А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Неавтоматизоване проектування

Неавтоматизоване проектування - процес, який повністю здійснює людина.

Процес неавтоматизированного проектування АСУ представлений на рис. В. Для багатьох з них в книзі наведені алгоритми автоматизації проектування і оптимізації прийнятих рішень. Основні етапи проектування зображені у вигляді блоків операцій з обробки інформації. На вході блоків вказана вихідна інформація, на виході - результуюча.

При неавтоматизованому проектуванні одночасно аналізують кілька приватних показників ефективності, а рішення приймають з урахуванням накопиченого досвіду.

При неавтоматизованому проектуванні Питома.

При звичайному, неавтоматизованому проектуванні вибір структури технологічного процесу грунтується головним чином на досвіді і інтуїції технолога і на дуже невеликій кількості формальних правил. Однак існують об'єктивні зв'язки між конструкцією, геометричною структурою і іншими характеристиками машинобудівних деталей і найвигіднішої структурою технологічного процесу їх обробки. Формальну геометричну модель деталі представляють у вигляді кінцевого графа її розмірних зв'язків. Граф розмірних зв'язків інтерпретується у вигляді матриці суміжності, яка будується на підставі таблиці кодованих відомостей про деталі.

В процесі неавтоматизированного проектування досягнення поставленої мети залежить від кваліфікації та інтуїції розробника, а також від обсягу ресурсів. З ростом складності розроблюваних виробів терміни і вартість такого проектування виявляються надмірно великими. Тому з'явилася необхідність переходу від матеріального виробництва вироби до математичного моделювання їх за допомогою ЕОМ, що дозволяє отримати шуканий результат при значно менших витратах часу засобів. Все більш широке застосування ЕОМ в інженерній практиці призвело до нового, досить перспективному напрямку - створення систем автоматизованого проектування (САПР), в яких проектування виконується за допомогою ЕОМ з периферійним обладнанням і проводиться зазвичай в режимі діалогу людини з машиною з використанням спеціальних мов спілкування. Це дозволяє повніше використовувати творчі здібності конструктора.

Традиційні методи неавтоматизированного проектування не дозволяють розглянути все різноманіття можливих варіантів проектних рішень, обмежуючись крутому звичних типових варіантів. В результаті прийняте проектне рішення в більшості випадків не збігається з оптимальним. Оскільки масштаби і вартість сучасних великих технічних об'єктів досить великі, то навіть порівняно невелике відхилення прийнятого рішення від оптимального може заподіяти значні збитки народному господарству.

І результаті традиційного неавтоматизированного проектування, як правило, створюються неоптимальні варіанти техгологіческой структури і апаратурного оформлення ХТС Крім того, існуюча методика проектування оріентп рована на продукцію фіксованого асортименту, який як було зазначено раніше, в дійсності піддається суші-ствішим змін. Тому навіть оптимально спроектпро Ванче технологічні системи функціонують в неоптимальних режимах.

Кордон між автоматизованим і неавтоматизованим проектуванням не є абсолютно чіткою і незмінною, вона залежить від конкретних умов і змінюється в міру розвитку теорії проектування і програмування, обчислювальної математики і засобів обчислювальної техніки. Те, що сьогодні видається найкращим розподілом функцій між людиною і ксапи і оптимальним методом вирішення, завтра може перестати бути найкращим і оптимальним у зв'язку з розширенням людських знань і технічних можливостей.

В САПР ВП повинна бути обґрунтована розподіл функцій між автоматизованим і неавтоматизованим проектуванням. Більшість проектних завдань слід вирішувати в діалоговому режимі.

В даному випадку автоматизація зміщує акценти, існуючі при неавтоматизованому проектуванні, наприклад, в напрямку комплексного вирішення завдань оптимізації, що стало можливим тільки благадаря застосування ЕОМ. Крім того, істотно змінюються місце і зміст окремих проектних робіт. Так, оцінка якості прийнятих проектних рішень все в більшій мірі може бути виконана із застосуванням розвинених математичних моделей замість дорогих натурних випробувань. Тут дуже перспективно використання імітаційних моделей, під якими в даному випадку розуміються математичні моделі, що дозволяють відтворювати реальні стохастичні умови виробництва і експлуатації. Істотні зміни зазнає також документування проектного процесу. У ряді випадків традиційна форма проектного документа (креслення, опис технологічних операцій) може бути замінена програмою дій автоматичних верстатів або ліній.

