Проектирование хим. предприятий. Навчальний посібник до вивчення курсу основи проектування хімічних виробництв

• Название: Навчальний посібник до вивчення курсу основи проектування хімічних виробництв
• Анкор: Проектирование хим. предприятий.docx
• Дата: 22.12.2017
• Размер: 6.93 Mb.
• Имя файла: Проектирование хим. предприятий.docx
• Тип: Навчальний посібник; #12469
• страница: 9 из 27

Глава 3 СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО

ПРОЕКТИРОВАНИЯ

3.1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ САПР

Случаи применения ЭВМ для проектирования были известны еще до того, как было сформулировано понятие САПР В качестве подобных примеров можно привести программы для расчетов методом конечных элементов и программы для автоматизированного проектирования электронных схем и устройств. В качестве примеров из области технологии можно привести системы подготовки программ для станков с ЧПУ и для чертежных автоматов. Как важный вклад в развитие методов автоматизированного проектирования с применением ЭВМ следует рассматривать разработку языка Фортран. В 1955-1959 гг. в Массачусетсском технологическом институте под руководством Росса была разработана система программирования АРТ, в рамках которой и сформировалось понятие САПР. В противоположность сегодняшнему понятию САПР тогда имелось в виду просто использование ЭВМ в целях проектирования.

Под понятием САПР понималось всеобъемлющее и растущее использование ЭВМ. В конце 50-х годов не могло быть и речи о полностью автоматизированном проектировании, но уже в это время за основу принималось ведение диалога. Если само понятие автоматизированного проектирования (АП) утвердилось уже в 50-х годах, то фирмы, занимающиеся созданием САПР, появились в 60-х годах. Еще в 1963 г. фирмой «Дженерал Моторс» была продемонстрирована первая промышленная разработка САПР, названная DАS-1. Примерно в то же время фирма «Итек» начала проектирование оптических линз с применением ЭВМ. В 1966 г. в Кембриджском университете была разработана первая технически независимая графическая система GINО. Там же в 1967 - 1968 гг. Грау разработал удобный вариант хранения данных об объекте - систему А8Р (ассоциативная база данных).

В 1969 г. в Западно-Берлинском техническом университете была начата работа по реализации новой специальной программы «Техника производства и автоматизации», в рамках которой была разработана трехмерная система графического моделирования.

Норвежская САПР АUTОКОМ, созданная для решения задач судостроения в 1971 г., была приспособлена для хранения больших объемов данных по концепции построения банка данных, разработанной в 1962 г. Бахманом. В США наиболее успешно работала фирма «Макдоннел Дуглас», создавшая систему САDD. В Японии создана система ТIРS-1, GЕОМАР. В Англии разработали систему BUILD и др. С тех пор количество внедряемых систем непрерывно растет. По оценке специалистов, в 1985 г. количество используемых систем существенно превышало 1000.

Развитие САПР осуществляется благодаря постоянному совершенствованию программного обеспечения, быстродействию (рабочей скорости), качеству выводимых материалов, эргономике, коэффициенту затрат (отношение цены к производительности). Такая тенденция сохраняется и в настоящее время.

Дальнейшее развитие САПР наряду с улучшением будет характеризоваться децентрализацией вычислительных мощностей, причем за центральным устройством будут сохранены только определенные функции (например, управление данными). Такая архитектура системы требует быстродействующих устройств для передачи данных, которые в настоящее время находятся в стадии создания. В области программного обеспечения сохранится стремление к использованию более сложных структур данных (например, объемных моделей). В целом ожидается постепенное снижение стоимости систем, которое обусловлено увеличением серийности устройств и программ, а также новыми технологиями их изготовления.

3.2. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ САПР

Одной из основных функций инженера является проектирование объектов того или иного назначения или технологических процессов их изготовления. Проектирование в самом общем виде может быть определено как процесс направленного действия проектировщика (группы проектировщиков), необходимый для выработки технических решений, достаточных для реализации создаваемого объекта, удовлетворяющего заданным требованиям. Завершающим этапом проектных работ является выпуск комплекта документации, отображающей принятые решения в форме, необходимой для производства объекта.

