особенно выделяются входные и выходные воздействия. Они обеспечивают активное взаимодействие объекта с окружающей средой и во многом определяют его функции, например: переработку исходной информации в выходную – готовую САПР Т-систем. Отношение вход/выход – один из видов связей, определяющих функционирование окружающей среды, в которую должно входить проектируемое техническое средство.

Информация о потребности в техническом средстве представляет собой вход системы, создающей основы проектирования. Выход становится входом системы, создающей основы конструирования. Выход конструирования представляет собой информацию о свойствах и особенностях технического средства.

Всякая система допускает разделение ее на подсистемы. Объекты, принадлежащие к одной подсистеме, можно рассматривать как составляющие окружения другой подсистемы. Поведение подсистемы необязательно во всем подобно поведению системы. Разделение системы на подсистемы приводит к иерархической структуре.

В зависимости от постановки и цели решаемой задачи один и тот же объект в одной иерархической системе является системой, в другой – подсистемой, а в третьей – элементом.

Качественная определенность Т-систем обусловлена их структурой, под которой понимается совокупность устойчивых отношений между частями целостного объекта или процессов. Структуру необходимо рассматривать как единство противоположных сторон: расчлененности и целостности.

Расчлененность отражает одну из общих сторон структуры и характеризуется качественной спецификой частей системы и их числом. Для каждой системы существует несколько способов расчленения на подсистемы и элементы. Так, технологический процесс можно по-разному расчленить на операции, а операции – на установы и переходы.

Разнородность проектирования и конструирования вытекает из различных творческих и операционных возможностей, среди которых можно выделить следующие: использование одного из многих известных решений; использование единственно возможного решения; поиск возможного решения.

Более кратко можно сказать, что:

– действия с замыслами можно ограничить проектированием, когда его цель состоит в использовании технического средства известной конструкции;

– при отсутствии желаемой конструкции проектирование должно быть дополнено конструированием нового технического средства.

На практике проектный и конструкторский процессы выполняют инженеры разных специальностей.

При технологическом проектировании выбираются машины и другое оборудование, определяется их взаимодействие, а также осуществляется расстановка машин и оборудования на рабочих площадях для практической реализации заданного или разработанного технологического процесса.

Под конструированием понимается разработка конструкторской документации, объем, и качество которой позволяют изготовить новое техническое средство или систему с соблюдением всех требований машиностроительной технологии. Конструкторская документация является результатом творчества инженера-конструктора, средством, с помощью которого он выражает свои мысли и доводит их до изготовителей Т-систем.

Этапность проектно-конструкторского процесса. Проектирование сложных Т-систем представляет собой многоэтапный процесс, основными стадиями которого являются: техническое задание; техническое предложение; эскизный, технический и рабочий проекты.

Стадия т е х н и ч е с к о е з а д а н и е (иногда называемая научно-исследовательской разработкой, поисковым проектированием) проводится с целью определения технических требований на Т-систему. На этой стадии изучаются и формулируются требования, предъявляемые к проектируемой системе, исходя из требований функционирования, а также из возможностей их реализации (достижений науки и техники, сырьевой базы, финансирования, людских резервов, ограничений во времени и т. д.). Кроме того, на этой стадии обосновываются критерии оценки эффективности системы и определяются ограничения на ее технические характеристики, такие, как габариты, массу, надежность и т. д. Результатом этой стадии разработки является техническое задание (ТЗ) на систему, которое устанавливает назначение, технические и тактико-технические требования, показатели качества и технико-экономические характеристики, а также специальные требования.

На стадии т е х н и ч е с к о е п р е д л о ж е н и е на основании анализа ТЗ определяют принципиально возможные способы создания проектируемой Т-системы, проводят сравнительную их оценку по выбранным критериям и устанавливают техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности дальнейшей разработки. После утверждения технического предложения конструкторский проект Т-системы (средства) разрабатывается последовательно в трех стадиях: эскизный, технический и рабочий проекты. Однако на практике этот порядок соблюдается не всегда. В зависимости от степени ясности конструкции, ее простоты, опыта конструктора или каких-либо других обстоятельств проекты Т-систем могут выполняться двухстадийными (технический и рабочий проект) или одностадийными (рабочий проект).

