Система автоматизации проектирования
Комплексная программа по автоматизации проектных работ предусматривает наращивание уровня их автоматизации, который определяется следующими компонентами: используемой технической базой, программным и информационным обеспечением, организацией работ, которые должны быть тесно увязаны в систему автоматизированного проектирования (САПР).
В соответствии со стандартом САПР представляет собой организационно-техническую систему, состоящую из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанную с подразделениями проектной организации и выполняющую автоматизированное проектирование. Цели создания САПР следующие:
повышение качества и технико-экономического уровня проектируемых объектов, увеличение производительности труда, сокращение сроков, уменьшение стоимости и трудоемкости проектирования.
САПР — это человеко-машинная система, позволяющая на базе ЭВМ автоматизировать определенные функции, выполняемые человеком, для повышения темпов и качества проектирования.
Особенно эффективно применение ЭВМ на начальных стадиях проектирования зданий и сооружений, когда формируются основные конструктивные, объемно-планировочные, технологические, экономические и другие характеристики будущего объекта. САПР предусматривает комплексную автоматизацию процесса проектирования вплоть до выпуска проектно-графической документации.
Важное преимущество автоматизированного проектирования — возможность тиражировать полученные результаты, широко распространять в проектных организациях наиболее эффективные типовые методы и нормативные данные.
Разработка и применение САПР объектов строительства должны ориентироваться на достижение таких основных целей: повышение производительности труда проектировщиков путем привлечения ЭВМ, снабженных терминальными устройствами для выполнения наиболее трудоемких задач по расчету, конструированию и получению изображений (твердых копий) объектов; улучшение качества проектов путем снижения капитальных затрат и экономии расхода материалов и ресурсов.
Достижение второй цели основывается на возможности быстрого рассмотрения и анализа нескольких десятков вариантов, что позволяет углубить оптимизацию проекта объекта строительства, улучшить компоновочные решения, уменьшить используемые территории, выбрать наилучшие конструктивные схемы, снизить материалоемкость зданий и сооружений и т.п.
Структурно САПР подразделяют на ряд подсистем, обеспечивающих комплексную разработку проектно-сметной документации на основе использования ЭВМ, оснащенных различными периферийными устройствами, в том числе дисплеями и графопостроителями.
В соответствии со стандартом машинную графику (МГ) рассматривают как обслуживающую подсистему САПР. Машинная графика состоит из обеспечении: методического, лингвистического, математического, программного, технического, информационного и организационного.
Методическое обеспечение — документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизации проектирования.
Лингвистическое обеспечение — языки проектирования, терминология; сюда также относятся правила формализации естественного языка и методы сжатия и развертывания текстов.
Математическое обеспечение основано на методе математического моделирования, согласно которому структура, отношения элементов в модели соответствуют структуре и отношениям в реальном объекте. В машинной графике используют геометрическую версию математического моделирования, при котором двух- и трехмерные изображения состоят из точек, линий и поверхностей.
Программное обеспечение включает программы на машинных носителях, тексты программ и эксплуатационную документацию. Основу программного обеспечения МГ составляют пакеты прикладных программ (ППП МГ), представляющие собой набор программ, реализующих на ЭВМ инвариантные и объектно-ориентированные графические процедуры.
Техническое обеспечение — устройства вычислительной и организационной техники, средств передачи данных, измерительные и другие устройства или их сочетания.
Информационное обеспечение — документы, содержащие описание стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другие данные, а также файлы и блоки данных на машинных носителях с записью указанных документов. Информационное обеспечение должно гарантировать соблюдение принципа информационного единства САПР, который требует, чтобы в подсистеме МГ использовались термины, условные обозначения, символы, проблемно-ориентировочные языки, установленные в отрасли строительства соответствующими стандартами и нормативными документами.
Организационное обеспечение — положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений и взаимодействие их с комплексом средств автоматизации проектирования. Сюда также входят форма представления результатов проектирования и порядок рассмотрения проектных документов, необходимых для функционирования подсистемы МГ.