Проектирование, осуществляемое при помощи средств автоматизации, называют автоматизированным. В автоматизированном проектировании коллектив специалистов различного профиля и средства автоматизации объединяются в специализированную организационно-техническую систему САПР. Работу САПР обеспечивает ее персонал, а также комплекс средств автоматизации проектирования, который содержит в своем составе техническое, математическое, программное, информационное, лингвистическое, методическое и организационное обеспечение. Взаимодействие этих видов обеспечения, осуществляемое персоналом системы в соответствии с целями и задачами проектирования, составляет существо функционирования САПР, которое приводит к необходимым конечным результатам.

Реализация основных требований к САПР связана с формированием ее типо-

вой структуры, выполненной на уровне средств лингвистического, информацион-

ного и программного обеспечения.

Средства лингвистики САПР определяют состав языков, необходимых для ее функционирования и взаимодействия с пользователем. Лингвистическое обеспе

чение включает в себя три группы языков:

1) Языки пользователя, предназначенные для его взаимодействия с системой и служащие для описания объекта, базовых элементов и численных значений параметров этих элементов. Базовые элементы в зависимости от целевого назначения САПР описывают конструкцию элемента, алгоритм его функционирования, операции технологического процесса обработки элемента, формы документации выпускаемой САПР и т.д. Директивы управления формируют технологический процесс проектирования, т.е. последовательность операций при проектировании конкретного объекта.

2) Языки внутреннего представления данных (ЯВПД), предназначенные для описания информационной модели объекта в оперативной базе данных. ЯВПД задают форматы внутреннего представления данных и обеспечивают оперативное взаимодействие между проектными процедурами, инициируемое, как правило, программными модулями.

3) Язык машинного архива, предназначенный для хранения графической и текстовой информации по спроектированному объекту (ЯГТИ). Язык обеспечивает единую форму представления документации в архиве, необходимую для выпуска ее на различных технических средствах.

Средства информационного обеспечения. Типовыми структурными едини

цами информационного обеспечения САПР являются три группы хранилищ инфор

мации САПР. Каждое хранилище имеет свои программные средства управления и языки представления данных.

Первым постоянным хранилищем данных, составляющим основу базы дан-

ных САПР, является библиотека базовых элементов (БЭ) различного уровня, в ко-

торые входят:

- описание моделей, элементов различного целевого назначения и уровней интег-

рации;

- описание форматов документов;

- описание технологических данных;

- различная нормативно-справочная информация.

Вторым является временное (в пределах времени проектирования объекта) хранилище - рабочий массив, предназначенный для хранения описаний структуры (элементов и связей) объекта проектирования на различных этапах создания. Форма и состав описания соответствуют условиям работы с модулями проектирования. По своему содержанию рабочий массив является информационной моделью объекта.

Информационная модель (ИМ) объекта проектирования является ядром процесса автоматизированного проектирования конкретного объекта. По содержанию ИМ представляет собой структуру объекта, описанную в словаре библиотеки базовых элементов и необходимую для формирования математических моделей, используемых в различных проектных модулях САПР. Информационная модель создается в результате трансляции исходного описания объекта.

В процессе выполнения проектных операций ИМ служит средством информационного взаимодействия между отдельными модулями САПР. При выполнении проектных операций ИМ непрерывно обновляется и модифицируется. На завершающем этапе ИМ представляет собой законченное описание объекта проектирования в форматах языка внутреннего представления и служит для формирования документации по нему.

Третьим является временное или долговременное (на время разработки проекта) хранилище документации по объекту проектирования. Поскольку в САПР могут идти работы одновременно по нескольким объектам, хранилище должно сохранять документацию до момента выпуска ее в соответствующей форме. Дальнейшим развитием этого хранилища данных по спроектированному объекту является автоматизированная архивная служба, выполняющая все функции, свойственные архиву технической документации. К таким функциям относятся введение изменений, формирование сводных документов, учет рассылок и др.

