Методика разработки САПР

Разработка САПР представляет собой сложный комплекс задач, при решении которого большим коллективом проектировщиков реализуется многоэтапный и многостадийный технологический процесс создания функциональных подсистем с необходимой проектной документацией поддержки и сопровождения. Сведения по составу работ, виду разрабатываемой документации и основания для проведения работ по стадиям создания САПР приведены в табл. 1.

Таблица 1

Состав выполняемых работ при создании САПР

Окончание таблицы 1

Предпроектное обследование и обоснование создания САПР выполняется в два этапа: 1) обследование проектной организации; 2) разработка и оформление предварительных требований к системе. На первом этапе собирают данные о структуре и функциях организации и ее подразделений, объектах, процессах и обеспечении проектирования, а также данные о проектировщиках; выявляют и описывают существующую систему проектирования; оценивают эффективность функционирования и устанавливают проблемы проектной организации; выполняют диагностический анализ системы проектирования и обосновывают решение о создании САПР. На втором этапе разрабатывают и оформляют предварительные требования к системе в виде технико-экономического обоснования САПР, заявки на создание системы.

Разработка технического задания завершает комплекс предпроектных работ (исследований). Т3 является документом, исходным для создания САПР и обязательным при приемке системы. Оно должно содержать наиболее полные исходные данные и требования для создания САПР. Основные разделы документа: 1) наименование и область применения; 2) основание для создания САПР; 3) характеристика объектов проектирования; 4) цель и назначение САПР; 5) характеристика процесса проектирования; 6) требования к САПР; 7) технико-экономические показатели; 8) стадии и этапы создания САПР; 9) порядок испытания и ввода в действие.

Эскизное проектирование САПР включает следующие четыре этапа: 1) разработка вариантов построения САПР – предварительное описание общей постановки задачи, выделение функциональных задач и подсистем САПР, построение взаимосвязи для каждой функциональной подсистемы, разработка схемы деления САПР на уровни; 2) разработка основных решений по видам обеспечения САПР: техническое обеспечение – формирование вариантов структуры КТС; программное обеспечение – определение структуры ПО, выделение базового общесистемного и прикладного ПО, определение состава программных компонентов, ППП и ПМК; информационное обеспечение – определение состава информации и информационных потоков, формирование структуры ИО, определение способов организации данных, разработка концептуальной модели базы данных; организационное обеспечение – формирование структурной схемы подразделений организации-пользователя САПР, определение их функций и взаимосвязей между собой и с КСАП (комплексом средств автоматизации проектирования); 3) разработка решений по процессу функционирования САПР – уточнение функциональной и функционально-тополо-гической структуры САПР, уточнение технологии автоматизированного проектирования (описание взаимодействия проектировщика и КСАП при решении проектных задач), разработка режимов и регламента функционирования САПР и её составных частей (определение порядка работы пользователей и порядка решения основных и обеспечивающих задач), разработка общего алгоритма функционирования САПР (определение принципов и порядка взаимодействия составных частей системы между собой, а также с другими автоматизированными системами).

Техническое проектирование САПР включает пять этапов: 1) разработка окончательных решений по общесистемным вопросам – описание общей постановки задачи, уточнение решений по каждому варианту архитектуры САПР в целом и её частей, проведение сравнительного анализа вариантов по всем критериям качества САПР, обоснование выбора единственного варианта, наилучшим образом соответствующего требования Т3, составление частных Т3 на разработку видов обеспечения САПР; 2) разработка решений по видам обеспечения САПР: техническое обеспечение – описание выбранного варианта структуры КТС и взаимодействия технических средств, определение способов обеспечения требуемой надёжности КТС; программное обеспечение – детализация структуры программного обеспечения и порядка взаимодействия его компонентов, разработка (адаптация) компонентов базового общесистемного программного обеспечения, формирование исходных данных и требований на разработку прикладного программного обеспечения; информационное обеспечение – определение окончательного варианта структуры ИО, разработка логической и физической модели БД, выбор СУБД; организационное обеспечение (ОО) – описание выбранного варианта структура ОО, разработка плана мероприятий по подготовке организации-пользователя к вводу в действия САПР, определение исходных данных и требований на разработку документов ОО; математическое обеспечение – разработка и выбор методов и алгоритмов решения проектных задач; лингвистическое обеспечение – разработка входных и выходных форм, выбор (разработка) языков проектирования и программирования; методическое обеспечение – описание технологии автоматизированного проектирования, определение исходных данных и требований на разработку методического обеспечения; 3) разработка проектно-системной документации; 4) согласование решений по связи видов обеспечения между собой; 5) составление заказной документации.