При цьому в програмах реалізовувалися розрахункові методики, орієнтовані на неавтоматизоване проектування.

У режимі діалогу технолог-проектувальник може робити ітерацій більше, ніж при неавтоматизованому проектуванні (в рамках заданого часу на проектування), і тим самим наблизитися до оптимального рішення.

Таким чином, в даному випадку зберігається послідовність робіт, характерна і для неавтоматизированного проектування. Однак при зовнішній схожості автоматизоване проектування дозволяє розширити коло вирішуваних завдань, підвищити достовірність і оперативність отримання результатів. Крім того, проектування стає ітераційним і різноманітним за рахунок підвищення продуктивності праці проектувальників, кращого інформаційного забезпечення розробок.

Просте механічне перенесення набору розрахункових залежностей і методів математичного моделювання, застосовуваних у неавтоматизованому проектуванні, при переході до САПР (що, на жаль, часто робиться), не тільки є відображенням примітивного розуміння, але і спотворює сенс і нові якісні можливості системного підходу до проектування. Ось чому розробка відповідних моделей і методів стає першочерговим і відповідальним завданням при створенні об'єктно-орієнтованих підсистем САПР. У розробці цих підсистем вирішальна роль належить фахівцям в прикладних областях знань, в нашому випадку - електромеханікам.

АІПС можуть знайти широке і ефективне застосування як в САПР, так і в умовах неавтоматизированного проектування. В обох випадках автоматизація процесів накопичення, пошуку і видачі необхідних відомостей дозволяє вдосконалити технічну підготовку виробництва (ТПП), прискорити процес ТПП і підвищити ступінь уніфікації та стандартизації проектних рішень.

Вплив кваліфікації технолога-проектувальника на відносну тривалість проектування (отн,%. Виходячи з принципу дотримання цілісності структури діяльності технолога-проектувальника, слід зберегти послідовність і склад етапів процесу неавтоматизированного проектування.

Однією з важливих функцій ПО є спрощення дій проектувальника при роботі з САПР в порівнянні з неавтоматизованому проектуванням.

У цій главі будуть викладені питання проектування головної електричної схеми станції стосовно ситуації, що на сучасному етапі традиції неавтоматизированного проектування. Однак цей матеріал може бути використаний і для складання алгоритму розрахунку при системі автоматизованого проектування. При неавтоматизованому проектуванні найкраще рішення шукають на кожному окремому етапі, що, якщо враховувати тісний взаємозв'язок всіх розроблюваних питань, не дає достатньо суворих результатів.

Таким чином, методичною основою автоматизованого проектування повинен бути зовсім інший підхід, ніж той, який застосовують при неавтоматизованому проектуванні. Ефективне використання ЕОМ забезпечують системні методи проектування. Всі вони в тій чи іншій мірі реалізують системний підхід до об'єктів, процесів і засобів проектування.

Крім того, людина, що працює в безпосередньому контакті з ЕОМ, нерідко змушений приймати рішення з інтенсивністю, в десятки разів більшою, ніж при неавтоматизованому проектуванні, тому інженер, що працює за дисплеєм, знижує свою продуктивність на 3040% після першої години роботи і на 70 - 80% після другої години; Слід також мати на увазі, що прийняття неформальних рішень, що характеризують власне творчу сторону проектування, не піддається чіткій регламентації, а отже, не завжди може бути виконано безпосередньо за дисплеєм.

Технічна, програмна і управлінська документація, виконана засобами обчислювальної техніки, повинна бути сумісна з змістом і призначенням з відповідною документацією, одержуваної традиційними методами при неавтоматизованому проектуванні.

Розрізняють три методи проектування: неавтоматизованих, автоматизований і автоматичний. При неавтоматизованому проектуванні всі описи об'єкта і (або) алгоритму його функціонування або алгоритму процесу, а також подання описів на різних мовах здійснює людина. при автоматизованому проектуванні все вищесказане здійснюється шляхом взаємодії людини і ЕОМ, а при автоматичному методі - ЕОМ без участі людини.

