Реализация и внедрение системы

Разработчики производят итеративное построение реальной системы на основе полученных в предыдущей фазе моделей, а также требований нефункционального характера. Конечные пользователи на этой фазе оценивают получаемые результаты и вносят коррективы, если в процессе разработки система перестает удовлетворять определенным ранее требованиям. Тестирование системы осуществляется непосредственно в процессе разработки.

Завершается физическое проектирование системы:

- определяется необходимость распределения данных;

- производится анализ использования данных;

- производится физическое проектирование базы данных;

- определяются требования к аппаратным ресурсам;

- определяются способы увеличения производительности;

- завершается разработка документации проекта.

Результат - готовая система, удовлетворяющая всем согласованным требованиям.

Результат реализации системы:

- сама система в виде общего и специального программного обеспечений и баз данных;

- план внедрения системы;

- набор тестов, которые должны быть выполнены после установки системы;

- пользовательскую документацию и учебные материалы для пользовательской системы.

Внедрение: передача системы в эксплуатацию конечным пользователям.

Стадия внедрения системы состоит в выполнении работ, предусмотренных планом внедрения:

- доставка, монтаж и установка системы у заказчика;

- инсталляция системы на технических средствах заказчика, ее тестирование и доработка;

- первоначальная загрузка хранилища необходимыми данными;

- опытная эксплуатация системы;

- обучение пользователей и сотрудников технической поддержки.

На стадии внедрения производится обучение пользователей, организационные изменения и параллельно с внедрением новой системы осуществляется работа с существующей системой (до полного внедрения новой).

Окончанием этапа внедрения считается момент перехода к производственной эксплуатации системы.

10.3 Концепции автоматизации проектирования

Термин «автоматизация проектирования» предполагает не автоматическое проектирование вплоть до получения готового результата, а средства, предоставляемые проектанту для проектирования.

Эти средства охватывают очень много различных по своему содержанию понятий. Например:

- чисто технологические средства для решения рутинных и шаблонных задач автоматизации графических работ, обработки данных, СУБД;

- создание «виртуальных макетов» проектируемых объектов;

- технико-экономическое обоснование проектных решений, прогноз и контроль процессов производства.

Концепции САПР рассматривается на основании системного подхода с учетом истории ее развития.

История развития САПР

Историю развития САПР можно достаточно условно разбить на три основных этапа, каждый из которых длился, примерно, по 10 лет, начиная с 70-х годов.

На начальном этапе, в 70-е годы показана принципиальная возможность автоматизации проектирования. Наиболее простой, соответствующей тогдашнему уровню техники, стала задача автоматизации графических работ. Появились графические системы для вычерчивания на экране узлов и деталей конструкций, позволяющие ускорить разработку и доработку конструкций, уменьшить вероятность появления технических ошибок, интерактивные графические системы подготовки производства. Появились первые системы подготовки технической документации, обеспечивающие автоматизированный выпуск рабочих чертежей. В это время и появился впервые термин САПР. На этом этапе проектанты работали на громоздких компьютерных системах с разделением ресурсов (по устанавливаемым приоритетам).

В 1971-м появилась компания Manufacturing and Consulting Services (MCS), оказавшая огромное влияние на развитие САПР - идеи MCS составили основу почти 70% современных САПР. Большинство таких систем предлагали фирмы, продававшие одновременно аппаратные и программные средства.

На втором этапе, в 80-е годы графические системы стали превращаться в графоаналитические САПР: на экране формируется изображение или расчетная схема проектируемого объекта, что эквивалентно введению информации в память ЭВМ, затем с помощью расчетных модулей решаются задачи анализа конструкции. Полученные результаты обрабатываются и выдаются на экране графического дисплея в виде эпюр, гистограмм, графиков и т. д. – появились пакета анализа сложных конструкций. В первоначальный проект могут быть внесены изменения - за определенное число итераций может быть получено оптимальное проектное решение. Подобные графоаналитические САПР в основном ориентированы на проектирование небольших узлов и деталей.

В этот период появились первые пакеты, позволяющие частично автоматизировать процесс подготовки производства с помощью программ для станков с ЧПУ. К концу 80-х годов начали появляться специализированные САПР (электрические, механические, САПР летательных аппаратов, судов, автомобилей, электрических машин), стоимость графоаналитических систем снизилась, примерно, с 90 тыс.дол. до 20 тыс. дол. Системы постепенно стали переводиться на персональные компьютеры, появилась возможность работать в интерактивном режиме. Вычислительная мощность компьютеров значительно выросла.

Третий этап (90-е годы) характеризуется совершенствованием функциональности систем - появились расчетно-оптимизационные САПР, позволяющие осуществлять поиск оптимальных конструкций.

Одно из новых направлений - программно-экспериментальные комплексы, позволяющие осуществлять автоматизацию экспериментальных исследований. На крупных предприятиях организовываются замкнутые системы получения, обработки и передачи экспериментальной информации на вход других подсистем САПР, что позволяет осуществлять экспериментальную оценку полученных аналитических результатов.

Удешевилось производство технического обеспечения, повысилась его производительность, началось массовое распространение САПР.

Классификация САПР

Современные САПР можно классифицировать по ряду признаков – по целевому назначению, приложению, масштабам (комплексности решаемых задач), характеру базовой подсистемы – ядра САПР.

По целевому назначению различают САПР, обеспечивающие различные аспекты проектирования (системы функционального проектирования):

- системы конструкторского проектирования (черчение) - CAD (Computer Aided Design);

- системы проектирования технологических процессов (организация производства) - CAМ (Computer Aided Manufacturing);

‑ системы инженерных расчетов и анализа – системы CAE (Computer Aided Engineering).

По приложениям широко используются группы САПР для применения в различных отраслях: САПР машиностроительных отраслей – системы MCAD (Mechanical Computer Aided Design), САПР для радиоэлектроники - системы ECAD (Electronic Computer Aided Design). Среди них могут быть выделены специализированные САПР (летательных аппаратов, электрических машин).

По характеру базовой подсистемы различают:

САПР на базе машинной графики и геометрического моделирования – определение пространственных форм и взаимного расположения объектов – для автоматизации процесса конструирования.

САПР на базе СУБД – переработка большого объема данных при сравнительно несложных расчетах.

САПР на базе конкретного прикладного пакета – автономно используемые пакеты - системы расчетов и инженерного анализа – системы CAE.

Обслуживающие подсистемы – разработки и сопровождения программного обеспечения CASE (Computer Aided Software Engeneering).

По уровням решаемых задач может быть и такая классификация САПР:

- по уровню формализации решаемых задач - системы, построенные на полностью формализуемых методах решения проектных задач; ведущие проектные работы, не поддающиеся полной формализации; организующие поиск решения неформализуемых задач;

- по функциональному назначению - системы расчетно-оптимизационные; графические; автоматизированного проектирования конструкций; графоаналитические; подготовки технической документации; обработки результатов экспериментальных исследований; информационные; технологической подготовки производства (программ для станков с ЧПУ);

- по специализации - системы специализированные и инвариантные;

- по технической организации - системы с центральным процессорным управлением; комплектуемые автоматизированными рабочими местами конструктора (АРМ) с собственными вычислительными ресурсами.

Стратегическое развитие САПР