Рабочий проект представляет собой совокупность проектных документов, по которым можно изготовить, ввести в действия и проконтролировать функциональные возможности САПР. На стадии рабочего проекта проводят следующие основные работы: 1) уточнение (детализация) структуры САПР и, при необходимости, взаимосвязи САПР с другими системами; 2) окончательное формирование технического, информационного, программного обеспечения САПР в целом и их подсистем; 3) уточнение (детализация) структуры подсистем САПР; 4) реализация решений по компонентам САПР; 5) реализация мероприятий по подготовке организации-пользователя к вводу в действия САПР; 6) разработка проектной документации: спецификации, документов поддержки и сопровождения технического, информационного, программного, методического и организационного обеспечения, программы и методики испытаний КСАП, программы и методики опытного функционирования системы.

В состав документов поддержки и сопровождения видов обеспечения САПР включается: 1) по техническому обеспечению – спецификация и комплект документов (структурная схема комплекса технических средств, схемы расположения устройств, схемы и монтажные чертежи кабельных соединений); 2) по методическому обеспечению – спецификация, общее описание САПР, паспорта унифицированных подсистем и компонентов, методика автоматизированного проектирования соответствующих объектов, унифицированные компоненты методического обеспечения автоматизируемых проектных процедур (методики решения проектных задач) и руководство технолога вычислительного процесса;

3) по информационному обеспечению – спецификация, описания и каталоги баз данных по унифицированным подсистемам; инструкции по заполнению баз и ведению массивов данных; 4) по программному обеспечению – спецификация всех программных средств, тексты программ и их описание, руководство системного программиста, программиста, оператора, описания языков, руководство по техническому обслуживанию и контрольные примеры; 5) по организационному обеспечению – спецификация документов организационного обеспечения САПР; описание технологии формирования текстовых документов графического ввода и вывода данных, алфавитно-цифрового и графического диалога; логико-информационные модели автоматизированного проектирования, реализуемые проектирующими подсистемами; программа подготовки специалистов пользователей САПР; положения о службе САПР и отдела автоматизированного проектирования.

На стадии изготовления, отладки и испытания САПР выполняются следующие работы: 1) изготовление компонентов КСАП; 2) автономная отладка и исследование компонентов КСАП; 3) подготовка организации к вводу в действие САПР (строительно-монтажные работы, комплектация САПР поставляемыми техническими и программными средствами, комплексами средств, пусконаладочные работы).

Ввод в действие (внедрение) САПР в практику конкретного проектирования включает в себя опытную эксплуатацию и приемочные испытания. Опытная эксплуатация проводится с целью определения фактической технико-экономической эффективности внедрения подсистем и их компонентов и готовности проектной организации к работе в условиях функционирования САПР. В процессе опытной эксплуатации проводятся: 1) испытание (опробование); монтаж и комплексная наладка внедряемых компонентов и подсистем; проверка работоспособности компонентов и подсистем на контрольных примерах; устранение дефектов методического, программного, информационного и организационного обеспечений, выявленных в процессе испытаний; обучение специалистов работе с подсистемами; 2) экспериментальное внедрение, в результате которого принимается решение о передаче компонента или подсистемы САПР на приемочные испытания.

Результаты приемочных испытаний и передача в промышленную эксплуатацию оформляется протоколом, актом приемки и приказом о передаче компонентов и подсистем в промышленную эксплуатацию.

Для определения соответствия подсистем и компонентов САПР требуемому научно-техническому уровню и действующим нормативам проводятся их периодические испытания, результатами которого являются: 1) оценка эффективности и качества проектов, реализованных с помощью разработанных подсистем (компонентов); 2) заключение о соответствии подсистем и компонентов САПР современному научно-техническому уровню и действующим нормативам; 3) рекомендации о разработке или модернизации подсистем или компонентов САПР.