Средства программного обеспечения. Программный комплекс типовой САПР включает следующие программные компоненты:

1) Трансляцию исходного задания.

2) Формирование структуры информационной модели.

3) Управление базой данных САПР (СУБД САПР).

4) Управление вычислительным процессором - «Монитор - САПР».

5) Интерфейс базы данных.

6) Модели проектирования.

7) Формирование документации.

8) Ведение архива САПР.

9) Постпроцессоры выпуска документации.

Программы трансляции осуществляют грамматический разбор и интерпре

тацию задания на выполнение проектных работ в САПР, включающего описание объекта проектирования, описание базовых элементов и директивы управления. По результатам трансляции формируются диагностические данные для пользователя о составе ошибок.

Программы формирования структуры развертывают оттранслированное описание объекта с использованием библиотеки базовых элементов в режимах интерактивного взаимодействия с пользователем САПР, обеспечивают оперативный автоматический обмен данными библиотеки БЭ с рабочим модулем (РМ) по запросам программы формирования исходного модуля (ИМ).

Программа «Монитор - САПР» обеспечивает управление последовательностью выполнения проектных работ в соответствии с управляющими директивами.

Программы интерфейса базы данных обеспечивают перевод семантически согласованного текста ИМ, представленного в РМ на ЯВПД, в форму, необходимую для программ, выполняющих проектные процедуры и обратное преобразование результатов проектирования в форматы ЯВПД рабочего массива.

Программные модули проектирования являются прикладным програм-

мным обеспечением, определяющим проблемную ориентацию САПР. Каждый модуль является системным компонентом программного обеспечения САПР и выполняет определенную законченную процедуру или группу процедур. Основу процедур составляют процедуры моделирования и синтеза проектных решений. Исходными данными являются ИМ. Выходные данные ПФД (графические и тек-

стовые документы) хранятся в форматах единого ЯГТИ, принятого для данной системы САПР.

Программы ведения архива документации по спроектированному объекту обеспечивают хранение, поиск и выдачу документации, сформированной в САПР по группе объектов, находящихся в процессе проектирования.

Постпроцессоры выпуска документации предназначены для преобразования графических и символьных текстов из стандартной архивной формы, принятой в САПР, в форму, необходимую для использования на конкретном устройстве. Постпроцессоры делятся на три основных класса:

- постпроцессоры выпуска текстовой документации на автоматах печати;

- постпроцессоры формирования графической документации на графопостроителях;

- постпроцессоры формирования технологической документации автоматизированного производства.

3.3 ПРИМЕНЕНИЕ ЭВМ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРОЦЕССА ПРЕКТИРОВАНИЯ

Для промышленного производства системы автоматизированного проектирования приобретают все большее значение. Применение ЭВМ оказывает воздействие на конструирование, технологию и неизбежно приводит к структурным изменениям и расширению поля деятельности конструкторов и технологов в сферах их профессиональной деятельности.

САПР - это системы, предназначенные для переработки различной буквенно-цифровой информации, необходимой в процессе конструирования и разработки технологии изготовления изделия. С помощ САПР возможно выполнение расчетов при проектировании, оформление и выпуск чертежей, геометрическое моделирование и моделирование функциональных и динамических характеристик, решение проблем, связанных с составлением спецификаций, технологических карт, а также изготовление программоносителей для станков с ЧПУ и сопроводительной документации к управляющим программам (рис. 3.1).

При современном развитии техники оптимальное решение всех перечисленных выше задач с помощью одной САПР невозможно. САПР специализируется по отраслям, например, существуют различные системы в станко-, самолето-, автомобиле-, приборостроении, электронике, строительстве и др.

Разнообразные задачи проектирования, решаемые в системе САПР, можно объеди-

нить в четыре группы функций, которые соответствуют четырем заключительным фазам процесса проектирования по системе Шигли (рис. 3.2).

Геометрическое моделирование в рамках САПР связано с получением понятного машине математического описания геометрических свойств объекта.

