автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Разработка средств автоматизации документирования этапа конструирования для ГПС механообработки

О 9 3(1

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР МОСКОВСЖ1 ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

ИВАНОВ Алоксандр Николаевич

УЖ 681.32.001

РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ДОКУМЕНТИРОВАНИЯ ЭТАПА КОНСТРУИРОВАНИЯ • ДЛЯ ГПС МЕХАНООБРАБОТКИ

Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических каук

На правах рукописи

Москва - 1990

Работа выполнена в Московской ино7 итуте приборостроения.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Б.Ы. Михайлов

Официальные оппоненты - доктор технических наук

A.B. Шиид,

кандидат технических наук

B.В. Гольдин

Ведущая организация - указана в решении специализированного совета. ,

Защита состоится п алуиглл 1990 г. в чао.

на заседании специализированного совета К 063.ti8.0I по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Московской институте электронното машиностроения по адресу: 109028, Москва, Б. Вузовский пер., 3/12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭМ.

Автореферат разослан

.MCis?r<n 1990 Г. /

Ученый секретарь /vi

специализированного совета • в. А, Старых

' - ; 3.

I

'' I ОНДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

—-■-=Дк,туалъность работы. В Основных направлениях эконог.тчос-кого и.социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до ?000 годя окочается, что одной из основных задач, стоящих пород отечественной промышленностью, является широкое внедрение ги'' их переналаживаемых производств, систем автоматизированного проектирования и подчеркивается, что необходимо "...повышать организационную и технологическую гибкость производства. Внедрять автоматизированные системы в различимо сферы хозяйственной деятельности и, в первую очередь, в проектирование, управление оборудованием и технологическими процессами".

Создание и эксплуатация таких сложных объектов как гибкая производственная система (ГПС) в машиностроении сопряжены о решением задач разработки средств автоматизации проектирования, конструирования, технологической подготовки - этапов, непосредственно предаю с твупцих технологическом} процессу. Основой интеграции систем автоматизированного проектирования (САПР) и ГПС в единый комплекс является принцип информационной совместимости.

Большую роль в реализации этого принципа играет техническая документация и, в частности, конструкторская документация (КД). '

Процесс конструирования, реализуемый в САПР, можно рассматривать как совокупность процессов получения конструкторских решений и их представления в виде КД (документирования результатов конструирования).

Необходилость решения задачи создания средств автоматизации процесса документирования этапа конструирования обусловлена как его значительной трудоемкостью, так и особенностями функционирования интегрированных САПР в среде ГПС, а именно:

- совместной работой с информационным фондом интегрированных САПР в целях отображения результатов проектирования и конструирования ;

- динамическим характером г.онструкций объектов производства ГПС ;

- необходимостью совмещения традиционных и автоматизированных методов консгру11рования и изготовлетя КД.

Целью диссертационной работы является разработка архитектуры системы автоматизированного докуменфирования (САД) этапа конструирования и методики построения ее компонентов, отвечающей требованиям среды интегрированных САПР для ГПС механообработки.

Методы исследований. В диссертационной работе используются системно-структурный подход к построению моделей технических обьектбв и процессов, теория графов и отношений, теория формальных языков и грамматик, аппарат дискретной математики.

Научная новизна. К основным научным результатам, полученным лично автором, представленным в диссертационной работе и вынесенным на защиту, относятся:

1) обобщенные математические модели конструкции, конструкторской документации и процесса автоматизированного документирования, отвечающие специфике среды интегрированных САПР для ГПС механ. ^работки ;

2) архитектура системы автоматизированного документирования этапа конструирования и оценки качества конструкторской документации, основанные на разработанных моделях ;

3) методики построения компонентов САД. отвечающие требованиям, обусловленным средой интегрированных САПР для ГПС.

Практическая ценность результатов работы.. Предложенные модели в методики послужили основой для разработки алгоритмов М программ средств САД, обеспечивающей:

- поддержку различных технологических схем процесса автоматизированного проектирования ;

- поэтапную реализацию САД и ее настройку на конкретный класс конструкций объектов производства ГПС ;

- возможность использования элементов программного обеспечения при построении САД других этапов процесса проектирования ;

- снижение временных затрат в процессе автоматизированного документирования.

