Системы автоматизированного проектирования технологических процессов. Программное обеспечение САПР ТП. (Лекция 3) презентация
- Главная
- Информатика
- Системы автоматизированного проектирования технологических процессов. Программное обеспечение САПР ТП. (Лекция 3)
Содержание
- 2. Программное обеспечение САПР ТП Программное обеспечение (ПО) САПР – совокупность машинных программ и сопутствующих им эксплуатационных
- 3. В состав системной среды входят: система управления проектными данными (типа СУБД или PDM); инструментальные средства разработки
- 4. В первых программных продуктах САПР каждое приложение представляло собой единое целое. Для разработки такого типа приложений
- 5. Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Согласование результатов с пользователями производится только
- 6. Для преодоления перечисленных проблем была предложена спиральная модель ЖЦ, делающая упор на начальные этапы ЖЦ: анализ
- 8. В настоящее время, жизненный цикл каждой версии прикладного ПО включает в себя семь этапов. 1. Постановка
- 9. 3. Определение спецификаций. Этот этап можно рассматривать как формулировку выводов, следующих из предыдущего этапа. Требования к
- 10. При кодировании не следует забывать о правилах «хорошего программирования»: минимум вложенных циклов; использовать целочисленные данные там,
- 11. Проверка сложности, как правило, заключается в экспериментальном сравнении двух или более программ, решающих одну и ту
- 12. Реализация подсистем должна выполняться отдельными группами специалистов (3-7 человек). Технология проектирования ПО САПР должна быть поддержана
- 13. Можно выделить комплекс типовых, относительно самостоятельных задач, требующих решения основе интеграции: Расчёты на прочность. Выполняются либо
- 14. САПР ТП должна обладать логичным и интуитивно понятным интерфейсом : наличие минимально необходимого количества команд, обеспечивающих
- 15. Информационное обеспечение это информация необходимая для выполнения процесса проектирования, представленная в удобной для обработки на ПК
- 16. Удобное средство для работы с электронными таблицами (реляционными БД) – Microsoft Excel, его часто используют в
- 17. При создании любой БД разрабатывается модель данных. При этом интересующая пользователей БД информация существует в двух
- 18. К средствам организации данных в информационном обеспечении относятся: система классификации и кодирования информации; система ведения информационных
- 21. Информация, используемая при проектировании, может быть разделена на статическую и динамическую . Статическая информация характеризуется сравнительно
- 23. Скачать презентацию
Программное обеспечение САПР ТП
Программное обеспечение (ПО) САПР – совокупность машинных программ
Программное обеспечение САПР ТП
Программное обеспечение (ПО) САПР – совокупность машинных программ
Принято разделять ПО на системные среды, и на общесистемное и прикладное ПО САПР ТП.
В состав системной среды входят: система управления проектными данными (типа СУБД
В состав системной среды входят: система управления проектными данными (типа СУБД
К общесистемному ПО относят операционные системы (ОС) используемых ПК и телекоммуникационных вычислительных сетей. Операционная система – это комплекс программ, который загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.), запускает прикладные программы на выполнение и т.д.
Прикладное ПО представлено программно-методическими комплексами и пакетами программ для выполнения проектных и бизнес процедур.
В первых программных продуктах САПР каждое приложение представляло собой единое целое.
В первых программных продуктах САПР каждое приложение представляло собой единое целое.
Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Согласование
Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Согласование
Для преодоления перечисленных проблем была предложена спиральная модель ЖЦ, делающая упор
Для преодоления перечисленных проблем была предложена спиральная модель ЖЦ, делающая упор
Основная проблема спирального цикла − определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения необходимо ввести временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла.
