Проектирование текстильных изделий в САПР Кафедра технологии

Скачать презентацию Проектирование текстильных изделий в САПР Кафедра технологии

ЛЕК САПР.pptx

Количество слайдов: 86

Проектирование текстильных изделий в САПР • Кафедра технологии и конструирования одежды • канд. техн. наук, доцент Гирфанова Лилия Рашитовна

Лекция 1 Проектирование изделий легкой промышленности в системе автоматизированного проектирования (САПР) Предпосылки возникновения САПР. Основные понятия системы автоматизированного проектирования

Предпосылки: • 1. Повышение эффективности производства за счет его автоматизации на основе современных средств вычислительной техники. • 2. Применение информационных технологий в организационном управлении, то есть в подготовке и принятии управленческих решений.

Система автоматизированного проектирования (САПР) • комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с подразделениями или коллективом специалистов (пользователей системы), выполняющих автоматизированное проектирование

Три основных направления развития и совершенствования систем автоматизированного проектирования • интеллектуализация, • интеграция, • индивидуализация

Системный подход к проектированию. Понятие инженерного проектирования Проектирование технического объекта – создание, преобразование и представление в принятой форме образа этого еще не существующего объекта. Образ объекта или его составных частей может создаваться в воображении человека в результате творческого процесса или генерироваться в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека и ЭВМ. Проектирование – процесс, заключающийся в получении и преобразовании исходного описания объекта в окончательное описание на основе выполнения комплекса работ исследовательского, расчетного и конструкторского характера.

Проектирование включает в себя разработку предпроектные исследования, техническое задание (ТЗ), техническое предложение (ПТ), эскизный проект (ЭП), технический проект (ТП), рабочий проект(РП). .

Предпроектные исследования • определяют потребности общества, конкретизируют направления развития объекта проектирования (опросы, направления моды, социологические исследования, научные разработки и т. п. )

Техническое задание • представляют в виде некоторых документов, и оно является исходным (первичным) описанием объекта

Техническое предложение • назначение, основные требования и принципы создания образа объекта изготовления

Эскизный проект • опытно-конструкторские работы, разработка и анализ эскизов объекта

Технический проект • разработка образа проектируемого объекта

Рабочий проект • разработка технологии изготовления проектируемого объекта

Виды проектирования • Автоматизированное – это проектирование, в котором все проектные решения или их часть получают путем взаимодействия человека и ЭВМ. • Ручное – это проектирование, в котором все проектные решения получают ручным трудом. • Автоматическое - это проектирование, в котором все проектные решения принимает ЭВМ без участия человека.

САПР • это сложная иерархическая система, объединяющая технические средства, математическое и программное обеспечение, параметры и характеристики которых выбирают с максимальным учетом особенностей задач инженерного проектирования и конструирования

Принципы системного подхода Системный подход включает в себя выявление структуры системы, типизацию связей, определение атрибутов, анализ влияния внешней среды. Теория систем – дисциплина, в которой конкретизируются положения системного подхода; она посвящена исследованию и проектированию сложных экономических, социальных, технических систем, чаще всего слабоструктурированных.

Предметом системотехники являются, во-первых, организация процесса создания, использования и развития технических систем, во-вторых, методы и принципы их проектирования и исследования

Виды подходов к проектированию сложных систем • Структурный • Блочно-иерархический • Объектно-ориентированный

При структурном подходе, как частном случае системного, требуется синтезировать из компонентов (блоков) и оценивать варианты при их частичном переборе с предварительным прогнозированием характеристик компонентов

Блочно-иерархический подход к проектированию использует идеи декомпозиции сложных описаний объектов и соответственно средств их создания на иерархические уровни и аспекты, вводит понятие стиля проектирования (восходящее и нисходящее), устанавливает связь между параметрами соседних иерархических уровней.

Ряд важных структурных принципов, используемых при разработке информационных систем и прежде всего их программного обеспечения (ПО), выражен в объектноориентированном подходе к проектированию (ООП). Объектно-ориентированный подход имеет следующие преимущества : • 1) вносит в модели приложений большую структурную определенность, распределяя представленные в приложении данные и процедуры между классами объектов; • 2) сокращает объем спецификаций, благодаря введению в описания иерархии объектов и отношений наследования между свойствами разных уровней иерархии; • 3) уменьшает вероятность искажения данных вследствие ошибочных действий за счет ограничения доступа к определенным категориям данных в объектах.

Для всех подходов к проектированию сложных систем характерны также следующие особенности: • • • Структуризация процесса проектирования, выражаемая декомпозицией проектных задач и документации, выделением стадий, этапов, проектных процедур. Эта структуризация является сущностью блочно-иерархического подхода к проектированию. Итерационный характер проектирования. Он характерен для начальных этапов становления любой САПР, так как имеется необходимость первого переложения действий инженера на машинный язык. Типизация и унификация проектных решений и средств проектирования.

