3814

СПРУТ – технология

Возможности системы Dia CAD определяются перечнем решенных задач, а функционально её можно разделить на 2 части:

а) среда Администратора графической базы данных (БД), предназначена для работы с иерархическими, графическими БД; б) среда Конструктора, позволяет создавать и редактировать чертежи и геометрические размеры.

3.4. Классификация современных CADсистем

Условно в зависимости от ряда факторов: по возможным требованиям к аппаратному обеспечению, объёмом созданных моделей и обработанной информации, стоимости – их можно разделить на классы:

тяжелый, средний, лёгкий.

В настоящее время в мировой практике проектирования известно до 10 тысяч CADсистем, используемых практически во всех отраслях промышленности. Наиболее поразительна разница в стоимости: если полномодульная версия тяжелой системы CATIA/CADAM стоит порядка 500 тыс. $, то стоимость полнофункциональной версии системы «Компас» составляет около 1200$! Современные предприятия, как правило, не ограничиваются выбором рабочих мест, ориентированных на одну систему, а используют комплексы, составленные из набора систем разного класса, выполняющие разнообразные функции, связанные с деятельностью предприятия и взаимосвязанные между собой.

CAD-системы тяжелого класса.

CATIA – Computer Aided Three – dimensional Interactive Application.

Является одной из самых распространенных среди тяжелых САПР.

Это комплексная система автоматизированного проектирования (CAD), технической подготовки производства (САМ) и инженерного анализа (САЕ), разрабатываемая фирмой Dassault Systems и поставляемая фирмой IBM. Она предназначена как для создания простых конструкций (например мебель), так и сложных (автомобиль, самолет). По сути является стандар-

21

том в зарубежной аэрокосмической и автомобильной промышленности. Заключает в себе массу передовых технологий и легко используемых функций, в том числе:

Параметрическое и вариационное проектирование

Проектирование на основе типовых элементов

Поверхностное моделирование

Точные пространственные тела

3D-построитель сборных эскизов

контекстно-независимая интерактивная подсказка и т.д.

Внастоящее время систему используют более 100 тысяч пользователей.

Система среднего класса ALLPLAN.

Является интерактивной, объектно-ориентировочной системой 3-х мерного моделирования для архитектуры и строительного конструирования. Разработана фирмой Nemefschek. Система позволяет решать сугубо специальные задачи, возникающие при проектировании строительных конструкций и сооружений.

Вместо графических примитивов (точка, линия, дуга и т.д) пользователь проектирует реальные объекты: стены, крыши, окна, двери. Является интеллектуальной, что упрощает задачу проектирования.

Например, стена «знает» внутренняя она или внешняя, стены соприкасаются автоматически, несущая ЖБ стена проходит через легкую кирпичную перегородку. Данная фирма является первой из трёх мировых поставщиков специальных по новому интеллектуальному стандартуIFC.

Система снабжена дружелюбным интерфейсом, обладающим встроенной анимацией, а встроенные средства визуализации упрощают создание конструктивных моделей и презентационных изобретений.

Система имеет большую систему параметрических БД. Строительных элементов:

накладываемые стены

стены переменной высоты

накладываемые перекрытия

окна произвольной формы и т.д.

Позволяет быстро и эффективно вносить изменения, поскольку конструктивные элементы сопрягаются автоматически с изменением размеров, пересчетом площадей, масс и т.д.

ГЛАВА 4. Хранение, управление и обработка данных

4.1. CALS - технологии

CALS – Continues Acquisition and Life Support. (информационная поддержка жизненно-

го цикла изделий или непрерывная информационная поддержка поставок из жизненного цикла)

В России принят адекватный аналог CALS. Информационная поддержка жизненного цикла ИПИ, основу которой составляет интегрированная информационная среда ИИС или ЕИП (единое информационное пространство).

Государственным стандартом России принят первый термин.

Данный стандарт определяют ИИС как совокупность распространенных баз данных, содержащих сведения об изделиях, в производственной среде, ресурсах и процессах предприятия, обеспечивающая корректность, актуальность, сохранность и доступность данных тем субъектам производственно-хозяйственной деятельности, которая участвует в осуществлении жизненного цикла изделия и которой это необходимо и разрешено.

22

При создании ИИС на предприятии должен реализоваться главный принцип ИПИ: - информационная, однажды возникшая на каком-либо этапе производственного процесса, сохраняется и становится доступный всем участникам этого или другого этапов в соответствии с имеющимися у них правами пользования этой информацией.

