Системы автоматизированного проектирования

     Содержание 
 
 
 

1. САПР и подсистемы проектирования.  
(Архитектурного, конструкторского, инженерного оборудования, организационно-технологического)

     Как известно, повышение качества и сокращение сроков проектирования является одним  из важнейших факторов ускорения  научно-технического прогресса. Препятствием к повышению качества и сохранению сроков разработки проектов является возрастающее несоответствие между увеличивающейся сплоченностью объектов строительства, с одной стороны сложившимися методами и средствами их проектирования – с другой. Эта проблема не может быть решена за счет простого увеличения числа проектных организаций и проектировщиков различных специальностей. Поэтому в современных условиях повышение качества и сокращение сроков проектирования может быть обеспечено на основе ЭВМ и других технических средств архитектурного проектирования в проектных организациях и мастерских.

     Система автоматизированного проектирования, призванная сегодня сыграть большую  роль в совершенствовании методов  архитектурно-строительного и градостроительного проектирования, стремится к достижению следующих целей:

• своевременная выдача проектно-сметной документации;
• обеспечение высокого технологического и эстетического качества проектных решений;
• учет всех имеющихся возможностей и ресурсов строительства для достижения наилучших результатов проектирования.

     Система автоматизированного проектирования должна для этого обладать следующими возможностями:

• всеобъемлющего сопоставления конкурирующих вариантов проектных решений и их технико-экономических обоснований при определении оптимального варианта:
• исчерпывающего анализа задания на проектирование при выработке основной концепции проекта;
• максимально полного учета социально-экономических, природно-климатических, функционально-конструктивных и эстетических требований к организации пространства и объектам строительства;
• непрерывного осуществления комплексного процесса проектирования при постоянном общении архитекторов и инженеров со специалистами смежных областей знаний;
• максимального сокращения времени принятия проектных решений и их последующей разработки с учетом всех требований и факторов, рассматриваемых в контексте;
• оперативного получения справочно-нормативной информации по запросам проектировщиков в форме, удобной для немедленного ее усвоения и применения в ускоренном процессе проектирования объектов строительства;
• оперативной фиксации принимаемых проектных решений и комплектование технической документации в соответствии с требованиями технологии строительного производства.

     Совершенствование системы автоматизированного проектирования и всех составляющих ее элементов осуществляется сейчас в комплексе, с учетом основных направлений технической политики в области строительства и новейших достижений науки и техники, потому что только комплексный системный подход приводит к желаемым результатам.

     Автоматизированная система проектирования рассматривается как совокупность методологических, технических и организационных принципов построения деятельности в системе архитектурно-строительного проектирования на базе широкого применения общих методов и средств кибернетики.

     В методологическом плане САПР можно  определить как комплекс научных  методов исследования деятельности в области архитектурно-строительного  проектирования с целью разработки системы методик, математических моделей и алгоритмов, обеспечивающих наилучшее распределение функции между проектировщиком и машиной при поиске оптимальных проектных решений.

     В результате изучения объектов в процессе проектирования разрабатываются модели и алгоритмы, с максимально возможной  точностью фиксирующие закономерности формообразования объектов строительства и логику процессов их проектирования.

     В соответствии с принципом «человек-машина», положенном в основу построения САПР, в техническом аспекте систему  можно определить как комплекс информационного, программного, технического обеспечения системы подчиненной единой методологии машинного проектирования. Технические устройства во многом определяют эффективность создаваемых систем, поэтому им придается особое значение.

     Подсистемы САПР определяют зону деятельности в системе архитектурно-строительного проектирования по решению всех задач, связанных с разработкой проектов для каждой из выделенных групп объектов. Каждая подсистема САПР объединяет в себя деятельность по проектированию всех объектов одного вида и относящихся к одной определенной области архитектурно-строительного проектирования. В свою очередь подсистемы САПР имеют свое деление на субподсистемы, т.е. на взаимосвязанные зоны, специализированные по проектированию объектов различного назначения и определяющие типы объектов.

     Границы между подсистемами САПР определяют заказ на проектирование (вход в  подсистему) от задания на проектирование, которое является начальной стадией  в проектном процессе, и результат  которого может рождать заказ на проектирование объекта в другой подсистеме.

2. Базы данных. Виды моделей данных

     База  данных представляет собой дальнейшее развитие и интегрирование идей и  методов информационно-поисковых  систем.

     Базы  данных – это определенная совокупность информационных данных, отображающих в максимально возможной полноте состояние тех или иных объектов или процессов в той или иной конкретной предметной области (или отрасли) БД, как правило, организуются таким образом, что весь массив данных собирается и хранится централизованно с тем, чтобы информация была доступна в любое время.

     Эта особенность организации базы данных обеспечивает использование одних  и тех же данных во многих различных  приложениях, а также позволяет  решать самые разнообразные задачи планирования, проектирования, управления и исследования. Как правило, в базах данных обеспечивается систематическое, централизованное создание, обновление и наращивание массива данных.

     Важной  особенностью БД является независимость  данных от того или иного ИПЯ. Вместе с тем сохраняется возможность создания ИПЯ (информационно-планового языка) в такой форме, которая не влечет за собой необходимость изменять особенности хранения данных.

     База  данных это набор файлов, содержащих данные.

     Графические данные, поддерживаемые базой данных САПР, могут быть сгруппированы следующим образом:

1. геометрические данные (точки, отрезки, окружности, поверхности, твердые тела);
2. данные о типах линий (непрерывная, штриховая и т.д.);
3. текстовые данные;
4. данные о слоях;
5. ассоциативные данные регулируют взаимоотношения между отдельными геометрическими и окружающей их геометрией. Таким образом, отношение геометрической ассоциативности требует при определении стандартных форм, компонентов и символов;
6. данные связи определяют способ структурирования компонентов в сборе;
7. атрибутные данные представляют собой данные, которые связаны с изображением чертежа, но могут не иметь графического отображения на дисплее. Типичными чертежными атрибутами являются спецификации материала изготовляемого изделия, артикулы, оценки качества, наименовании поставщиков покупных изделий, включаемых в сборочный чертеж. Атрибуты играют важную роль в качестве данных полей в Файлах Системы Управления Базами Данных (СУБД).

3. Системы автоматизированного проектирования (САПР)

     Системы автоматизированного проектирования (САПР) позволяют осуществить черчение и конструирование различных предметов и механизмов с помощью компьютера. Среди систем малого и среднего класса в мире наиболее популярна система Auto Cad фирмы Auto Desk. Эта система является расширяемой, для нее существует множество дополнений, сделанных другими фирмами и обеспечивающих различные операционные функции в рамках Auto Cad. Иногда имеет смысл использовать более мощные и более дорогие CAПP_EUCLID, UNIGRAPHICS? CIMATRON и др. Однако часто более практично применять отечественные САПР (например «Компас» фирмы Аскон и Т-FlexCad фирмы Тонсистемы), позволяющие создавать чертежи по требованиям ЕСКД (единой системы конструкторской документации) предъявляющие гораздо меньшие требования к отношению и учитывающие особенности отечественных стандартов. Семейство САПР «Компас» (есть версии для DOS и Windows) включают средства создания чертежей (Компас-График), проектирования процессов механообработки (Компас-Т/М), трехмерного твердотельного моделирования (Компас-КЗ), программирования оборудования с числовым программным управлением (Компас-ЧПУ) и т.д. В некоторых специальных областях (конструирование печатных плат, штампов и др.) применяются особые САПР.