При наличии такого описания образ проектируемого объекта можно воспроизвести на экране графического терминала, а с ним можно манипулировать посредством различных сигналов, идущих от центрального процессора САПР. Для проведения геометрического моделирования разработчик конструирует графическое изображение объекта на экране терминала системы ИМГ, вводя в машину команды трех типов.


Рис. 3.1. Модульная структура программного обеспечения
Команды первого типа обеспечивают формирование базовых геометрических элементов, таких как точки, линии и окружности. По командам второго типа осуществляется масштабирование, повороты изображения и прочие преобразования базовых элементов. С помощью команд третьего типа производится компоновка различных элементов в целостное изображение проектируемого объекта.

В ходе геометрического проектирования машина преобразует поступающие сигналы в компоненты математической модели, запоминает нужную информацию в файлах данных и отображает полученную модель проектируемого объекта на экране терминала. Впоследствии эта модель может извлекаться из машинных файлов в целях проведения обзора, анализа, изменения.

Существует несколько различных методов представления объекта при геометри

ческом моделировании. Основным является представление объекта в каркасной форме, когда он изображается совокупностью соединительных линий. Каркасное геометрическое моделирование существует в трех видах - в зависимости от конкретных возможностей системы ИМГ:

- 2-мерное (типа 2Д) - для плоских объектов;

Этапы процесса Процедуры автоматизированного

проектирования проектирования


Рис. 3.2. Области использования ЭВМ в процессе проектирования

- 2,5-мерное, позволяющее воспроизводить на экране трехмерные объекты, не имеющие деталей с боковыми стенками;

- 3-мерное (типа ЗД) - дающее возможность моделировать сложные геометричес-

кие объекты в трехмерном отображении.

Необходимо отметить, что в случае, когда достаточно трехмерного проектирования для отображения сложных форм проектируемого объекта, существуют различные методы расширения каркасного моделирования. Наиболее совершенный метод геометрического моделирования - это объемное представление монолитных тел. При использовании этого метода проектируемый объект конструируется из монолитных геометрических тел, называемых графическими монолитами.

Еще одна возможность САПР - это цветная графика, что позволяет выделять отдельные компоненты сборочных узлов, подчеркивать объемность и достигать других целей.

Инженерный анализ. При выполнении проекта требуется проведение процедуры анализа. Этот анализ может включать расчеты механических напряжений и усилий, тепловых процессов, дифференциальных уравнений, описывающих динамическое поведение проектируемого объекта, аппаратурный расчет и т.д. В целом в ряде случаев для этого удается использовать универсальные программы инженерного анализа, в других случаях требуется разработка специальных программ для решения конкретных задач.

В готовых к непосредственному применению САПР такие средства либо предусматриваются в составе системного программного обеспечения, либо могут включаться потом в библиотеку программ и вызываться для использования в процессе работы с каждой конкретной моделью проектируемого объекта. Если полученные результаты анализа свидетельствуют о нежелательных свойствах поведения проектируемого объекта, конструктор имеет возможность изменить его форму и повторить анализ, например, методом конечных элементов для пересмотренной конструкции.

Обзор и оценка проектных решений. Проверку точности проектирования можно легко выполнить с использованием графического терминала. Полуавтоматические стандартные программы определения размеров и допусков, привязывающие размерные характеристики к указываемым пользователем поверхностям, позволяют сократить число ошибок в определении размеров. Часто в процессе обзора используется процедура разбиения на слои. Например, возможно наложение геометрического образа контуров готовой детали после механической обработки на станке на изображение черновой заготовки. Указанная процедура может применяться поэтапно в целях контроля каждой отдельной стадии изготовления детали.

Еще одна процедура, реализуемая в анализе проектных решений, состоит в проверке взаимных наложений. Эта процедура связана с контролем местоположения элементов компоновочного узла, так как существует риск установки их на места, уже занятые другими компонентами. Подобный риск особенно реален при проектировании химических заводов, холодильных установок и разного рода трубопроводов сложной конфигурации.

