ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР

Распределение функций между человеком и ЭВМ

Бэйли!> выделил задачи, выполняемые наилучшим образом человеком и компонентами САПР, при условии, что проекти­рование производится в логической последовательности. Ре­зультаты исследования приведены в табл. 6.6. Этот материал может оказать помощь в структурировании задач, выполняе­мых с помощью САПР, и при проектировании оптимального распределения функций между человеком и оборудованием.

В общем случае возможности обработки информации и при­нятия решений в САПР ограничены следующими факторами:

1. Системы на основе ЭВМ имеют ограниченные возможно­сти распознавания новых ситуаций.

2. САПР не способны использовать эвристические правила и должны основываться на алгоритмических методах при ре­шении задач

3. САПР относительно неэффективны в управлении изме­нениями модели на стадии синтеза проекта по сравнению с их

" Bailey М J, 1985.

Таблица 6.6. Предлагаемое распределение функций и ответственности между человеком и ЭВМ в САПР')

Вид деятельности Цель работы Выполняется человеком Выполняется ЭВМ Пояснения

Творчество Проектировщик создает Функции, которые чело - То, с чем человек справ - у проектировщика есть

Различные концепции век выполняет наилуч - ляется хуже: маннпули - партнер — некто, выполняю - проекта шим образом: мышление, рование информацией о щий те действия, при реа-

Творческий процесс, при - трехмерных объектах, ре - лнзации которых человек нятие решений шение дифференциаль - испытывает затруднения.

Ных уравнений и т. п. Проектировщик получает большую свободу для твор­чества и эксперимента

Геометрическое Создание математической Вводит основные харак - Осуществляет ведение Проектировщик работает с моделирование модели изделия на ЭВМ Теристики формы изде- топологической и геомет - моделью в терминах геомет-

Лия с использованием рической баз данных, рических пространственных геометрических примити - Выполняет вычисления фигур, а ие в терминах ре - вов, вытеснения, замета - при булевых операциях Бер каркасных моделей, ния, булевых операций В базе данных хранится до­

Статочно информации для выполнения требуемого ана­лиза

Параметризация Редактирование матема - Распознает отношения Производит запись в Фактически создается семей - проекта тической геометрической зависимости между час - символическом виде ос - ство возможных вариантов

Модели в процессе ите - Тями проектируемого из - новных размеров. Спо - проекта ративного проектирова - делия. Использует, где собна многократно пе­ния это возможно, символы рестраивать геометриче - вместо значений скую модель при зада­нии новых численных значений для символиче­ских переменных

Геометрическое Редактирование матеМа- Взаимодействует с ЭВМ Распознает выбранные Проектировщик имеет воз - Редакті'рование тической геометрической в интерактивном режиме, элементы и выполняет можиость редактировать модели в процессе ите - выбирая І еометрические графическое редактиро - (я, следовательно, выпол - ративного проектирова-элементы и указывая их вание нять итерации) быстро, ис-

Ния положение на экране пользуя возможности гра­

Фического режима взаимо­действия с системой

Визуализация: Динамическое графиче - Имеет возможность в ин - Специальное оборудова- Динамические преобразова - каркасные модели ское отображение с ис-тсрактивном режиме вы - ние для выполнения пре - иия улучшают качество ото - пользованием только ин-поднять повороты, пере - образований позволяет бражения и облегчают вос - формации о границах мещение и масштабнро - выполнять их в реальном приятие объекта вание масштабе времени

Визуализация: Графическое отображе-Указывает информацию Используется световое Улучшается качество ото - монолитные моде - ние сплошного объекта, о положении источника моделирование для от®- бражения и восприятие. Ме­ли в том числе в динамиче - света и свойствах отоб - бражения сплошного тод хорошо подходит для ском режиме ражаемой поверхности, объекта. Некоторые но - отображения результатов Вводит информацию о вые системы имеют спе - анализа различных свойств необходимых преобразо- циализнрованное обору - ваниях дование для динамиче­ского выполнения этих операций