• • • Основные понятия Система – множество элементов, находящихся в отношениях и связях между собой. системотехники Элемент – такая часть системы, представление о которой нецелесообразно подвергать при проектировании дальнейшему членению. Сложная система – система, характеризуемая большим числом элементов и, что наиболее важно, большим числом взаимосвязей элементов. Сложность системы определяется также видом взаимосвязей элементов, свойствами целенаправленности, целостности, членимости, иерархичности, многоаспектности. Очевидно, что современные автоматизированные информационные системы и, в частности, системы автоматизированного проектирования, являются сложными в силу наличия у них перечисленных свойств и признаков. Подсистема – часть системы (подмножество элементов и их взаимосвязей), которая имеет свойства системы. Надсистема – система, по отношению к которой рассматриваемая система является подсистемой.

• Основные понятия Структура – отображение совокупности элементов системы и их системотехники взаимосвязей; понятие структуры отличается от понятия самой системы также тем, что при описании структуры принимают во внимание лишь типы элементов и связей без конкретизаций значений их параметров. • Параметр – величина, отражающая свойство или системы, или ее части, или влияющей на систему среды. Обычно в моделях систем в качестве параметров рассматривают величины, не изменяющиеся в процессе исследования системы. Параметры подразделяются на внешние, внутренние и выходные, выражающие свойства элементов системы, самой системы, внешней среды соответственно. • Фазовая переменная – величина, характеризующая энергетическое или информационное наполнение элемента или подсистемы. • Состояние – совокупность значений фазовых переменных, зафиксированных в одной временной точке процесса функционирования.

Основные понятия системотехники • • Поведение (динамика) системы – изменение состояния системы в процессе функционирования. Целенаправленность – свойство искусственной системы, выражающее назначение системы. Это свойство необходимо для оценки эффективности вариантов системы. Целостность – свойство системы, характеризующее взаимосвязанность элементов и наличие зависимости выходных параметров от параметров элементов, при этом большинство выходных параметров не является простым повторением или суммой параметров элементов. Иерархичность – свойство сложной системы, выражающее возможность и целесообразность ее иерархического описания, т. е. представления в виде нескольких уровней, между компонентами которых имеются отношения целое-часть.

Составными частями системотехники являются следующие основные разделы: • - иерархическая структура систем, организация их • • проектирования; - анализ и моделирование систем; - синтез и оптимизация систем. Моделирование имеет две четко различимые задачи: 1 – создание моделей сложных систем; 2 – анализ свойств систем на основе исследования их моделей. Синтез также подразделяют на две задачи: 1 – синтез структуры проектируемых систем (структурный синтез); 2 – выбор численных значений параметров элементов систем (параметрический синтез). Эти задачи относятся к области принятия проектных решений.

Структура процесса проектирования. Иерархическая структура проектных спецификаций и иерархические уровни проектирования. Список иерархических уровней в каждом приложении может быть специфичным, но для большинства приложений характерно следующее наиболее крупное выделение уровней: • • • - системный уровень, на котором решают наиболее общие задачи проектирования систем, изделий и процессов; результаты проектирования представляют в виде структурных схем, генеральных планов, схем размещения оборудования, диаграмм потоков данных и т. п. ; - макроуровень, на котором проектируют отдельные устройства, узлы; результаты представляют в виде функциональных и кинематических схем, сборочных чертежей и т. п. - микроуровень, на котором проектируют отдельные детали и элементы изделий.

Аспект описания (страта)- описание системы или ее части с некоторой оговоренной точки зрения, определяемой функциональными, физическими или иного типа отношениями между свойствами и элементами.

• Функциональное описание относят к функциям системы и чаще всего представляют его функциональными схемами. • Информационное описание включает в себя основные понятия предметной области (сущности), словесное пояснение или числовые значения характеристик (атрибутов) используемых объектов, а также описание связей между этими понятиями и характеристиками. • Структурное описание относится к морфологии системы, характеризует составные части системы и их межсоединения и может быть представлено структурными схемами, а также различного рода конструкторской документацией. • Поведенческое описание характеризует процессы функционирования (алгоритмы) системы и (или) технологические процессы создания системы

Выделяют также следующие аспекты: функциональный (разработка принципов действия, структурных, функциональных, принципиальных схем), конструкторский (определение форм и пространственного расположения компонентов изделия), алгоритмический (разработка алгоритмов и программного обеспечения) и технологический (разработка технологических процессов) проектирование систем.

Стадии проектирования – наиболее крупные части проектирования, как процесса, развивающегося во времени.