Одно из наиболее интересных средств оценки проектных решений - это кинематические модели. Стандартные коммерческие пакеты кинематики обеспечивают возможность динамического воспроизведения движения простых проектируемых механизмов вроде шарниров и сочлененных звеньев. Наличие таких средств анализа расширяет возможности конструктора в части визуального наблюдения за работой механизма и помогает гарантировать отсутствие столкновений с другими объектами.

3.4. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Автоматическое черчение предполагает получение выполненных на бумаге конструкторских чертежей непосредственно на базе данных САПР. Производительность САПР на указанной операции по сравнению с чертежником возрастает примерно в пять раз. Функциональные возможности ИМГ в процедурах изготовления чертежей проявляются в автоматическом определении размеров, штриховки нужных областей, масштабировании, а также в построении разрезов и изометрии, увеличении изображений конкретных элементов деталей.

Классификация и кодирование деталей. В дополнении к четырем выше описанным функциям САПР следует отнести еще одно достоинство САПР: ее база данных может использоваться для разработки системы классификации и кодирования деталей. Смысл этой системы состоит в том, что подобные детали группируются в классы, и свойство их подобия отображается в схеме кодирования. В результате конструкторы могут использовать систему классификации и кодирования в своей работе для отыскания уже существующих конструкций деталей вместо проектирования их каждый раз заново.

Формирование производственной базы данных. Одной из причин, по которой внедрение САПР особенно оправдано, является возможность создания базы данных, необходимых для последующего изготовления проектируемых изделий. В настоящее время существуют автоматизированные системы, в которых на этапе проектирования создается львиная доля информации и документации, необходимой для планирования производственного процесса и управления технологичес-

кими операциями изготовления спроектированных изделий.

Производственная база данных представляет собой интегрированную базу данных, единую для САПР и автоматизированной системы управления производственными процессами. Она содержит всю информацию об изделии, сформированную в процессе его проектирования, а также некоторые дополнительные сведения, необходимые для производства и получаемые на основе проектных данных.

3.5 ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

Автоматизация проектирования обеспечивает целый ряд преимуществ и выгод, но лишь некоторые из них поддаются количественной оценке. Частично эффективность САПР достигается за счет неявных факторов: улучшения качества работы, получения более содержательной и более полезной информации, совершенствования процесса управления и все эти факторы трудно выразить количественно.

Некоторые другие выгоды сами по себе поддаются количественному выражению, однако, их результат проявляется на более поздних стадиях производственного процесса и поэтому трудно бывает оценить соответствующие выгоды при проектировании. Целый ряд статей экономического эффекта от внедрения САПР можно измерить непосредственно, к их числу относятся:

- увеличение производительности труда конструктора;

- сокращение длительности циклов производства;

- уменьшение требуемого числа конструкторов-проектировщиков;

- обеспечение более быстрой реакции на запросы пользователей САПР касающиеся использования стандартных деталей;

- минимизация числа ошибок, связанных с ручным оформлением документов;

- повышение точности проектирования;

- автоматизация процесса подготовки технической документации;

- стандартизация проектных решений;

- улучшение качества проектных разработок;

- совершенствование внесения конструкторских изменений;

- повышение разборчивости и информативности чертежей.

3.6. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К САПР

Основные требования к САПР связаны в основном с их эксплуатационными характеристиками, универсальностью САПР, а также возможностью адаптации к быстроменяющимся условиям проектирования и производства. К основным требованиям относятся:

1) Простой доступ пользователя к САПР. Под простым доступом понимается возможность реализации проектной процедуры, необходимой пользователю, на основе специальных языковых средств, ориентированных на пользователя. Система автоматизированного проектирования снимает с пользователя трудоемкие задачи создания математического описания и программирования модели. Чем выше «интеллект» системы, тем более прост и лаконичен язык общения пользователя с САПР. Основой простоты взаимодействия пользователя с системой САПР является программное обеспечение. Внешне эта простота проявляется в виде соответствующих языков, ориентированных на взаимодействие пользователя с САПР.