Реализация результатов работы. Разработанные в диссерта- -ционьой работе модели и методики были применены при создании САД САПР для ГПС токарной обработки и программного обеспечения пункта подготовки и выпуска документации, разрабатываемого в

лаборатории САПР НИИВТ им. С.А. Векгаинского. САПР для ГПС токарной обработки разработана в рамках комплексной целевой программы по автоматизации и роботизации производства в машиностроении и предполагается к внедрению по отрасли электронного машиностроения. Модель документа бнла тагсзе мспользовгна при разработке системы автоматизированного ведения технологической документации ССАВ ТД), которая эксплуатируется в ШЮ ИТ Госаг-ропрома СССР.

Апробация работы. Основные положения дкссертациокной работы и полученные результаты докладывались на:

- научно-техническом семинаре "Автоматизация, роботизация производства в машиностроении" (Ыосгаза, 1905 г.) ;

- Всесоюзной конференции АВ.1-У (Томск, 1986) ;

- Всесоюзной ш'коле-сегашаре "Программное обеспечение гибких автоматизированных производств" (Калинин, 1986 г.).

Диссертационная работа докладывадас и о 'создалась па кафедре "Системы автоматизации проектирования" Московского института приборостроения.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем заботы. Диссертационн&ч работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 64 наименований и :рплокеш1Й. Работа содержит 180 страниц машинописного текста, 3 рисунка, 3 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе исследуется процесс документирования в ореде интегрированных САПР для ГПС механообработпи-и ставится задача разработки САД этапа конструирования.

Исследованы функции и состав конструкторской документации в традиционном и автоматизированном конструировании и обоснована необходимость создания САД как элемента, обеспечивающего не только информационную совместимость интегрированных САП? для ГНС, но и их пользователей, формулированы требования к процессу и системе автоматизированного документирования. Конкретизирована специфика среды интегрированных САПР в виде совокупности требований:

- комплексной автоматизации процесса дск;л.:ент::рсва\".:я ;

- поддержи ручного, автоматизированного и автоматического режимов проектировшшя в САПР ;

- независимости САД от динамики объекта производства ГПС ;

- отображении конструкторской документации на внешних устройствах ЭЖ1, обеспечивающим удобство восприятия информации и возможность ео использования наряду о документацией, изготовленной традиционными способами.

Относительно сформулированных трэб. занпй проведен анализ существующих подходов к построению САД. Для единства анализа введено понятие технологически схемы процесса автоматизированного документирования как совокупности следующих элементов:

- источников информации о конструкции объекта производства ;

- структуры процесса автоматизированного документирования и функций, выполняемых пользователем и средствами автоматизации документирования ;

- языков, используемых пользователем в процессе функционирования СМ, и характера взаимодействия пользователя и средств автоматизации документирования.

В работе выделены две основные схемы реализации процесса документирования: "Авточокумантировашю" и "Автоматизированное формирование и редактирование описаний документов" - и сделан вивод о необходимости их поддермш в среде интегрированных САПР для ШС. Па этой основе сформулирована задача разработки САД этапа конструирования.

Содержание конструкторской документации рассматривается в работе как символическое описание (запись) конструкции объекта производства ГПС. Определим алХавит языка конструкторской документации как некоторое кон-;шое множество элементов А={<1]. Выделим в множестве А подмножество ^ = ) терминальных символов. Определим таклсе множество Ст = [у] графических внешних предстс^злений терминальных символов и отношение \

устанавливающее связь медцу терминальными символами и их графическими представлениями.

Определим конструкторский документ на объект производства ГПС как некоторое множество элементов из Тогда = С^"} ~ комплект конструкторской документами.

Пусть задано таюхе множество/ / = [тс} объектов произ-

эдства ГНС, множество Л = С и1 сведений о конструкциях гнх объектов п множество Як = {1х} представлений этих сведе-ий в информационном фовдо интегрированию: САПР.

