Понятие САПР, основные функции.

Система автоматизированного проектирования — автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.

Создавалась после окончания Второй мировой войны научно-исследовательскими организациями ВПК США для применения в аппаратно-программном комплексе управления силами и средствами континентальной противовоздушной обороны, — первая такая система была создана американцами в 1947 г. Первая советская система автоматизированного проектирования была разработана в конце 1980-х гг. рабочей группой Челябинского политехнического института, под руководством профессора Кошина А. А.

Использование САПР в проектировании электронных систем известно как автоматизация электронного проектирования (англ. EDA). В механическом проектировании САПР известен как механическая автоматизация проектирования (англ. MDA) или автоматизированное составление чертежей (англ. CAD), который включает процесс создания технического чертежа с использованием компьютерного программного обеспечения.

Программное обеспечение САПР для механического проектирования использует векторную графику в целях изображения объектов традиционного черчения или может также создавать растровую графику, отображающую общий вид проектируемых объектов. Тем не менее, это включает в себя больше, чем просто шаблонные формы. Как и при ручном создании технических и инженерных чертежей, выходные данные САПР должны передавать информацию, такую ​​как характеристики используемых материалов, процессы, размеры и допуски, в соответствии с соглашениями для конкретных приложений.

CAD может использоваться для проектирования кривых и фигур в двумерном (2D) пространстве; или кривых, поверхностей и твердых тел в трехмерном (3D) пространстве.

САПР является важным звеном в промышленном конструировании, широко используемым во многих отраслях, в том числе в автомобильной, судостроительной и аэрокосмической промышленности, промышленном и архитектурном проектировании, протезировании и многих других. САПР также широко используется в создании компьютерной анимации для спецэффектов в фильмах, рекламных и технических материалах, часто называемых цифровым контентом. Современное повсеместное распространение компьютеров означает, что даже флаконы для духов и диспенсеры для шампуней сегодня разрабатываются с использованием информационных технологий, невиданных инженерами 1960-х годов. Из-за своей огромной экономической важности, САПР стал основной движущей силой исследований в области вычислительной геометрии, компьютерной графики (как аппаратной, так и программной) и дискретной дифференциальной геометрии.

Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:

¾ сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;

¾ сокращения сроков проектирования;

¾ сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;

¾ повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;

¾ сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение этих целей обеспечивается путём:

¾ автоматизации оформления документации;

¾ информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;

¾ использования технологий параллельного проектирования;

¾ унификации проектных решений и процессов проектирования;

¾ повторного использования проектных решений, данных и наработок;

¾ стратегического проектирования;

¾ замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;

¾ повышения качества управления проектированием;

¾ применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

САПР - комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с пользователем системы.

Основные функции САПР: выполнение автоматического проектирования на всех или отдельных этапах проектирования. Результатом проектирования служит комплекс документации, содержащей достаточные сведения для изготовления объекта. Разработка электронной аппаратуры связана с решением схемо-технических, конструкторских и технологических задач.

Классификация САПР:

1) По назначению: обслуживающие подсистемы и проектирующие подсистемы. Проектирующие подсистемы предназначены для проектирования корпусных изделий и деталей, проектирования схем и плат. Обслуживающие подсистемы обеспечивают поддержку функционирования проектирующих подсистем, передачу и вывод полученных в них результатов.

2) По областям применения: САПР изделий приборостроения (автоматизация проектных работ общего назначения (A-Cad), проектирование принципиальных схем и разводка печатных плат (P-Cad)); САПР изделий машиностроения; САПР технологических процессов машиностроения, приборостроения; САПР объектов строительства; САПР программных изделий; САПР организационных систем.

3) По уровню сложности: графический редактор, позволяющий рисовать графические примитивы, соединения, переходить с одного слоя платы на другой (при этом пользователь сам решает вопросы размещения и компоновки); системы, позволяющие выполнять процессы моделирования и расчеты, а также имеющие специальные языки управления объектами, с помощью которых можно создавать необходимые приложения.

4) По уровню автоматизации проектирования: низкоавтоматизированные (до 25% проектных работ); среднеавтоматизированные (25%-50%); высокоавтоматизированные (свыше 50%).

Типичная САПР должна решать следующие задачи: производить геометрические построения; выполнять стандартное нанесение размеров; выполнять 3-х мерное моделирование; иметь возможность работы с библиотекой графических и текстовых объектов; работа с технической документацией; программирование функций с помощью встроенного языка.