Навантаження на кожен шпиндель і сумарні розраховують з урахуванням їх зміни в часі. При неавтоматизованому проектуванні змінність навантажень зазвичай не враховують через велику трудомісткість розрахунків, що призводить до завищення крутного моменту приводного електродвигуна і збільшення. Перевірка сумісності вузлів і деталей включає перевірку відсутності торкання валів, шпинделів і корпусних деталей зубчастими колесами, а також виконання обмежень на міжцентрові відстані проміжних валів і шпинделів. Силовий розрахунок деталей і вузлів складається з розрахунку частот обертання проміжних валів; розрахунку і контролю відхилення частот обертання проміжних валів; розрахунку і контролю відхилення частот обертання шпинделів, розрахунку потужності холостого і робочого ходу; розрахунку на міцність, жорсткість і довговічність шпинделів, проміжних валів, їх опор і шпонкових з'єднань; розрахунку на вигин і контактну міцність зубів зубчастих коліс.

Розрізняють проектування трьох видів: неавтоматизоване, автоматизоване і автоматичне. При неавтоматизованому проектуванні всі перетворення описів об'єкта і (або) алгоритму його функціонування або алгоритму процесу, а також подання описів на різних мовах здійснює людина. При автоматизованому проектуванні всі вищесказане здійснюється в результаті взаємодії людини і комп'ютера, а при автоматичному проектуванні - без участі людини.

Розрізняють неавтоматизоване і автоматизоване проектування. При неавтоматизованому проектуванні уявлення описів, перетворення описів і алгоритмів здійснює людина.

Розрахункову кількість алгоритмічних дій. Оцінимо тепер ступінь оптимізації проектних рішень при виборі ЕОМ за пропонованою методикою по порівняно з існуючими. При неавтоматизованому проектуванні кожен розробляється комплекс технічних засобів компонується з УМ одного типу. Оцінимо відношення вартості обраного таким чином комплексу засобів і оптимальної вартості, одержуваної при вирішенні використовувати в комплексі різні УМ, як це робиться в запропонованою методикою.

Згідно ГОСТ 22487 - 77 розрізняють проектування трьох видів: неавтоматизоване, автоматизоване і автоматичне. при неавтоматизованому проектуванні всі перетворення описів об'єкта і (або) алгоритму його функціонування або алгоритму процесу, а також подання описів на різних мовах здійснює людина. При автоматизованому проектуванні все вищесказане здійснюється в результаті взаємодії людини і ЕОМ, а при автоматичному проектуванні - без участі людини.

Перевагою морфологічного методу є можливість отримання принципово нових технічних рішень. Метод орієнтований на неавтоматизоване проектування і для використання ЕОМ вимагає формалізації процедур перебору і аналізу варіантів. Навіть з урахуванням ЕОМ можливості методу обмежені, так як потрібен повний перебір варіантів.

Якщо весь процес проектування здійснює людина, то проектування називають неавтоматизованим. В даний час неавтоматизоване проектування таких складних об'єктів, як електронно-обчислювальна апаратура (ЕВА), практично не застосовують.

Однак при традиційному проектуванні орієнтація на ручний рахунок не дозволяє покласти розрахункові методи в основу виконання більшості проектних процедур. Тому в процесі неавтоматизированного проектування переважно використовуються експериментальні методи дослідження і оцінки якості проектних рішень, одержуваних па основі інженерного досвіду і інтуїції без залучення формальних методів. З ростом складності об'єктів, що терміни і вартість такого проектування виявляються надмірно великими.

Ведуть проектування і виготовлення БІС єдиним автоматизованим способом. Такий спосіб дозволяє значною мірою уникнути помилок, неминучих при неавтоматизованому проектуванні. При цьому отримують так звані БІС приватного застосування.

Схема процесу проектування. Проектування системи починається з синтезу початкового варіанту її структури. Для оцінки цього варіанту створюється модель: математична - при автоматизованому проектуванні, експериментальна або стенд - при неавтоматизованому проектуванні. Після вибору вихідних значень параметрів елементів виконується аналіз варіанту, за результатами якого стає можливою його оцінка.

У цій главі будуть викладені питання проектування головної електричної схеми станції стосовно ситуації, що на сучасному етапі традиції неавтоматизированного проектування. Однак цей матеріал може бути використаний і для складання алгоритму розрахунку при системі автоматизованого проектування. При неавтоматизованому проектуванні найкраще рішення шукають на кожному окремому етапі, що, якщо враховувати тісний взаємозв'язок всіх розроблюваних питань, не дає достатньо суворих результатів.