Процессы создания, преобразования и передачи информации осуществляется при помощи современных программных средств и в частности:

-систем конструктивного и технологического автоматизированного проектирования (САПР-КП, САПР-ТП) или CAE/CAD/CAM управления;

-программные средства данными об изделии;

-СУБД (PDM);

-автоматизированная система планирования и управления производством (MRP/ERP);

-системы анализа поддержки и ведения баз данных (LSA);

Программированное средство управления потоками работ (WF) и т.д.

Основами для создания ЕИП являются базы данных, причем современных позиций они должны быть многопользовательскими (общими БД).

4.2. Хранилища данных

ИИС представляет собой ХРАНИЛИЩЕ ДАННЫХ, создаваемое все сведения создаваемые и используемые всеми подразделениями предприятия – участниками жизненного цикла в процессе их производственной деятельности.

Они имеют сложную структуру и связи и должны включать в свой состав как минимальные две основные базы:

-общую базу данных изделия (ОБДИ),

-ОБДП – общая база данных предприятия.

С ОБДИ связаны процессы на всех стадиях жизненного цикла.

ОБДП информационно связана с экономической и организационно-технологической подготовкой производства и собственно производством.

Банки данных (БнД).

БнД являются современной формой организации, хранения и доступа к информации. БнД – это система специальным образом организованных данных (БД), программных, технологических, языковых, организационных и методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

Поскольку услугой БнД пользуются большое число пользователей, поэтому в БнД предусматривается специальное средство приведение всех запросов к единой терминологии – или словарь данных.

БнД должен удовлетворять актуальным потребностям внешних пользователей, обеспечивать возможность хранения и модификации больших объемов многоаспектной информации:

-обеспечить выявленным и вновь возникшим потребностям внешних пользователей;

-обеспечить заданный уровень достоверности, хранимой информации и ее непротиворечивость;

-обеспечить доступ к данным только пользователям с соответствующими полномочиями;

23

1)простота – пользователи могут понять, какие данные имеются в их расположении,

2)легкость,

3)гибкость использования,

4)быстрота обработки,

5)простота внесения решений,

6)производительность,

7)секретность,

8)защита от искажения и уничтожения.

Программные средства Банков Данных (БнД)

Программные средства БнД

4.4. Классификация БД

По технологии обработки данных БД подразделяются на централизованные и распре-

делённые.

Централизованные БД хранятся в памяти одной вычислительной системы; если сис-

тема является ???? ЭВМ, то возможен распределённый доступ к такой базе (в локальных се-

тях).

Распределённые БД состоят из нескольких возможно даже пересекающихся или дуб-

лирующихся частей, хранимых на различных ЭВМ сети. Работа с такой БД осуществляется с помощью систем управления распределенной БД (СУРБД). По способу доступа к данным подразделяются на БД с локальным доступом и БД с удаленным (или сетевым) доступом.

Системы централизованных БД сетевым доступом предполагают архитектуру:

-файл-сервер

-клиент-сервер

25

Архитектура файл - сервер предполагает выделение одной из машин если в качестве центральной, где хранится централизованная БД, все другие будут выполнять функции рабо-

чих , с помощью которых поддерживается доступ к централизованной БД.

Архитектура клиент-сервер - подразумевается, что кроме хранения централизован-

ной БД машина-сервер БД обеспечивает выполнение основного объёма обрабатываемых данных, которые по запросу выдаются клиентам.

4.5. Модели данных

Ядром любой БД является модель данных, представляющая собой множество струк-

тур данных ограниченной целостности и операций манипулирования данными.

Наиболее распространенными являются модели:

А) иерархическая – представляет собой совокупность элементов, связанных между собой по определённым правилам, образуют ориентированный график

В каждой записи существует только один путь от корневой записи.

Б) Сетевая модель – при тех же основных понятиях, что и иерархическая. Каждый элемент может быть связан с любым другим.

в) Реляционная модель характеризуется простотой и удобством структуры данных удобной для пользователя, интерфейсом, табличным представлением данных и возможно-

26

стью использования аппарата алгебры и реляционного исчисления для обработки данных.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных виде двумерных таблиц.

