- •Донецкий национальный технический университет
- •Уровни, аспекты и этапы проектирования
- •Основные термины и определения
- •Иерархические уровни описаний проектируемых объектов.
- •Аспекты описаний проектируемых объектов
- •Составные части процесса проектирования
- •Нисходящее и восходящее проектирование
- •Внешнее и внутреннее проектирование
- •Унификация проектных решений и процедур
- •Виды описаний проектируемых объектов и классификация их параметров
- •Типовые проектные процедуры
- •Классификация типовых процедур (задач) проектирования
- •Типичная последовательность проектных процедур
- •Маршруты проектирования технических объектов.
- •Режимы проектирования в сапр
- •Математическое обеспечение автоматизированного проектирования
- •Требования к математическим моделям
- •Классификация математических моделей
- •Методика получения математических моделей элементов
- •Преобразования математических моделей в процессе получения рабочих программ анализа
- •Формализация получения математических моделей систем
- •Постановка и решение задач анализа
- •Требования к методам и алгоритмам анализа
- •Математическая постановка типовых задач анализа
- •Выбор численных методов для решения задач анализа
- •Особенности постановки и решения задач анализа на метауровне
- •Постановка и решение задач параметрического синтеза
- •Классификация задач параметрического синтеза
- •Математическая формулировка основной задачи оптимизации параметров и допусков
- •Разновидности постановок задач параметрического синтеза
- •Постановка и решение задач структурного синтеза
- •Классификация задач структурного синтеза
- •Описание структур объектов в виде и-или-дерева
- •Подходы к решению задач структурного синтеза
Аспекты описаний проектируемых объектов
Кроме расчленения описаний по степени подробности отражения свойств объекта, порождающего иерархические уровни, используют декомпозициюописаний похарактеру отображаемых свойствобъекта. Такая декомпозиция приводит к появлению рядааспектовописаний.
Наиболее крупными являются функциональный,конструкторскийитехнологическийаспекты. Решение задач, связанных с преобразованием или получением описаний, относящихся к этим аспектам, называют соответственнофункциональным,конструкторскимитехнологическимпроектированием.
Функциональный аспектсвязан с отображением основныхпринципов функционирования, характера физических или информационных процессов, протекающих в объекте, и находит выражение в принципиальных, функциональных, структурных, кинематическихсхемахи сопровождающих их документах.
Конструкторский аспектсвязан с реализацией результатов функционального проектирования, т. е. с определениемгеометрических формобъектов и их взаимным расположением в пространстве.
Технологический аспектотносится к реализации результатов конструкторского проектирования, т. е. связан с описанием методов и средствизготовленияобъектов.
Возможно более дифференцированноеописание свойств объекта с выделением в нем ряда подсистем и соответствующего числа аспектов. Например,функциональный аспектможно разделить по физическим основам описываемых явлений на аспекты электрический, механический, гидравлический, химический и т. п. Например, в описании электрогидравлического привода появляются описания электрической и гидравлической подсистем и т. д.
Внутри каждого аспекта возможно свое специфическое выделение иерархических уровней. Так, в машиностроении описанные выше уровни (детали, сборочные единицы, узлы и агрегаты), соответствуют конструкторскому аспекту. Функциональный аспект предполагает иное деление в описании машины, например силовую систему (двигатель, передаточный механизм и рабочий орган), электрическую систему, системы управления и контроля, систему смазки и т. д. Технологическому аспекту описания отвечают такие уровни: технологический процесс, операции, позиции, переходы.
Составные части процесса проектирования
Проектирование как процесс, развивающийся во времени, расчленяется на стадии,этапы,проектные процедурыиоперации.
При проектировании сложных систем выделяют стадии:
— предпроектныхисследований,
— технического задания,
— технического предложения,
— эскизного проекта,
— технического проекта,
— рабочего проекта,
— испытаний
— внедрения.
На стадиях предпроектных исследований,технического заданияитехнического предложенияна основании изучения потребностей общества в получении новых изделий, научно-технических достижений в данной и смежной отраслях промышленности, имеющихся ресурсов определяютназначение,основные принципыпостроения технического объекта и формулируюттехническое задание(ТЗ) на его проектирование. Эти стадии называют также стадияминаучно-исследовательских работ(НИР).
На стадии эскизного проекта(опытно-конструкторских работ—ОКР) проверяетсякорректностьиреализуемостьосновных принципов и положений, определяющих функционирование будущего объекта, и создается егоэскизный проект.
На стадии технического проектавыполняется всесторонняя проработка всех частей проекта, конкретизируются и детализируютсятехнические решения.
На стадии рабочего проекта формируется вся необходимая документация для изготовления изделия.
Далее создается и испытываетсяопытный образец илипробная партияизделий, по результатам испытаний вносятся необходимые коррективы в проектную документацию, после чего осуществляетсявнедрениев производство на выбранном предприятии.
Этап проектирования— часть процесса проектирования, включающая в себя формирование всех требующихся описаний объекта, относящихся к одному или нескольким иерархическим уровням и аспектам.
Часто названия этаповсовпадают с названиями соответствующих иерархических уровней и аспектов. Так, проектированиетехнологических процессоврасчленяют на этапы разработки принципиальных схем технологического процесса, маршрутной технологии, операционной технологии и получения управляющей информации на машинных носителях для программно-управляемого технологического оборудования. При проектированиибольших интегральных схемвыделяют этапы проектирования компонентов, схемотехнического, функционально-логического и топологического проектирования. Первые три из этих этапов связаны с решением задач трех иерархических уровней функционального аспекта, имеющих аналогичные названия. Этап топологического проектирования включает в себя задачи, относящиеся ко всем иерархическим уровням конструкторского аспекта в проектировании БИС.
Составные части этапа проектирования называют проектными процедурами.
Проектная процедура— часть этапа, выполнение которой заканчивается получениемпроектного решения. Каждой проектной процедуре соответствует некотораязадача проектирования, решаемая в рамках данной процедуры.
Более мелкие составные части процесса проектирования, входящие в состав проектных процедур, называют проектными операциями.
Примерами проектных процедурмогут служить: расчет параметров редуктора, выбор типа электродвигателя, оформление чертежа изделия, примерамипроектных операций: вычерчивание типового графического изображения (зубчатого зацепления, вала и т. п.), расчет зубчатого зацепления, расчет необходимой мощности электродвигателя.
Таким образом, понятия уровняиаспектаотносятся к структурированию представлений о проектируемом объекте, а понятиеэтапа— к структурированию процесса проектирования.