В настоящее время, жизненный цикл каждой версии прикладного ПО включает в
В настоящее время, жизненный цикл каждой версии прикладного ПО включает в
1. Постановка задачи. Для создания конкурентоспособных продуктов, в ходе выполнения этого этапа должны быть получены четкие ответы на следующие вопросы: Что должна делать программа? В чем состоят реальные проблемы, разрешению которых она должна способствовать? Что представляют собой входные данные? Какими должны быть выходные данные? Какими ресурсами располагает проектировщик?
После согласования постановки задачи между исполнителем и заказчиком, составляется техническое задание (ТЗ). Оформление ТЗ является необходимым документом в работе по созданию ПО САПР ТП. Ошибки, допущенные на этом этапе, даже при условии безупречного выполнения последующих этапов могут привести к тому, что разработанный программный продукт не будет соответствовать требованиям практики и сферы его применения.
2. Анализ требований. На данном этапе в соответствии с ТЗ выбираются математические абстракции, строится ММ и определяется метод решения задачи, позволяющий перейти от исходных данных к результатам.
3. Определение спецификаций. Этот этап можно рассматривать как формулировку выводов, следующих
3. Определение спецификаций. Этот этап можно рассматривать как формулировку выводов, следующих
4. Проектирование. На этом этапе создается структура программы в соответствии с МО и спецификациями; определяются общие принципы управления и взаимодействия между различными компонентами программы. Принято различать логическое и физическое проектирование.
Логическое проектирование, в отличие от физического, не учитывает особенностей среды, в которой будет выполняться программа (технические и программные средства компьютера). Логическое проектирование предполагает детальную проработку последовательности действий будущей программы, здесь может быть два варианта: либо ПО создается в виде отдельной программы, либо разрабатывается комплекс подпрограмм.
5. Кодирование. Заключается в переводе на язык программирования конструкций МО, записанных на языке проектирования, и перенос текстов программ на электронные носители. Язык программирования может быть определен в ТЗ, а может выбираться исходя из особенностей конкретной разработки.
При кодировании не следует забывать о правилах «хорошего программирования»: минимум вложенных
При кодировании не следует забывать о правилах «хорошего программирования»: минимум вложенных
6. Тестирование. На этом этапе производится проверка ПО. Известно три критерия проверки программы на: правильность; эффективность реализации; вычислительную сложность.
Проверка правильности (адекватности постановке задачи) подтверждает, что программа делает в точности то, для чего она была предназначена. Как правило, проверка правильности заключается в разработке и проведении набора тестов. Кроме того, для определения правильности программы иногда можно сверить получаемые решения с уже известным решением, определив относительную погрешность расчета.
Проверка сложности, как правило, заключается в экспериментальном сравнении двух или более
Проверка сложности, как правило, заключается в экспериментальном сравнении двух или более
Целью сравнения программ по эффективности является отыскание способа, как заставить правильную программу работать быстрее или расходовать меньше памяти.
7. Сопровождение. Это этап эксплуатации программы. Каким бы ни было изощренным тестирование программы, к сожалению, в больших программных комплексах чрезвычайно тяжело устранить абсолютно все ошибки. Устранение обнаруженных при эксплуатации ошибок, неудачных проектных решений, «узких мест» – достигается именно на этом этапе.
Помимо этого, сопровождение может включать в себя организацию мероприятий по проведению консультаций, обучению пользователей САПР, снабжение информацией о новых версиях ПО.
Реализация подсистем должна выполняться отдельными группами специалистов (3-7 человек). Технология проектирования
Реализация подсистем должна выполняться отдельными группами специалистов (3-7 человек). Технология проектирования
Интегрированная САПР ТП может основываться на программном комплексе, базирующихся на каком-то основном ПО например, AutoCAD или Компас. Разработчики такого ПО предлагают набор программ, которые либо работают в рамках единой программной среды, либо имеют хорошо отлаженное взаимодействие между собой. Предприятие разрабатывает свои собственные приложения, что требует интеграции со всем комплексом АС предприятия, для этого разработчики ПО САПР ТП используют специальные механизмы доступа к внутренним функциям базового ПО.