2) Прямой доступ пользователя к САПР. Под прямым доступом понимается возможность непосредственного обращения пользователя к программно-информаци-

онным средствам САПР, иначе говоря, возможность оперативного ввода данных и отображение результатов проектирования. В подобном режиме прямого доступа пользователь может формировать и отлаживать программу, вводить новые данные, получать в виде распечаток и графических результатов проектные и расчетные операции.

Режим прямого доступа в САПР способствует исключению из технологического цикла проектирования промежуточных звеньев, позволяет сосредоточить проектные работы в одном центре. Иначе говоря, средства прямого доступа обеспечивают централизацию проектирования.

Подобная централизация резко повышает эффективность техпроцесса благодаря предельному сокращению пауз между отдельными процедурами и тем самым повышает наполненность содержательными работами и сокращает общее время технологического процесса проектирования (рис. 3.3).

3) Требования к пользователю САПР. Для настоящего времени будущие пользователи автоматизированного проектирования (АП) во время их профессиональной учебы недостаточно или совершенно не готовятся к работе с САПР. Это замечание, прежде всего, относится к направленности курсов основных дисциплин, которые почти исключительно ориентированы на традиционные методы обучения или работы. Для пользователя, прежде всего, необходимо знание методов обработки данных, английского языка и дисциплины.

Рис. 3.3. Схема взаимодействия пользователя со средствами САПР:

а - пакетный режим, диалог с использованием терминала; б – диалог с использованием терминала.
Все САПР ориентированы на пользователя, т.е. внутренние процессы, происходящие в САПР, остаются для пользователя в большинстве случаев скрытыми. Все же целесообразно уметь мысленно воспроизводить последовательность действий системы, что позволяет предотвращать заведомо нереалистические представления и приемы работы.

Большинство работающих сейчас систем по «происхождению» англоязычные или же создавались для экспортных поставок, и в них английский язык используется как основной. Хотя перевод системы на другие языки принципиально возможен, но с этим связан большой объем работы. Диалог между пользователем и системой происходит на простейшем английском языке, насыщенном специальными терминами АП.

4) Универсальность программного обеспечения (ПО) и адаптация САПР к условиям проектирования. Универсальность определяется степенью инвариантности программ по отношению к проектным задачам. Универсальное программное обеспечение позволяет решать с помощью одних и тех же средств широкий круг проектных задач.

Адаптируемость и универсальность САПР подчинены по сути одним целям. Оба понятия связаны с созданием программно-информационных средств, обеспечивающих выполнение проектных работ по широкому классу изделий при различных изменяющихся условиях проектирования. Однако адаптируемость, в отличие от универсальности, предполагает главным образом возможность включения в систему новых программных средств и расширения базиса структурного синтеза для отслеживания непредусмотренных изменений среды проектирования.

К изменениям среды относятся: смена используемой в проектировании базы, изменение конструктивов, смена технологических требований, изменение парка исполнительных автоматов, смена состава и формы конструкторской документации, появление более современных методов (алгоритмов) проектирования. Средства адаптации обеспечивают долговечность и живучесть системы.

Адаптация в современных САПР осуществляется реализацией двух основных принципов:

- модульных принципов построения структуры программного обеспечения (ПО);

- отделения данных от программы и создания самостоятельно функционирующей базы данных, связанной стандартным программным интерфейсом с программными модулями.

Модульный принцип предполагает возможность включения и выключения отдель-

ных процедур без нарушения функционирования САПР. Это позволяет при необходимости заменить одни программные модули другими и вставить новые.

Создание баз данных является обязательным условием реализации модульного принципа, поскольку в этом случае исключение отдельной программы не нарушает целостность информационного взаимодействия программных средств. База данных в САПР является сосредоточением (библиотекой) математических модулей элементного базиса проектирования, т.е. того базиса, из которого формируются модели сложных объектов.

3.7. СВЯЗЬ САПР С ПРОИЗВОДСТВОМ, РАСШИРЕНИЕ

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

При использовании САПР для изготовления объекта необходим огромный объем проектной информации. При традиционных ручных способах производства САПР должна поставлять текстовую и графическую конструкторскую документацию с описанием технологических процессов. При автоматизированном производстве отдельной для САПР является постановка программ для станочного парка с ЧПУ и автоматом контроля.

