Разработка САПР электронной аппаратуры
Шрифт:
• диспетчеризация и контролирование хода производства;
• доставка полуфабрикатов и инструмента к оборудованию;
• автоматическая загрузка-разгрузка оборудования;
• приём из подсистем более высокого уровня программ управления оборудованием, их трансляция и редактирование;
• управление работой оборудования и её контроль;
• контроль качества изготовляемого объекта и инструмента;
• доставка горюче-смазочных материалов и удаление отходов.
В связи с приведенными задачами можно выделить типовые функциональные подсистемы ГПС, объединенные в следующую функциональную структуру (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Функциональная
В информационный поток входят перечень объектов, технические требования к их изготовлению и функционированию, конструкторская и технологическая документация. Материальный поток состоит из предметов труда (сырье, материалы, полуфабрикаты, комплектующие), топливно-энергетических и трудовых ресурсов.
Из функциональной структуры ГПС видно, что для программно-информационного обеспечения ГПС определяются две группы задач. Первая – управленческая – связана с организацией процессов транспортировки материальных потоков, загрузки оборудования, использования операций изготовления и контроля как основного изделия, так и оснастки. Вторая группа задач связана с созданием информационного базиса, в который входят конструкторская и технологическая документации по основным изделиям и оснастке.
Формирование технологической документации осуществляется АСТПП на основе конструкторской документации, выпускаемой САПР. Поэтому цепочка САПР-АСТПП представляет собой систему конструкторско-технологического проектирования. С выхода САПР на АСТПП поступает комплект конструкторской документации, включающий описание геометрии изделия и спецификацию с полным описанием конструктивных элементов. С выхода АСТПП снимается технологическая документация, содержащая маршрутные и операционные технологические процессы с полным набором управляющих программ для операций изготовления и контроля как самого изделия, так и оснастки техпроцесса.
Изложенная концепция программно-информационного обеспечения отображена в виде двухконтурной структуры (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Структура программно-информационного обеспечения ГПС
Эта структура имеет две цепи: формирования информационной базы и оперативного управления ГПС. Совокупность технологических процессов по изделиям, подлежащим обработке в ГПС на планируемый отрезок времени, определяет первую часть информационной базы – базу технологической документации ГПС. Вторую часть информационной базы составляет библиотека, учитывающая все элементы материального потока. Абонентом первой части базы является АСУ производственных цехов, а абонентом второй части базы – АСУ складов и транспортных систем.
Входными данными для системы управления производством является плановое задание, которое определяет в неформальном виде работу производства на определенный отрезок времени. На основе этого задания АСУ производством формирует программу работы ГПС. При этом программа ГПС должна быть оформлена в виде упорядоченной последовательности заданий. Загрузка ГПС пакетом заданий осуществляется периодически. По каждой позиции этого пакета операционная система выбирает из базы данных комплект технологической документации для изготовления изделия оснастки. Затем операционная система совместно с АСУ формирует управляющие программы для автоматизированных цехов складов и транспортных систем. Эти программы согласованы по номенклатуре изделий производства и ранжированы по времени исполнения основных и вспомогательных операций.
1.3. Принципы создания САПР
САПР входит в структуру предприятия и является его организационно-технической системой, которая выполняет проектирование на базе комплекса средств автоматизированного проектирования (КСАП). Связь подразделений предприятия с КСАП определяется организационным обеспечением.
При создании новой САПР независимо от ее концепции рекомендуется опираться на ряд основополагающих принципов:
Принцип системного единства, который обеспечивает системную связь проектирования элементов объекта и всего объекта в целом, т.е. реализует иерархический подход в проектировании. Соблюдение этого принципа даёт максимальный эффект при использовании САПР за счет исключения ручного ввода информации при переходе от одного этапа проектирования к другому.
Принцип совместимости и развития ориентирует разработчиков САПР на создание открытой, развивающейся системы, в которой возможна модернизация подсистем и компонентов. Соблюдение этого принципа экономит трудовые ресурсы за счет преемственности и развития САПР, т.е. пополнения и обновления её составных частей.
Принцип стандартизации позволяет реализовать унификацию, типизацию и стандартизацию элементов САПР, которые инвариантны к объектам проектирования и отраслевой ориентации. При этом типизацию проходят элементы с перспективой многократного применения, которые периодически модифицируются. Разработка САПР с учетом типизации предполагает создание базового варианта КСАП с последующей его модификацией.
Принцип автономности подсистем означает ввод в действие каждой подсистемы независимо от других подсистем.
Соблюдение рассмотренных принципов в целом обеспечивает высокую эффективность создаваемой САПР.
1.4. Виды обеспечений САПР
САПР объединяет несколько видов обеспечений процесса проектирования, среди которых базовыми являются следующие:
1. Техническое обеспечение – технические средства, для выполнения автоматизированного проектирования, включающие как универсальные, так и специализированные средства вычислительной техники, необходимые для проектирования, конструирования, изготовления и контроля изделия.
2. Математическое обеспечение – математические методы, модели и алгоритмы проектирования. Математической моделью называют совокупность уравнений или иных средств, описывающих функционирование объекта и реализующих математические методы расчёта его характеристик.
3. Программное обеспечение содержит системную и проблемную (прикладную) части. Системная часть необходима для функционирования САПР и на этапах создания и модифицирования САПР. Кроме того, к системному обеспечению надо отнести и операционные системы ЭВМ. Реализацию проектных процедур обеспечивает прикладная часть программного обеспечения, которая предназначена для решения задач предметной области.
4. Информационное обеспечение – сведения, необходимые для проектирования объекта, в которые включают, например, нормативные и справочные документы, планы, перспективы технического развития, различные системы документации и т.д., которые объединяют в понятие банка данных.
5. Лингвистическое обеспечение – языки проектирования, методы сжатия и развёртывания текстов, необходимых для проектирования. Различают:
• входной язык – язык для записи задания на проектирование;
• базовый язык – язык описания дополнительных сведений об объекте, проектных решений и процедур информационного обмена;