Анализ распреде-Вычисление массы, поло-Задает значения плотно - Производится вычисле- Физические свойства легко ления масс жения центра тяжести, стн материала изделия, нне распределения масс вычисляются и используют-

Момеита инерции изде - Может также Потребо - в соответствии с геомет - ся при выполнении итера - лия ваться указание «факто - рическими характеристи - ций в процессе проектиро-

Ра точности» ками изделия и требуе- вания

Мой точностью

Анализ динамиче-Определение кинематиче-Вводит информацию о Вначале вычисляется Динамический отклик из - скнх свойств ме-Ской механической реак - кинематических связях распределение масс, если делия легко поддается вы - ханической снстс - ции проектируемого из - частей изделия. Описы - это необходимо. Выпол - числению при выполнении мы делия васт законы управляю - нястся решение диффе - итераций в процессе проек-

Щих воздействий ренциальных уравнений тирования

Движения. Осуществляет­ся отображение изделия в движении. Информа­ция о положении, скоро­стях, ускорениях и зиа-

Вид деятельности Цель работы Выполняется человеком Выполняется ЭВМ Пояснения

Чениях сил реакции за­поминается для после­дующего использования

Анализ Напряже-Определение структурной Введет константы упру - Выполняется разбиение Определить внутренние уси - ний реакции изделия Пригости материала изделия, изделия на элементы, лия и деформации в изде-

Ириложеиин внешних сил Вводит граничные уело - Определяются иедостаю - Лин относительно легко, по - вня и условия нагруже - щне условия нагружения, этому возможно проведение иия. Подтверждает вы - возможно, путем выпол - итераций по этим парам^т - бор размера элемента нения анализа динамиче - рам при использовании Мето - ских свойств изделия да конечных элементов

Связь с производ-Создание интерфейса Задает значения допу - Распознаются особенно- Изделие может быть изго - ством между САПР и АПС стимых отклонений, ше - стн изделия, планируют - товлено при минимальном

Роховатость поверхио - ся процессы, строится дополнительном вмешатель - стей и т. п. траектория движения ин - стве. САПР постоянно ана-

Струмента станка с ЧПУ, лизирует проект в процессе осуществляется контроль создания — редактирования программы для ЧПУ на предмет выявления про­изводственных трудностей

Получение черте-Получение проектных «Запрашивает выполнение Строит проекции границ Получение чертежей не яв - жей анннотированных черте - этих функций. Может по - проектируемого изделия ляется более первоочеред-

Жей требоваться указать мсс - Проставляет размеры в ной задачей; чертежи ока­

Та простановки разме - подходящих для этого зываются лишь побочным ров местах продуктом работы всей си­

Стемы

Общее пояснение: проектировщик создает «виртуальный прогогип», который несет информацию, двстаточную для визуа­лизации, анализа и производства изделия.

') Авторы хотели бы выразить благод»риость д-ру М. Дж. Бэйли, бывшему сотруднику Школы инженеров-механиков в Университете пурдью, за создание этой таблицы. В настоящее время д-р Бэйли является директором по перспективному развитию фирмы Megatek Corp.

Отличными возможностями для изменений на стадии анализа.

При использовании САПР от проектировщика требуются в основном три важных навыка:

1. Творческие способности. Это наиболее существенный ас­пект автоматизированного проектирования. Возможности САПР приводят к успеху только тогда, когда в дополнение к способ­ностям проектировщика используются его творческие способ­ности.

2. Принятие решений и решение задач. Значительная часть предоставляемых САПР возможностей, таких, как враще­ние, масштабирование, осуществление преобразований изо­бражения и инженерный анализ, помогает проектировщику в принятии решений и решении задач. Типы решений включают эстетический анализ сцен, контроль допусков, визуальный конт­роль и т. п.

3. Психомоторные навыки. Сюда включаются такие навы­ки, как умение печатать, управлять световым пером или мани­пулятором «мышь».

Распределение задач автоматизированного проектирова­ния между человеком и ЭВМ наиболее четко определяется в отношении психомоторных навыков, в некоторой степени — в отношении принятия решений и решения задач и совсем не определено в отношении творческих способностей.