Эскизный проект Т-системы представляет собой комплекс конструкторских документов, дающих общее представление об устройстве, принципе работы, назначении, основных параметрах и габаритах. Здесь могут быть отражены варианты конструкторских решений, подлежащих уточнению на последующих стадиях работ.

Технический проект в отличие от эскизного дает не общее, а полное и окончательное представление об устройстве Т-системы, включая все необходимые данные для разработки рабочей документации, гарантирующей надежность основных элементов конструкции.

Рабочий проект предусматривает полную детализацию конструкции Т-системы путем разработки чертежей на каждый элемент, входящий в нее и подлежащий изготовлению. Кроме рабочих чертежей в состав конструкторской документации входят также:

– чертежи общих видов;

– схемы управления и т. п.;

– чертежи узлов;

– спецификации входящих элементов;

– пояснительная записка и различного вида инструкции;

– технический паспорт и ряд других документов.

Методы проектирования. Принципы создания Т-систем непрерывно изменяются и совершенствуются вследствие внедрения новых способов изготовления, усложнения их конструкции и условий сбыта, более полного учета технических, социальных и экономических вопросов. Все это требует организационно-технической дифференциации процесса создания Т-системы и разработки новых, более эффективных методов проектирования.

Существующие и разрабатываемые методы проектирования делятся на две большие группы – эвристические и алгоритмические методы.

Э в р и с т и ч е с к и е м е т о д ы способствуют мыслительной деятельности человека, направленной на решение вопросов, которые возникают при рассмотрении задачи, требующей решения. Они представляют собой упорядоченные в какой-то мере правила и рекомендации, помогающие при решении задач без предварительной оценки результата.

К наиболее распространенным эвристическим методам относятся:

- метод элементарных вопросов;

- метод аналогий;

- «от целого к частному» (принцип синергии);

- «наводящие операции»;

- коллективное спонтанное мышление (мозговой штурм) и др.

А л г о р и т м и ч е с к и е м е т о д ы относительно больше формализованы. Эти методы создают рациональный переход от замкнутого мышления к открытому рассуждению. Они используют возможности дедукции, стремятся к определению операций и их очередности, а также связей между операциями, в результате создается ряд последовательных и приближающих к цели процедур (логических и математических алгоритмов).

Наиболее распространенными принципами алгоритмизации проектных процедур являются: графы зависимостей; сетки связей; «через разделение – к целому»; элементарные комбинации; исключение избыточности; структурные карты; морфологические карты; феноменологические и математические модели; прямая минимизация при косвенном ограничении; прямая ранжированная минимизация; сложная оптимизация и др.

При проектировании сложных Т-систем методы проектирования взаимно переплетаются, дополняя друг друга. Их конкретное применение зависит от поставленной задачи.

При выборе методов решения в процессе проектирования Т-систем следует различать единичное, вариантное и оптимальное конструирование.

При единичном конструировании на основании технической характеристики необходимо искать пути решения, сравнивая полученный проект с заданием. При этом в основном с целью экономии времени различные варианты не сопоставляются.

Вариантное конструирование характеризуется тем, что разрабатывается общий принцип решения, а для решения конкретной задачи берется один из возможных вариантов общего решения. Вариации могут заключаться, например, в том, что по-разному компонуются имеющиеся унифицированные узлы одной системы унификации. Вариации принципа решения можно распространить также и на создание по установленному плану новой компоновки изделия.

Оптимальное конструирование отличается от вариантного конструирования стратегией поиска. Стратегия поиска – это алгоритм, реализующий получение альтернативных решений, улучшающихся в отношении заданной целевой функции.

Требования, предъявляемые к процессу проектирования. Для оценки эффективности применяемого метода проектирования по сравнению с другими методами имеются следующие критерии:

– качество проектирования;

– сроки разработки;

– стоимость проектирования;

– число занятых специалистов-разработчиков.

Задачи автоматизации процесса проектирования. Для определения задач автоматизации проектно-конструкторского процесса рассмотрим процентное соотношение различных проектных процедур. Статистическое обследование общемашиностроительных и станкостроительных предприятий дает результаты, показанные в таблице, приведенной ниже.