Сфери дії об'єктних підсистем САПР. Комплексні САПР є складними програмно-технічні системи, які розробляються і застосовуються одночасно різними проектними організаціями або підрозділами однієї організації. При цьому неминуче виникає ряд організаційних, наукових і технічних проблем, більшість з яких визначається прийнятою практикою створення САПР. Справа в тому, що САПР створюються в проектних організаціях, структура яких спрямована на ведення неавтоматизированного проектування. Крім того, роботи по автоматизації проектування організовуються не на порожньому місці: до початку робіт, як правило, вже є і успішно функціонують окремі фрагменти САПР.

Одним з вирішальних факторів підвищення ефективності виробництва і якості продукції є прискорення науково-технічного прогресу. В області будівництва електростанцій ця необхідність посилює вимоги як до їх техніко-економічними характеристиками, так і до темпу введення генеруючих потужностей. Терміни споруди і якість електростанцій в значній мірі визначаються при їх проектуванні - Однак в умовах, коли потужності окремих агрегатів і станцій безперервно ростуть, а обладнання стає все більш складним, забезпечити виконання вимог прискорення темпів і підвищення якості традиційними методами неавтоматизированного проектування стає все важче. Аналогічне становище має місце і в інших галузях техніки.

Так, наприклад, в електротехнічну частину електростанції входять: основне електрообладнання і головна електрична схема (включаючи розподільні пристрої); електроустановка власних потреб; пристрою управління, сигналізації і автоматики; кабельне господарство; допоміжні електротехнічні споруди (електролабораторії, Маслогосподарство тощо. Тільки автоматизоване проектування дозволяє на підставі розгляду широкого кола варіантів і сукупності зв'язків між підсистемами знайти коректне оптимальне рішення. неавтоматизованих проектування сильно обмежує розгляд значної кількості варіантів.

Вибір головної електричної схеми представляє собою досить складне завдання . Різноманіття вихідних даних виключає можливість типових універсальних рішень, справедливих для будь-яких умов. Оптимізація рішення можлива лише при обліку всього комплексу впливають на головну схему факторів, що може бути реалізовано тільки при використанні новітніх методів автоматизованого проектування. Система автоматизованого проектування (САПР) дозволяє виробляти оптимізацію всієї схеми електричних з'єднань, включаючи і схему живлення власних потреб, з урахуванням всіх взаємозв'язків. Однак великий досвід, накопичений нашими провідними проектними організаціями, дозволяє при традиційному неавтоматизованому проектуванні, розглянувши обмежене число варіантів схем, прийняти доцільні рішення, мабуть, близькі до оптимальних .

Схеми блоків. При цьому додатково повинні перевірятися умови роботи гідротехнічного устаткування і економічно допустимий злив води. Генераторний вимикач є додатковим елементом в ланцюгу енергоблоку, і тому надійність останнього знижується. Разом з тим зменшується кількість комутаційних операцій в РУ підвищеної напруги і в РУ власних потреб, що підвищує надійність цих РУ. Тому остаточне рішення щодо доцільності установки генераторних вимикачів повинне прийматися на підставі опрацювання всієї схеми електричних з'єднань, включаючи схеми РУ і схему електропостачання власних потреб. При використанні САПР це досягається легко: варіанти з генераторними вимикачами включають в ряд варіантів структурної схеми. При обмежених можливостях неавтоматизированного проектування варіанти з генераторними вимикачами доцільно розглянути разом з вибором електричних схем РУ підвищених напруг.

Схема взаємодії технолога-проектувальника з ЕОМ показана на рис. 8.7. Після введення вихідної інформації в ЕОМ машина проектує інструментальну наладку. Для її оцінки, виведення на термінал і подальшого вдосконалення технологом ЕОМ здійснює оптимізацію режимів різання і розрахунок циклової продуктивності. На екран терміналу виводяться карта-таблиця з найменуванням переходів, режимами різання і нормами часу, а також даними для розрахунку кулачків. Після зміни структури ЕОМ знову розглядає режими різання і цикловую продуктивність. Ці операції повторюються до тих пір, поки результати проектування будуть задовільними. Потім ЕОМ виробляє остаточне нормування і розрахунок кулачків і видає операційну карту загальноприйнятого зразка. При неавтоматизованому проектуванні технолог виконує не більше двох операцій, а в режимі діалогу - п'ять-шість. Тим самим поліпшується якість проектного рішення (підвищується цикловая продуктивність на 5 - 10%), в 1 5 - 2 рази і більше знижується трудомісткість проектування.