4.6. Системы управления БД (СУБД)

СУБД – программные системы, предназначенные для создания на ЭВМ общей БД,

используемой для решения множества задач. По степени универсальности различают СУБД

– общего назначения – не ориентированы на конкретную предметную область или информа-

ционные потребность определенной группы пользователей: они настраиваются на работу с конкретной БД.

Специализированная СУБД – создается в редких случаях при невозможности или не-

целесообразности применения СУБД общего назначения.

Современные СУБД: Lotus Approach, MS Access, Borland, dBase, Borland Paradox, MS Visual Fox Pro, Oracle и др.

Быстрая разработка приложений или RAD-технологий всё чаще на ряду с классиче-

скими СУБД предлагает использовать языки программирования: Visual Basic X.X., Visual C++, которые по скорости работы даже превосходят классические СУБДы.

Необходимым условием разработки и применения СУБД являются средства обеспе-

чения безопасности данных, включающие:

Шифрование прикладных программ

Шифрование данных

Защиту паролем

Ограничение уровня доступа к БД, словарю и т.д.

Самым высоким уровнем безопасности отвечает СУБД dBase-IV и выше.

И достаточно хорошими характеристиками СУБД Access.

4.7. Операционные системы

ОС – комплекс программ, организующих вычислительный процесс в вычислительной системе.

ОС выполняет 2 группы функций:

1.Предоставление пользователю вместо реальной аппаратуры компьютера некото-

рые расширенные машины, с которыми удобно работать и которыми легче про-

граммировать.

27

2.Повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления ресурсами в соответствии с некоторыми критериями. Ресурсы разде-

ляются на первичные (аппаратные) и вторичные (логические, программные, ин-

формационные).

Классификация ОС.

Построенная на основе общих классификационных признаков

1.По количеству одновременно существующих программных процессов – однопро-

граммные и мультипрограммные(имеется ещё мультизадачный режим; различающийся воз-

можностью одновременного использования к разделяемым ресурсам)

2.По количеству пользователей, осуществляющих доступ к вычислительной системе:

-однопользовательская и – многопользовательская. (Каждая из которых работает не за соб-

ственным терминалом, а вычисления производятся на одном компьютере) 3.По назначению: – универсальные и специализированные.

4. По способу загрузки: загружаемые ОС и постоянно находящиеся в памяти вычис-

лительной системы (работают в специализированных устройствах) 5.Системы разделения и реального времени.

Системы разделения времени – каждой задаче выделяется часть процессорного времени,

вследствие чего ни одна задача не занимает процессор надолго, что дает возможность поль-

зователю вести диалог с программой.

Системы реального времени – для управления техническими процессами и объектами: важ-

нейшее требование – время реакции системы, способность выдерживать заранее заданные интервалы между запуском программы и изменением результатов.

4.8. Имитационное моделирование

Это процесс конструирования на ЭВМ модели сложной реальной системы, постанов-

ка экспериментов с моделью с целью либо понять поведение системы, либо оценить различ-

ные стратегии, обеспечивая её функционирование, предусматривает 2 этапа:

а) конструирование модели на ЭВМ б) проведение эксперимента с моделью.

Достоинства имитационного моделирования:

Имитационная модель позволяет описать моделируемый процесс с высокой степенью адекватности объекта.

Имитационная модель обладает гибкостью варьирования структуры, параметром сис-

темы и алгоритмом

28

 Применение ЭВМ существенно сокращает продолжительность испытаний по сравне-

нию с натурными(если они возможны), а также их стоимость.

Основные недостатки:

Решение, полученное на имитационной модели всегда носит частный характер,

т.к. оно соответствует фиксированным элементам структуры, алгоритмам поведе-

ния и значением параметров системы

Большие трудозатраты на создание моделей и проведение эксперимента, а также на обработку их результатов

Если использование системы предполагает участие людей при проведении ма-

шинного эксперимента, на результат может оказать влияние «хаутонский эффект». (Заключается в том, что люди, узнав или чувствуя, что за ними наблюдают, могут изменить своё поведение).

29

Борис Борисович Лампси, Леонид Павлович Бех, Павел Алексеевич Хазов, Борис Борисович Лампси мл.

Системы Автоматизированного Проектирования (САПР)

Учебно-методическое пособие по подготовке к занятиям по дисциплине

«Системы автоматизированного расчета и проектирования в строительстве» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство

Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшего

образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, Ильинская, 65. http://www.nngasu.ru, srec@nngasu.ru

30