Можно выделить комплекс типовых, относительно самостоятельных задач, требующих решения основе интеграции:
Можно выделить комплекс типовых, относительно самостоятельных задач, требующих решения основе интеграции:
Расчёты на прочность. Выполняются либо в специализированных пакетах, либо в расчётных пакетах общего назначения. Некоторые пакеты встраиваются в базовую графическую систему либо возможен обмен 3D моделями через различные форматы обмена данными.
Обработка спецификаций. Для этих целей могут применяться специализированные пакеты или электронные таблицы. Спецификации должны быть представлены в нейтральном формате − в виде форматированного текста, который может обрабатываться практически любой системой.
Выпуск чертежей. Обеспечивается базовой графической системой.
Визуализация. Результаты визуализации используются для подготовки рекламных материалов, презентаций и других материалов для работы с клиентами, включая анимационные и панорамные.
САПР ТП должна обладать логичным и интуитивно понятным интерфейсом :
наличие
САПР ТП должна обладать логичным и интуитивно понятным интерфейсом :
наличие
уровень вложенности меню должен быть не более двух;
интеграция со специализированными системами, используемыми в подготовке производства;
для ускорения процесса обучения основные инструменты, которыми пользуется технолог (конструктор) при моделировании, должны отображаться в виде понятных пиктограмм и иметь всплывающие подсказки;
простота работы с деревом модели, когда одним щелчком мыши можно достаточно легко выйти на нужный уровень внесения изменений. Дерево модели должно отражать каждый шаг при построении детали. Именно через него должен производиться поиск, получение справочной информации, редактирование шага построения.
наличие цветовой подсветки, позволяющей пользователю задать конкретные цветовые настройки для конкретных ситуаций;
отметка конструктивных взаимосвязей на объемной модели (по мере движения курсора): касательность, параллельность и т. п.
система должна предупреждать возможные действия пользователя, что позволяет с помощью поточной системы команд выполнять необходимые операции непосредственно на геометрической модели, не обращаясь к основному меню и наборам пиктограмм;
наряду с главным меню должны иметься палитры пиктограмм, которые динамически изменяются, настраиваясь на текущее состояние системы. Пользователь должен иметь возможность в любой момент переконфигурировать наборы пиктограмм в соответствии со своими вкусами и потребностями, иметь возможность внести дополнительные элементы в главное меню для вызова собственных функций, настроить структуру окон и панелей инструментов;
принципы построения интерфейса должны быть общие для всех модулей применяемой САПР, что обеспечивает единый стиль работы в рамках программного комплекса.
Информационное обеспечение
это информация необходимая для выполнения процесса проектирования, представленная в удобной
Информационное обеспечение
это информация необходимая для выполнения процесса проектирования, представленная в удобной
БД – структурированная совокупность взаимосвязанных данных, используемых более чем одним пользователем или программным модулем. База данных – совокупность структурированных данных, используемых многими прикладными программами и хранящихся с минимальной избыточностью.
По типу принятой модели данных различают БД реляционные, сетевые, иерархические. Реляционные БД – совокупность таблиц, связываемых отношениями. Сетевая БД имеет структуру данных в виде графа, вершины которого соответствуют записям, а ребра – связям между записями.
Иерархическая структура БД представляется в виде дерева отношений «предок-потомок». Примером иерархической модели может служить база данных составных частей:
найти конкретный компоновочный узел;
перейти «вниз» к составляющим узел деталям;
перейти «вверх» к сборке.
Таким образом, для чтения данных из иерархической БД требуется перемещение по записям, за один раз переходя на одну запись вверх, вниз или в сторону. Достоинства таких БД: простота модели для понимания, использование отношений «предок-потомок», быстродействие.
Сетевые БД – улучшенная иерархическая модель, когда одна запись может участвовать в нескольких отношениях «предок-потомок». Достоинства: гибкость, стандартизация, быстродействие.