Тогда процесс автоматизированного докушнтированпя пред-гавим в виде:

РлА = (S,P, Q, y(S, Q)> •

цо /S _ множество состояний процесса документирования ; Р - множество процедур документирования, выполняемых в ^ состояниях ;

Щ - предметная ооласть процедур документирования ; )Р(i$,Q) '(S* Q) ~*"tS- фунщпя периодов, определенная на

множестве О .

Эффективность процесса документирования в основном опроде-яется оперативность» формирования и качестзом получаемой кон-грукторской документации. Дтя ее оценки _,ведс. ; иушадоо Э'.;х<ек-цвностиЕс/^.Т",^), где Т - время формирования коиструк-орской документации, - качество йормируе .шх документов.

Постановка задачи. Требуется построить систему

ne ^ - сведения о конструкции объекта производства ГПС ; F-'-D/t ~ FC¿) - преобразование информации о конструкции в комплект конструкторской документации, реализуемое совокупностью Р ; - коглкект конструкторской документации _ . ри условиях, что£" (Яд. Т,Екд) -*/паэсъ С & { lk> Разработка САД непосредственно связана с:

- определением прздметной области процесса автоматпзпро-апного документирования О ;

- определением структура и сущности процедур документиро-

а'тя

Р , а таге« порядг.а пх выполнения iPfS. Ç). Эти почогенпя, в езога очерод\>, детализированы в виде под-адач:

- разработка модэли конструкцит: объекта прог.зпздетрл ГПС ait основы для построения представлений. сведении о кэнструкцп-х кошере'пшх объектов в пносрмслпопго:: ::.:!'гегр;:рог.а;-:::ч::

САПР;

- разработки модели конструкторской документации как основы для представления конкретных документов р САД;

- разработки модели процесса автоматизированного документирования как основы для построения структуры САД ;

- разработки методики реализации элементов САД, обэспечи-ваюкдах эффективность процесса автоматизированного документирования. .

Вторая глава посвящена разработке математических моделей конструг-ции, констрзтсторской документации, процесса автоматизированного документирования и архитектуры САД.

В работе проведен анализ содержания понятия "конструкция" п йорм описывающей ео информации. Анализируются основные понятия - шптренняя и внешняя структуры объекта, конструктивный вид, комплекс размеров. система затеи конструкгки. Сформулированы требования к подели конструкции по схеме: семантическая содержательность, пнйормационнгл полнота и эффективность использования.

С 'сочил ■ зрения этих требований проведен анализ существующих подходов к моделированию объектов производства в г-шшост-роашш на основе методол.гичзского аппарата системного подхода. В соответствии с этим подходом такие объекты рассматриваются как Т-системы, ошюнвае:.'ле пятеркой:

где

н - связь с окружающей средой ; ■

F - набор выполняемых функций ;

tS - ее структура ;

¿Í - совокупность функциональных и структурных свойств ;

С/ •- история эксплуатации к развития.

Последованк существуйте модели, пепользуе; те при автоматизированном проектировании и технологической подготовке производства. Показано, что они не в полной мере удоачетворяют требованиям подали конструкции. Отмечено, что некоторые поло.-ения, используемые при их построении, яачяются полезны;,ш для пеполь-зовшшя в модели конструкции. Рассмотрены методы моделирования геометрического образа (ГО) дзталэК как средства представления информации о геометрических' свойствах.

Для разработка модели констругхти опроделэн круг задач, которые необходимо решать в автоматизированном документировании:

- задачи структурного анализа .конструкции';

- задачи геометрического анализа трехмерных геометрических объемов ;

- задачи геометрического синтеза и анализа двумерных геометрических объектов.

Поэтому в модели конструкции выделены соответствующие взаимосвязшиша части. Для моделирования внешней, внутренней структур и комплекса размеров предназначается с труктурно-пащ-метрическая часть, а дяя решения трехмерных и двумерных задач - пространственно-параметрическая и плоско-параметриче екая части, соответственно. В качестве основы для организации взаимосвязи частей модели- предлагается использовать структурао-параметрическую часть.