Лекция 2 Проектирование изделий легкой промышленности в системе автоматизированного проектирования (САПР) Разработка САПР. Стратегии и технологии

Стадии жизненного цикла сложных технических объектов

Структура САПР

Структурирование САПР по различным аспектам обусловливает появление видов обеспечения (1) САПР. Принято выделять семь видов обеспечения: • техническое (ТО), включающее различные аппаратные средства (ЭВМ, периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи, измерительные средства; • математическое (МО), объединяющее математические методы, модели и алгоритмы для выполнения проектирования; • программное (ПО), представляемое компьютерными программами САПР;

• • информационное (ИО), состоящее из баз данных (БД), систем управления базами данных (СУБД), а также других данных, используемых при проектировании; отметим, что вся совокупность используемых при проектировании данных называется информационным фондом САПР, а БД вместе с СУБД носит название банка данных (Бн. Д); лингвистическое (ЛО), выражаемое языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками программирования и языками обмена данными между техническими средствами САПР; методическое (Мет. О), включающее различные методики проектирования, иногда к Мет. О относят также математическое обеспечение; организационное (ОО), представляемое штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, регламентирующими работу проектного предприятия.

Классификация САПР

Лекция 3 Проектирование изделий легкой промышленности в системе автоматизированного проектирования (САПР) Автоматизированная система управления

Основные принципы АСУ • Принцип новых задач • Принцип системного подхода к проектированию АСУ • Принцип первого руководителя • Принцип непрерывного развития системы • Принцип единства информационной базы • Принцип комплексности задач и рабочих программ • Принцип согласования пропускной способности различных звеньев системы • Принцип типовости

Классификация АСУ общая • АСУ объектами, предусматривающие управление объектом в целом (по всем функциям) • АСУ, обеспечивающие автоматизацию той или иной функции управления для широкого класса объектов

Признаки классификации АСУ • наличие в АС информации различного уровня конфиденциальности; уровень полномочий субъектов доступа АС на доступ к конфиденциальной информации; • режим обработки данных в АС — коллективный или индивидуальный – выделяют девять классов защищенности.

Состав АСУ

Состав АСУ Основу Асу составляют информационная база, техническая база, математическое обеспечение, организационноэкономическая база

• • • Состав АСУ Информационная база АСУ – размещенная на машинных носителях информации совокупность всех данных, необходимых для автоматизации управления объектом или процессом. Техническая база АСУ включает средства обработки, сбора и регистрации, отображения и передачи данных, а также исполнительные механизмы, непосредственно воздействующие на объекты управления (например, автоматические регуляторы, датчики и т. д. ), обеспечивающие сбор, хранение и переработку информации, а также выработку регулирующих сигналов во всех контурах автоматизированного управления производством. Средства сбора и регистрации данных при участии человека включают различные регистраторы производства, с помощью которых осуществляются сбор и регистрация данных непосредственно на рабочих местах (например, в цехе, на участке, станке), а также датчики (температуры, количества изготовленных деталей, времени работы оборудования и т. д. ), фиксаторы нарушений установленного технологического и организационного ритма (отсутствие заготовок, инструмента, материалов, неправильная наладка станков, отсутствие транспортных средств для отправки готовой продукции и т. д. ).

Состав АСУ • Средства отображения информации предназначены для представления результатов обработки информации в удобном для практического использования виде. • Аппаратура передачи данных осуществляет обмен информацией между различными элементами АСУ (между регистраторами производства и ЭВМ, между координационно-управляющим центром и цеховыми ЭВМ и т. д. ), а также между АСУ и смежными управления уровнями (например, между АСУП и ОАСУ, между территориальными вычислительными центрами) • К технической базе АСУ относят также средства оргтехники (копировально-множительную технику, картотеки, диктофоны и т. д. ), а также вспомогательные и контрольно-измерительные средства, обеспечивающие нормальное функционирование основных технических средств в требуемых режимах. • Математическое обеспечение АСУ – комплекс программ регулярного применения, управляющих работой технических средств и функционированием информационные базы и обеспечивающих взаимодействие человека с техническими средствами АСУ.

Состав АСУ • Система программирования обеспечивает трансляцию программы решения задачи, выраженной на удобном для человека формализованном языке, на машинный язык, её отладку, редактирование и включение в пакет программ для обработки. • Операционные системы обеспечивают функционирование всех устройств ЭВМ в требуемых режимах и выполнение необходимой последовательности заданий на реализацию различных процедур управления. • Общесистемный комплекс охватывает набор программ, управляющих работой вычислительной системы и периферийных устройств (регистраторов, средств отображения результатов обработки данных и т. д. ). • Пакеты типовых прикладных модулей (стандартных подпрограмм) могут использоваться в различных комбинациях при решении той пли иной функциональной задачи.

Состав АСУ • Организационно-экономическая база состоит из совокупности экономических принципов, методов организации производства и управления, схем взаимодействия задач управления на основе правовых документов. • Функциональная часть АСУ состоит из набора взаимосвязанных программ для реализации конкретных функций управления

Автоматизированные системы предприятия Программный комплекс АСУП позволит каждому предприятию: • автоматизировать процессы технической подготовки производства; • - организовать систему обеспечения и руководства качества согласно требованиям стандартов серии ISO 9000 на этапах проектирования, разработки и производства изделия; • - поддерживать жизненный цикл изделия в соответствии с CALS-технологиями; • - обеспечить гибкий подход к выбору и применению методов технической подготовки производства.

Целостная информационная модель производства