Входные и выходные данные расчетов нередко имеют непосредственное отношение к геометрии конструируемых объектов. Поэтому предпринимаются попытки увязать расчеты с графическими процедурами или полностью интегрировать их в процесс АП.

Важным видом расчета является метод конечных элементов, применяемый тогда, когда сложность детали уже не позволяет использование аналитических методов. Методом конечных элементов (МКЭ) сложные детали конструкции расчленяют на простые основные элементы, которые легко поддаются расче-

ту. Путем стыковки соседних элементов получают большое число уравнений (систему) со многими неизвестными, часто многими тысячами неизвестных. Решение таких систем доступно только высокопроизводительным ЭВМ, так как для этого требуется выполнение огромного количества арифметических операций.

Распространенными областями применения МКЭ являются прочностные расчеты, распределение температур и др. При этом результаты расчетов могут быть представлены графически, например, в виде линий напряжений или деформаций. Связь других объемных геометрических расчетов с САПР почти всегда находится через интерфейсы. На практике это значит, что работают две независимые друг от друга программные системы, которые могут между собой обмениваться данными. Так, результаты расчета зубчатого зацепления могут быть переданы САПР в качестве геометрических элементов, а там подвергаться дальнейшей обработке любым образом для использования при выполнении штриховки или нанесения размеров.

Вариантное конструирование. Возможность вариантного конструирования используется в случае, когда существует постоянная потребность в формировании чертежей деталей, которые могут быть выполнены путем варьирования по жесткой схеме. Различают размерные варианты и варианты формы. Например, требуется получить варьируемый по длине и ширине прямоугольник с точкой привязки в нижнем левом углу. Пользователь запускает вариантную программу, применяя, например, команду: ПУСК, ВАРИАНТ, ПРЯМОУГОЛЬНИК.

Программа запрашивает необходимые данные и дает соответствующие пояснения:

«ввод длины:»

«ввод ширины:»

«ввод начальных координат:».

Пользователь после двоеточия указывает желаемые величины. Системы используют различные языки.

Генерирование спецификаций. С целью составления спецификаций информация, хранящаяся в памяти ЭВМ, преобразуется и затем используется. При этом обязательны две предпосылки:

- требуемая информация, а также и ее необходимая форма, должны быть введены заранее вместе с чертежом;

- САПР должна уметь обрабатывать эту информацию т.е. должна располагать соответствующим интерфейсом.

Лучше всего удается составить спецификацию, когда каждая отдельная деталь вы-

полняется автономно, снабжается требуемым обозначением и для составления сборочного чертежа затем вызывается из банка данных.

Программы, предназначенные для составления спецификаций, должны обеспечить чтение и использование данных чертежей, и, в случае необходимости, автоматически корректироваться.

Интерфейсы с банком данных. Если в рамках одной САПР решение всех задач пользователя не обеспечивается, то она должна представить возможность посредством интерфейса АП - банка данных - считать хранящуюся в нем информацию или записать в него требуемые данные.

В основном каждый изготовитель САПР пользуется собственными интерфейсами, так как отсутствуют общепринятые нормы, по которым могли бы обмениваться данными АП.

Отыскивание деталей-аналогов. Ведутся разработки, которые позволяют осуществлять просмотр чертежей, полученных при АП на экране графического дисплея. При этом алфавитно-цифровой поиск деталей повторного использования по предметным признакам комбинируется с быстрым «перелистыванием» чертежей.

Влияние новой технологии. При внедрении САПР для предприятий важной характеристикой является экономия рабочего времени. Из литературных источников следует, что с применением АП объем работ, связанный с чертежной доской, уменьшается вдвое, а в отдельных специальных случаях и в 20 раз. Продуктивное использование САПР означает не столько минимизацию конструкторских работ, сколько достижение оптимального соотношения между объемом работы и ее результатом.