Введен, ряд дополнительных понятий - конструктивный элемент, конструктивная операция, конструктивное отношение, раз-, мерная база, размерные отношения, состояние материала, отношения внутренней структуры, грань, ребро, вершина. С помощью этих базовых понятий предложена методика построения структурно-параметрической части модели конструкции в виде:

где

К - конструктивный вид ; .

/? - комплекс размеров ;

- отс Сражение, устанавливающее связь конструктивного вида и комплекса размеров ;

и - внутренняя структура ;

з - отображение, устанавливающее связь внутренней структуры и конструктивного вида ;

¿3 - множество размерных баз ;

О - мнолсэство структурных элементов ;

О - множество элементов внутренней структуры ;

С - множество элепептов-сосуояний вещества объекта.

Аналогичные методики построения разработаны для простран-¡твенно-параметркчэсксй (/%£) и плоско-параметрпческой ($) гастей модели конструкции. Обобщенная г/одель конструкции, пред-:азначенная для репешя задач автоматизированного доху?танти-,о-

10.

ванля и ввода информации в САПР технологической подготовки производства, представляется в виде:

пк = < Msrt MSS)M2Q> %3G. <fUGt улог >

где - составные части модели конструкции ;

- отображение связей структурно-параметрической и .пространственно-параметрической частей модели ;

■JSiG- _ отображение связей структурно-параметрической и плоско-параметрической частей модели ; •

- отображение связей геометрических частей модели.

Построение представления моделей хсонструхщил в памяти ЭВМ

вызывает необходимость введения ограничений на множество объектов производства ГПС. Такие ограничения в практике конструирования понятием класса конструкций или класса изделий. В существующих работах отсутствует четко сформулированное определение этого понятия, и грутшрование объектов осуществляется в основном по функциональному назначению или способу изготовления. IIa основе модели конструкции предложено формализованное описание класса конструкций как совокупности описаний множеств допустимых конструктивных элементов, их параметров, способов соединения между собой, параметров размерных отношений. Показано, что для описаний классов конструкций возможно применить аппарат форпачьных языков.

Нроведешшй анализ припеилмосчн различных структур данных для представления конкретных конструкций показал, что для геометрических частей возможно использовать структуры данных, опксашшэ в существующих работах по данной тематике. мя структурно-параметрической части, которая является оригинальной, предлагается использовать 'следующие структуры данных для продетавлешш конструктивного вида:

- иерархический спирок конструктивных элементов и их параметров ;

- иерархический список структурных элементов ;

- дерзво конструктивных операций в виде списка триад ;

- crriooic экзешляров конструктивных отношений.

Jim представления комплекса размеров и описания внутренне}'. структуры предлагается использовать списки экземпляров размерных отношений и отношений внутренней структуры.

II.

При построении модели КД учитывается, что конкретнее документы являются символическими заппсяьт конструкции", выпол-ноиными в соответствии с системой записи., неформальным' описанием которой яв.таотся правила ЕСКД. Определен круг задач, решаемых с помощью 1.1 оде ли:

- задачи синтеза структуры документации ;

- оадачи синтеза структуры и геометрических свойств'элементов. документов ;

- задачи формирования изображений документов на внешних устройствах ЭЕ.1.

Сформулированы требования к модели КД по схеме: семантическая содержательность, информационная полнота п эффективность в использовании. Анализ существующих моделей документов показал, что они не- в полной мере удовлетворяют этим требованиям при решении задач автоматического формирования КД из-за отсутствия элементов, отракаю^пх систему записи конструкции.

В качество основы для построения модели КД введены три . рода объектов: символы, функциональные характеристики, геометрические характеристики.

Символы являются элементами иерархической структуры КД. Функциональные характеристики - переменные, отражающие функции систола в системе записи и в конкретной записи в документе. Геометричес :ие характеристики - переме!шые, отратсагощие геометричес^ю свойства символов в система записи и конкретной записи конструкции.

