Предпосылки использования САПР
Множество аспектов, касающихся поведенческого фактора, учитывается при проектировании и использовании САПР. Наиважнейшей целью САПР является создание системы, которая позволяет расширить созидательные возможности человека и его способность к принятию решений. Для достижения указанной цели аппаратные и программные средства, входящие в состав системы, должны быть совместимы с процессом познания проектировщика и удовлетворять физическим требованиям, предъявляемым к системе при взаимодействии с ней. Результатами использования такой системы являются увеличение творческой активности и производительности, повышение качества принимаемых проектных решений и чувство удовлетворения от работы [10].
Система человек — САПР является гибридной интеллектуальной системой, в которой созидательные способности человека и его способности к принятию решений дополняются возможностями обработки информации на ЭВМ. Возможности такой системы превосходят возможности каждого из составляющих компонентов, причем взаимодействие между компонентами является синергическим.
В работах [45] и [75] обсуждаются следующие предпосылки использования САПР:
1. Использование САПР способно значительно повысить производительность. Графические возможности САПР позволяют проектировщику визуально представить изделие и синтезировать, анализировать и документировать проект в интерактивном режиме. Отмечено увеличение производительности при использовании САПР по отношению к проектированию вручную в диапазоне от 3: 1 [43] или 4: 1 [60, 88] до 10:1 [83]. Рост производительности сильно зависит от сложности чертежа, уровня проработки деталей и от повторяемости в проектировании составляющих [45, 59].
Согласно данным опроса 33 пользователей, приводимым в обзоре [30], 78% респондентов отметили возросшую производительность, 76% указали на уменьшение длительности цикла проектирования, а 70% —на снижение стоимости проектирования. Кроме того, 78% опрошенных заметили, что эффект от использования САПР оказался точно таким, какой они ожидали, а 75% порекомендовали бы коллегам использовать именно ту систему, с которой работают сами.
2. Использование САПР может приводить к повышению качества и точности проектирования. В упоминавшемся выше обзоре [30] отмечено, что 84% проектировщиков указывают на повышение точности своих чертежей.
3. САПР могут способствовать налаживанию связей между проектировщиками, главным образом, благодаря использованию общей базы данных, стандартизации чертежей, использованию общего набора графических символов и лучшей удобочитаемости чертежей [45].
4. САПР могут оказать помощь и в процессе производства. Например, пользователь САПР в состоянии описать форму детали, проанализировать напряжения и деформации детали и проверить ее механическую работу. Более того, с помощью геометрического описания детали, предоставляемого пользователем САПР, впоследствии могут быть получены управляющие перфоленты для систем сЧПУ, запрограммированы роботы и др. [58].
В табл. 6.1 [45] перечислены преимущества и выгоды, получаемые при использовании САПР в составе интегрированного комплекса САПР — АПС.
По мере совершенствования программного обеспечения, технических средств и интерфейса между человеком и САПР можно ожидать получения дополнительных выгод от использования таких систем [10].
В настоящей главе сначала обсуждаются различные аспекты проектирования, относящиеся к использованию САПР, а затем— собственно технология САПР. Хотя технические и программные средства САПР концептуально интегрированы, каждый из этих компонентов рассматривается отдельно для лучшего понимания его существа.
Таблица 6.1. Преимущества и выгоды, которые могут быть получены от внедрения САПР [45]
/1. Увеличение производительности труда конструкторов.
2. Сокращение длительности циклов производства.
3. Уменьшение требуемого числа конструкторов.
4. Облегчение внесения изменений в конструкцию изделий соответственно нуждам заказчика.
5. Обеспечение более быстрой реакции на запросы пользователей САПР,
Касающиеся использования стандартных деталей.
6. Исключение необходимости привлечения субподрядных организаций для обеспечения своевременного выполнения планов производства.
7. Минимизация числа ошибок, связанных с ручным оформлением документа.
8. Повышение точности проектирования.
9. Обеспечение процедур анализа взаимодействий различных компонентов сложных изделий.
10. Упрощение задач анализа функционирования проектируемых изделий и сокращение на этой основе объемов испытаний опытных образцов.
11. Автоматизация процесса подготовки технической документации.
12. Стандартизация проектных решений.
13. Улучшение качества проектных разработок.
14. Повышение производительности процесса проектирования инструмента и оснастки.
15. Получение более детальной информации о производственных затратах.
16. Сокращение длительности периода обучения рутинным операциям черчения и подготовки программ для станков с ЧПУ.
17. Уменьшение числа ошибок при программировании процесса изготовления деталей на станках с ЧПУ.
18. Обеспечение возможности более широкого применения уже имеющихся деталей, инструмента и оснастки.
19. Обеспечение условий для более надежных гарантий соответствия проектируемых изделий имеющимся производственным возможностям.
20. Экономия материалов и станочного времени за счет использования оптимизационных алгоритмов.
21. Оперативное получение информации о состоянии незавершенного производства.
212. Более эффективное управление взаимодействием персонала конструкторов в процессе проектирования.
23. Облегчение задач технического контроля сложных изделий
24. Обеспечение более эффективного взаимодействия между инженерами, конструкторами, чертежниками, руководителями и различными проектными группами.