При автоматизированном проектировании машинная графика позволяет: освободить человека от выполнения однообразных, трудоемких графических операций, которые можно формализовать и тем самым повысить производительность труда в проектировании; благодаря возможности быстрого перебора многих вариантов решать одну из основных задач в области проектирования — поиск оптимальных вариантов; обеспечивать естественную связь человека с ЭВМ.
Машинную графику можно определить как совокупность технических, программных, языковых средств и методов связи пользователя с ЭВМ на уровне зрительных образов при решении различных классов задач.
Комплексы технических средств (КТС) машинной графики обеспечивают ввод графической информации, формирование и вывод результатов в виде графических изображений, а также редактирование изображений. В соответствии с функциональным назначением различают устройства ввода и вывода данных, представленных в графической форме, и ЭВМ, перерабатывающие информацию и определяющие параметры графических изображений. Редактируют изображения с помощью устройств ввода и вывода, объединенных в графические терминальные станции или диалоговые графические терминалы.
Среди устройств ввода, входящих в состав КТС машинной графики, можно выделить устройства графической информации и оперативного ввода неграфических данных. К последним относятся алфавитно-цифровые, цифровые и функциональные клавиатуры, цифровые наборные устройства и т.п.
Устройства вывода графических изображений подразделяют на графические регистрирующие устройства (в результате работы которых изготовляют графические документы) и устройства отображения графической информации без регистрации, или графические дисплеи, при работе которых изображения формируются на экранах, входящих в состав устройств.
Для достижений большей эффективности современные КТС САПР строят в виде трехуровневых систем: верхний — большая ЭВМ (многомашинный комплекс, вычислительная сеть), средний — мини-ЭВМ, управляющая терминальными станциями, нижний — терминальные станции со встроенными микроЭВМ.
Комплексы технических средств машинной графики на основе мини-ЭВМ получили название автоматизированных рабочих мест (АРМ). При таком трехуровневом построении КТС САПР достигаются: эффективное использование многими АРМ больших ЭВМ; повышение производительности процесса проектирования (интерактивной машинной графики) на АРМ; удобный доступ проектировщиков к средствам САПР в результате установки терминальных станций непосредственно на их рабочих местах; возможность использования при необходимости удаленных вычислительных мощностей, создания и ведения распределенных баз данных; специализация вычислительных подразделений и эффективное распределение работ в системе.
Автоматизированные рабочие места (АРМ) представляют собой аппаратурно-программные комплексы, базирующиеся на устройствах ввода и ввода информации в графической и алфавитно-цифровой форме, объединенных мини-ЭВМ по принципу функциональной полноты с общим программным обеспечением и системой текстового контроля. Информационные связи устройств в комплексах обеспечиваются передачей информации по одной или нескольким параллельным физическим линиям (при взаимодействии в реальном масштабе времени) либо переносом информации на носителях.
Комплексы технических средств и программное обеспечение АРМ строят по модульному принципу, что позволяет наращивать мощность отдельных функциональных компонентов и числа объединяемых устройств и переходить к более крупным системам.
Техническое оснащение проектных организаций ориентировано на использование комплексов автоматизированных рабочих мест средней и малой мощности. Технология проектирования предприятий торговли и общественного питания достаточно формализована. Это позволяет разработать автоматизированные системы проектирования, состоящие из отдельных подсистем и технологических линий для создания отдельных видов проектно-сметной документации.Однако обширная номенклатура объектов проектирования со значительным удельным весом небольших по стоимости (мощности, вместимости) предприятий порождает трудности при создании САПР, определении ее структуры и внутренних связей, выделении тех видов работ и объектов, которые необходимо автоматизировать в первую очередь.
Применение ЭВМ экономически не всегда оправдано при конкретном проектировании мелких и разнородных предприятий общественного питания, не имеющих единой формализованной программы вычислений. Напротив, при централизованном проектировании типовых зданий предприятий общественного питания для массового строительства их унифицированных элементов и оборудования использование ЭВМ является высокоэффективным.