Таким образом, модель КД определяется следующими компонентами:

А - множество допустимых символов документов (алфавит

КД) ;

- множество характеристик символов ; - множество конкретн х значений характеристики { .

Произвольный символ А гогхат быть представлен в виде цепочки «Эу •'Оу —У , где £ А ~ иАП. Цепочка -Зу

определяет структуру символа Су ц описывается вектором характеристик , ,..., я^у ). Структура п набор характеристик символа задается отно^ешюм

Щ* 5 { ^, и/у I ^ е А4]

При этом выбор допустимых пар определяется системой записи конструкции. Значения характеристик задаются отношением

При этом выбор допустимых кортежей такта определяется системой записи конструкции.

С учетом этого модель КД имеет вид:

где -С* - символ ввда документа со структурой -D —^ К к

Рассмотрены ограничения на структуры данных предста&тення документов в памяти 33,1. Основным моментом при этом является определение состава алфавита КД и разбиение его по следующим основным уунщпональным подгруппам:

- символы представления конструктивного вида ;

- символы ~йшюи комплекса размеров ;

- символы записи внутренней структуры.

■ Проводится краткий анализ применимости различных структур данных для представления алфавита, характерист1!к и собствешю документов в памяти ЭВМ п указывается на возможность тименения существующих методов про^стаатения графических и неграфичоскпх данных в системах машинной графики.

Таким образом, разработанная модель КД вилйчает в себя элементы описания системы записи, касающиеся допустимых символов и значешж их-характеристик. В то ;г.е врэмя система записи оговаривает и последовательность процедур анализа конструкции и синтеза документов. Следовательно, модель процесса автоматизированного документирования мог:го представить в виде:

Р*А - <Мк, Мкл'.Мт*. Р >

где модел. конструкции ;

Мкд - модель КД ;

Mrs - автоматная модель спстегаы записи ;

Р - множество процедур автоматизированного документирования.

Используя автоматную концепцию структуры этого процесса, представим

Mrs. в виде:

Mrs - < XDr.CHM^M^.ycS.Q)).

где - множество состояний процесса документирования;

Dp - множество процедур действий, производимых в состояниях ¿> ;

Q(Мк.Мщ) - предметная область действий ;

5, Q)- функция переходов процесса автоматизированного документирования.

Показано, что решение задачи описания системы записи и ее представления, ориентированное на конкретный класс конструщий, может быть использовано для:

- описания технологической схемы реализации процесса автоматизированного документирования ;

- разработки структуры СЛД, реализующей данную схему ;

- разработки и выбора методов реализации конкретной системы записи ;

- разработки структуры программного обеспечения САД.

•На основе предложенных моделей разработана архитектура САД и определены функции ее компонентов (рис. I, табл. I).

Р третьей главе исследована задача построения элективной САД, существующие методы построения ее функциональных компонентов и разработаны методики их построения.

Задача обеспечения эффективности процесса автоматг.зирован-ного документирования.и САД исследована в двух аспектах - качества ХД, формируемой в САД, и снижения временных затрат в процессе документирования. В результатах анализа оценок качества документов, предлагаемых is работах по этой тэматике,, отмечается, что такие оценки как ¿дзичоская компактность, равномерность расположешш символов, степень повторяемости информации, jrniTti-вают самые общие требования л не могут быть использованы при оцешад качества символов слоеных графических записей КД.

Проводится анализ праиил ИСЖД и пршщипов их построения. В соответствии с теорией за. йен конструкции выделяются следующие основные пршщнпы:

- принцип однозначной записи ;

- принцип непротиворечивости элементов зшшеп ;

- принцип полноты (число знаков до.тгло быть необходимым и достаточным).

/\ пользователь

Рис. I. Архитектура САД

Фу^'.арш ко.'.уюнеитов САД

Таблица I

Компоненты САД, реализующие данную функцию

Схема "Автодокументирование '

;Схема "Автоматизированное формирование и ;редактирование описа-

:ний ДОКуМЗНТОВ"

I. Ввод информации о Компонент взаимоконструкции объек- действия с инфор-тов производства мациошшм фондом ГПС интегрированных

САПР для ГНС!

