Основные идеи и принципы проектирования сложных систем выражены в системном подходе. Основной общий принцип системного подхода заключается в рассмотрении частей явления или сложной системы с учетом их взаимодействия. Системный подход выявляет структуру системы ее внутренние и внешние связи. САПР относятся к числу наиболее сложных современных систем и работа с ними невозможны без системного подхода.
Как и любая сложная система, САПР состоит из подсистем, обладающих всеми свойствами систем и создаваемые как самостоятельные системы. Каждая подсистема – это выделенная по некоторым признакам часть САПР, обеспечивающая выполнение некоторых функционально-законченных проектных задач с получением соответствующих проектных решений и проектных документов. Каждая подсистема состоит из набора задач тесно связанных между собой и в то же время образующих некоторую автономную часть системы.
Системы делят на универсальные и объектные(или объектно-ориентированные, или объектно-зависимые). Универсальные (например, AutoCad) менее эффективны, так как охватывают всё и недостаточно глубоко. Так, например, в универсальной системе для того чтобы сделать некую операцию, необходимо выполнить несколько шагов, в то время как в объектно-ориентированной системе достаточно сделать один шаг. Такие системы, как Гербер, Джуливи – универсальны. Они подходят для построения женской, детской и мужской одежды одновременно. Графис уже уходит от универсальности, но все же еще очень многое необходимо автоматизировать. Автокрой – это объектно-ориентированная система. Именно поэтому автокрой – это семейство систем, каждая из которых направлена на 1 конкретный объект (детская одежда, женская, мужская, для трикотажа). Мы ведь не можем определить одни и те же правила для одежды из текстиля и трикотажа, для детской и женской одежды. Поэтому объектно-ориентированные системы эффективнее, чем универсальные.
По назначению подсистемы САПР различают 2 видов: проектирующие и обслуживающие.
Проектирующие подсистемы в зависимости от отношения к объекту проектирования делятся на объектные и инвариантные. Объектные и объектно-ориентированные (объектно-зависимые) – это одно и тоже. Инвариантные или объектно-независимые(они применяются к более широкому классу объектов, напр., ко всей одежде). (Инвариантные и универсальные- это равнозначные понятия. Но принято, говоря о системах ,употреблять «универсальные», а ,говоря о подсистемах –«инвариантные»)
Объектные (или объектно-ориентированные, или объектно-зависимые) -- выполняют проектные процедуры и операции, непосредственно связанные с конкретным типом объектов проектирования (создание базовой конструкции ориентировано на определенный объект – брюки, платье, жакет).
Инвариантные – выполняют унифицированные проектные процедуры и операции, имеют смысл для многих типов объектов проектирования (конструктивное моделирование, припуски, раскладка оно для всех объектов и брюки, и платье, и жакет).
Обслуживающие подсистемы – объектно-независимые подсистемы, реализующие функции общие для подсистем или САПР в целом, обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, оформление, передачу и вывод данных, их совокупность называют системной средой (или оболочкой) САПР.
Примером проектирующих подсистем могут служить подсистемы построения базовых конструкций, подсистема конструктивного моделирования, раскладки лекал и т.д. Типичными обслуживающими подсистемами являются подсистемы управления проектными данными, обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР, подсистемы графического ввода-вывода (с дигитайзера, напр.).
Каждая подсистема, в свою очередь, состоит из компонентов, обеспечивающих функционирование данной подсистемы. Компонент выполняет определенную функцию и представляет собой наименьший (неделимый) самостоятельно разрабатываемый или покупной элемент САПР (программа, компонент «блузки», а потом докупаем «брюки», графический дисплей, инструкция и т.п.). Совокупность однотипных компонентов образует средство обеспечения САПР. Принято выделять семь видов обеспечения САПР:
-техническое - совокупность связанных и взаимодействующих технических средств, обеспечивающих работу САПР ( ЭВМ, дигитайзеры, плоттеры, раскройные комплексы);
-математическое. Его основа – это алгоритмы, методы и математические модели по которым разрабатывается программное обеспечение САПР. Грамотная разработка данного компонента влияет на производительность и эффективность САПР в целом;
-программное - совокупность компьютерных программ. ПО САПР подразделяется на общесистемное и прикладное. Общесистемное ПО предназначено для управления компонентами технического обеспечения и обеспечения функционирования прикладных программ. Примером компонента общесистемного ПО является операционная система. Прикладное ПО реализует математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур, включает программы пакеты прикладных программ, предназначенные для обслуживания определенных этапов проектирования или групп однотипных задач внутри различных этапов).
-информационное (основу составляют данные, которыми пользуются проектировщики в процессе проектирования. Это могут быть описания стандартных процедур, сведения о частях моделируемого объекта, параметрах элементов, сведения о состоянии текущих разработок и т.п.);
-лингвистическое(совокупность языков для осуществления диалога «проектировщик-ЭВМ» и обмена данными между техническими средствами САПР. Это термины, определения и т.д.);
-методическое (включает в себя различные методики проектирования, т.е. что проектировать и как управлять данным процессом; документы, характеризующие состав, правила отбора и эксплуатации средств проектирования;
-организационное (совокупность документов, определяющих состав проектной организации, связь между подразделениями, организационную структуру объекта и системы автоматизации, деятельность в условиях функционирования системы, форму представления результатов проектирования. Сюда входят штатные расписания, должностные инструкции, правила эксплуатации, приказы, положения и т.д.).