Удобное средство для работы с электронными таблицами (реляционными БД) – Microsoft
Удобное средство для работы с электронными таблицами (реляционными БД) – Microsoft
Различают БД универсальные (проектно-независимые) и специализированные (проектно-зависимые).
Минимальный состав БД для САПР ТП (проектно-зависимая информация):
конструкторские материалы;
паспортные данные станков и др. оборудовании;
типовые ТП (ТО, переходы);
нормативы времени;
инструменты (режущий, мерительный, вспомогательный);
сборочные единицы (комплектующие детали, узлы);
технологическая оснастка;
ГОСТы, нормали;
режимы резания.
Данными в процессе проектирования и работы САПР необходимо управлять: осуществлять поиск, группировать данные, корректировать и пр. Система управления базой данных (СУБД) – программный комплекс, обеспечивающий создание структуры, ввод, модификацию, удаление и поиск данных.
Иногда используется понятие банка данных (БнД), под которым понимается совокупность БД и СУБД.
Самой распространенной в настоящее время является СУБД Microsoft Access пакета Microsoft Office.
При создании любой БД разрабатывается модель данных. При этом интересующая пользователей
При создании любой БД разрабатывается модель данных. При этом интересующая пользователей
Логическое представление данных.
Физическое представление данных на носителе информации.
Логическое представление отражает структуру данных. Модель не содержит конкретных значений. Она только описывает их структуру. В дальнейшем структура остается неизменной, а данные могут меняться при вводе и редактировании информации в БД.
Для определения модели используются следующие понятия:
объект;
атрибут;
экземпляр;
ключ.
Объект представляет собой то, о чем накапливается информация в БД, например «сверло», «зенкер», «резец» и т.д.
Атрибуты – это интересующие пользователя характеристики объекта. Например, для объекта «сверло» - это «обозначение», «диаметр», «длина общая» и т.д.
Экземпляр объекта – совокупность значений атрибутов, описывающих конкретную его реализацию. В нашем случае это строка таблицы.
Ключ – это атрибут, значение которого однозначно определяет экземпляр. Так в БД по сверлам ключом может служить атрибут «обозначение», т.к. значение этого атрибута не дублируется ни в одной строке (экземпляре).
Другие атрибуты не могут быть ключом, потому что могут принимать одинаковые значения для разных экземпляров. Например, вполне возможны два сверла с одинаковой длиной, хотя и разного исполнения.
К средствам организации данных в информационном обеспечении относятся:
система классификации и кодирования
К средствам организации данных в информационном обеспечении относятся:
система классификации и кодирования
система ведения информационных массивов (входные формы и таблицы, оперативные документы на изменение информации;
методические инструментальные материалы для «системного персонала» (службы администрации).
Системы классификации обычно создаются на базе известных классификаторов:
«Общесоюзного классификатора промышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП)»;
«Технологического классификатора деталей машиностроения и приборостроения».
В качестве кода для группы оборудования могут быть использованы кодовые обозначения по классификатору ЕСКД.
При кодировании наименования содержания ТП обработки целесообразно использовать ГОСТ 3.1702-79 и ТП сборки - ГОСТ 3.1703-79
Информация, используемая при проектировании, может быть разделена на статическую и динамическую
Информация, используемая при проектировании, может быть разделена на статическую и динамическую
Статическая информация характеризуется сравнительно редкими изменениями. К этой информации следует отнести данные ТЗ на проектирование и справочные данные, имеющие большой объем. Формирование, загрузка и корректировка справочных данных осуществляется исключительно администратором базы данных.
Динамическая информация состоит из данных, накапливаемых для выполнения определенных операции проектирования (промежуточные данные), и данных, представляющих собой результат проектирования при выполнении данных операций. Промежуточные данные постоянно меняются при функционировании САПР. Вносить изменения в варианты проектных решений имеет право только инженер-исполнитель и его руководитель.