При неавтоматизированном проектировании все процессы выполняются человеком, при автоматическом — ЭВМ. Особенностью автоматизированного проектирования является то, что проектирование ведется в интерактивном режиме, при этом процессы синтеза при проектировании предпочтительно выполняются человеком, процессы анализа —ЭВМ. В разнообразных по уровню организации, сложности и классу решаемых задач САПР эта особенность сохраняется. В настоящее время различают следующие системы автоматизированного проектирования:
Уникальные системы межотраслевого характера, создаваемые для решения крупнейших народнохозяйственных задач. Такие системы, как правило, имеют короткий «жизненный» цикл, определяемый временем проектирования уникального изделия. Примером такой САПР может служить система автоматизированного проектирования вычислительного комплекса «Эльбрус», относящегося к классу вычислительных машин высокой производительности с быстродействием 12—120 млн. операций/с и емкостью оперативного запоминающего устройства 4,5 Мбайт [12].
Крупные системы отраслевого назначения. Наиболее характерными отличительными особенностями ОСАПР являются:
возможность решения определенного круга задач, возникающих при проектно-конструкторских работах с заданным классом объектов;
наличие отраслевой базы данных, создание которой, как правило, оказывается возможным на основе специализированного банка данных;
наличие единого проблемно-ориентированного языка проектирования, доступного соответствующим специалистам (проектировщикам, конструкторам) каждого предприятия отрасли;
отработка единой отраслевой автоматизированной технологии принятия проектных решений на основе ОСАПР.
Разработка ОСАПР носит выраженную отраслевую специфику, что открывает возможность создания и развития инвариантного ядра отраслевой САПР. Это ядро можно представить как базовую систему автоматизированного проектирования (БаСАПР), позволяющую генерировать САПР конкретных объектов [13].
Для отраслевого принципа создания БаСАПР характерно следующее:
выделение инвариантного ядра компонентов программного, информационного, методического обеспечения отраслевых САПР;
выделение достаточно общей информационно-логической модели процесса проектирования широкого класса объектов отрасли;
взаимосвязанность многих видов расчетов и необходимость их применения при проектировании различных объектов отрасли;
однотипность графического изображения и документации объектов одного вида, позволяющая унифицировать специализированное обеспечение для всего множества объектов отрасли.
Существенным достоинством отраслевого принципа БаСАПР следует считать то обстоятельство, что создаваемые с ее помощью конкретные САПР будут построены в одном базисе, на единой методологической основе. Это обеспечивает возможность использования программного обеспечения различными САПР, обмена информацией между отдельными САПР, взаимной увязки проектных решений, распространения опыта специалистов внутри отрасли.
Главным отличием БаСАПР является качественно новый принцип ее функционирования, заключающийся в генерации промышленных САПР путем настройки базовых компонентов системы на конкретный класс проектируемых объектов с последующим их дополнением, обеспечивающим функциональную полноту конкретной САПР, что предопределяет ее высокую эффективность, надежное и быстрое внедрение на предприятиях отрасли. В этом случае даже относительно некрупная проектная организация с помощью БаСАПР получает возможность использовать самые совершенные и современные методы и средства автоматизированного проектирования.
Первой версией (уровнем) описанного подхода к разработке САПР можно считать отраслевую систему автоматизированного проектирования трансформаторов класса 35 кВ, которая в виде БаСАПР функционирует на головном предприятии подотрасли и в виде нескольких промышленных САПР на ряде предприятий трансформаторостроения, выпускающих трансформаторы из класса, охватываемого ОСАПР.
В настоящее время находят распространение специализированные интегрированные системы автоматизированного проектирования, в которых предусматривается полная автоматизация всех расчетных и некоторых чертежных работ, а также технологической подготовки производства (проектирования технологической оснастки, определения оптимальных маршрутов, выбора оборудования и инструмента и др.).
Кроме того, в них предусматривается полная или частичная автоматизация изготовления всей необходимой документации (чертежей, таблиц, текстов и др.). В ряде наиболее развитых САПР автоматизируются все чертежно-графические работы. Важной особенностью современного этапа в развитии интегрированных САПР, как отмечается в [14], являются все большее слияние и взаимопроникновение собственно конструкторского и технологического этапов проектирования. При ориентации проектов на автоматизированное производство традиционно оформленная проектно-конструкторская документация в ряде случаев начинает терять свое значение. На первое место выходит технологическая документация на машинных носителях (перфолентах, магнитных лентах), которую можно непосредственно использовать для управления оборудованием с ЧПУ. В традиционном виде проектноконструкторская документация будет готовиться со значительными упрощениями и в ограниченном объеме с целью контроля со стороны проектировщика. Например, при изготовлении листов электротехнической стали на автоматических штамповочных линиях информация о размере листов, необходимом их количестве может передаваться из конструкторского бюро в цех на машинных носителях, а не в виде чертежей.
Интегрированные САПР должны [15]:
охватывать все этапы проектирования от ввода описания проектируемого объекта до получения проектно-технической документации (интеграция по глубине);
иметь на отдельных этапах альтернативные алгоритмы и программы, позволяющие формировать наиболее экономичные и достаточно адекватные математические модели в соответствии с конкретными условиями проектирования, выбирать различные математические методы для решения заданной задачи (интеграция по ширине);
иметь систему управления проектированием, а также интегрированную базу данных;
быть приспособленными для тиражирования в различных проектных организациях.
Локальные автономные системы автоматизированного проектирования решают отдельные частные задачи: конкретные проектно-конструкторские расчеты, определенные виды чертежно-графических работ и др. Локальные САПР реализуются не только на ЭВМ серии ЕС, но и на мини- и микро-ЭВМ и в наиболее простом случае могут состоять из одного ПП, обеспечивающего интерактивный режим взаимодействия с проектировщиком. По существу локальные САПР являются подсистемами и входят в системы более высокого уровня иерархии.
Приведенные выше виды САПР, отличаясь значительно друг от друга по сложности и уровню организованности протекающих в них процессов, по объему и важности решаемых ими задач, а также целому ряду других признаков, в то же время полностью соответствуют приведенному в § 1.2 определению, и применение их значительно повышает эффективность проектно-конструкторских работ.