Рассмотрение этих результатов показывает, что в прямых затратах времени, которые непосредственно служат проектно-конструкторскому процессу, чертежные работы составляют более 30 %, в то время как «духовно-творческие» элементы проектных работ – только 15 %. Доля вычислительных работ по сравнению с проектными и чертежными довольно незначительна.

Косвенные проектные работы, занимающие примерно 1/3 от общего времени конструирования, могут быть в основном охарактеризованы как «рутинные» работы.

Распределение отдельных видов работ в фазе конструирования приведено в следующей таблице:

Результаты представленных обследований отчетливо показывают, что в процессе проектирования большая доля работ приходится на «рутинные» операции. Деталировка также остается «рутинной» работой, независимо от вида и организации работ, почти на всех предприятиях машиностроения. Поэтому первым направлением рационализации процесса проектирования было стремление автоматизировать «рутинные» операции с помощью средств вычислительной техники.

Наибольшие успехи достигнуты при автоматизации расчетов и оформлении различного вида текстовой и табличной документации, в поиске аналогов машин и деталей.

Накопленный опыт показывает, что автоматизация проектирования – это область наиболее эффективного использования ЭВМ. Но в то же время становится ясным, что главное направление здесь – это не автоматизация отдельных этапов проектирования, а автоматизация получения завязки проекта, т. е. контуров будущей конструкции, которая должна отвечать исходным замыслам. Такой подход к созданию САПР основывается на стремлении осуществить основную задачу – повысить качество принимаемых проектных решений, применяя методы оптимального проектирования. Следует, однако, сознавать, что САПР – это вспомогательное средство, а не замена конструктора.

Цель создания САПР. Под автоматизацией проектирования понимают систематическое применение ЭВМ в процессе проектирования при научно обоснованном распределении функций между проектировщиком и ЭВМ и научно обоснованном выборе методов машинного решения задач.

Цель автоматизации – повысить качество, снизить материальные затраты, сократить сроки проектирования и ликвидировать рост числа инженерно-технических работников, занятых проектированием и конструированием.

Научно обоснованное распределение функций между человеком и ЭВМ подразумевает, что человек должен решать задачи творческого характера, а ЭВМ – задачи, удовлетворяющие двум требованиям: 1) возможности алгоритмизации; 2) большей эффективности исполнения алгоритма на ЭВМ по сравнению с ручным решением.

Существенное отличие машинного метода проектирования от немашинных состоит в возможности замены дорогостоящего и длительного физического моделирования математическим моделированием. При этом следует иметь в виду, что при проектировании число альтернатив необозримо. Поэтому нельзя ставить задачу создания универсальной САПР, а необходимо решать вопросы автоматизации проектирования для конкретного семейства машин.

Для достижения целей создания САПР необходимы:

- совершенствование проектирования на основе применения математических методов и средств вычислительной техники;

- автоматизация процесса поиска, обработки и выдачи информации;

- использование методов оптимизации и многовариантного проектирования;

- применение эффективных математических моделей проектируемых объектов, комплектующих изделий и материалов;

- создание банков данных, содержащих систематизированные сведения справочного характера, необходимые для автоматизированного проектирования объектов;

- повышение качества оформления проектной документации;

- повышение творческой доли труда проектировщиков за счет автоматизации нетворческих работ;

- унификация и стандартизация методов проектирования;

- подготовка и переподготовка специалистов;

- взаимодействие с автоматизированными системами различного уровня и назначения.

Комплекс средств автоматизации проектирования включает в себя методическое, лингвистическое, математическое, программное, техническое, информационное и организационное обеспечение.

Состав САПР. Система автоматизированного проектирования – система, объединяющая технические средства, математическое и программное обеспечение, параметры и характеристики которых выбирают с максимальным учетом особенностей задач инженерного проектирования и конструирования. В САПР обеспечивается удобство использования программ за счет применения средств оперативной связи инженера с ЭВМ, специальных проблемно-ориентированных языков и информационно-справочной базы.