2. Синтез структуры, геометрических и Функциональных характеристик символов и документов

Компоненты синтеза структуры, геометрических и функциональных характеристик символов и документов

Пользователь, лингвистический процессор

Пользователь, лингвистический процессор, компоненты формирования структуры, геометрических и функциональных характеристик символов и документов

Компонент фор.шро- Компонент фор.шрова-вания и изменения нпя и изменения моде-моделей-описаний лей-описаний докумен-документов тов

4. Отображение,моде- Компонент отобраке-Компонент отображения

3. Формирование и изменение моделей описаний документов

лей-описаний доку- ния на внешние ментов на'внешние устройства ЭК.! устройства ЭВ.1

5. Хранение и поиск моделей-описаний документов

0. Управление процес- Гюниторный компо-сом автоматизиро- нент ванного документирования

на вношнио устройства Ж1 •

Компонент взапмодей-ствия с информационным иондом САПР, выполняющий функции автоматизированного архива документов

Пользователь, мони-торний кошонент

Tö.

Правила, основанные на этих принципах, разделяются на:

- предписывающие ;

- общие (соответствующего места и читаемости) ;

- частные ;

- ограничивающие.

В соответствии с разработанной моделью КД предложены следующие группы оценок ее качества:

- оценки качества структуры ;

- оценки качества геометрических свойств символов.

На этой основе определяются общие оценил качества (Дотирования символов КД. Для оценки качества структуры предлагается использовать относительную оценку "структурная избыточность":

7- Л/s

Л/тсп

где A^S - число символов в документе ; fi/mirt- необходимое число символов в документе. Отмечается, что Т^ 1 , и повышение качества можно рассматривать как , что соответствует

требованию мшшмума символов для представления информации.

мя построения оценок качества геометрических свойств символов вводятся два понятия - зоны и гаомотрическс >о прототипа, сттола. формально зона определяется как некоторая замкнутая связная область в пространстве Е , а прототип - как множество выделенных точек в пространстве Для их представления можно применить существующие методы представления двумер-них геометрических объектов. Ненормально зона - это область размея?епия или запрещения для размещения символов, а прототип - некоторый обобщенный графический "образ" символа.

Общие.требования к КД можно определить через свойства

зон:

- компактность как мшшмум площади, занимаемой зонами размещения символов ;

г- равномерность как наличие зон ограничения размещения у калдого символа.

lipo.-.е этого, для каудого символа ложно определить соответствие его геометрических свойств правила!,t £С1\Ц соответствие прототип;.', зоне размещэкпя, зоне ограничения и минимум площади зона размепзг'я.

Т7.

Временные затраты в процоссе автоматизированного документирования представляются в виде:

Там = ТвА + 7~см

где ТвА _ время ввода и анализа информации пользователем ;

7~с*а - время иункционировангл средств автоматизации доку-ментировштя.

Показало, что снляение временных затрат и обеспечение удобства работы пользоватоля достигаются при реализации технологической схемы "Лвтодокументнрование", а таю.в за счет быстродействующих алгоритмов и специальной организации обеспечений компонентов САД.

В результатах анализа накопленного опыта существующих разработок и реализаций различных САД отмечается:

- возможность использовании существующих методов и алгоритмов при построошш компонентов взаимодействия с информационным фондом, формирования моделей-описаний документов, мони-торного компонента и лингвистического процессора ;

- нэобходимость разработки методов и алгоритмов формирования структуры, здшсционалышх и геометрических характеристик символов и их отображения на внешних устройствах ЭВМ, отвечающих требования;,I эффективности САД.

При разработке методик построения компонентов САД использовалась модель процесса автоматизированного документирования и результаты исследования задачи обеспечения его эффективности.

¡.'.отодика построения компонента формирования структуры КД основывается на разбиении слояной задачи формирован^ структуры документации и символов на множество задач формирования структуры одного символа из алфавита КД. При этом достигаются следующие преимущества:

- возможность поэтапного наращивания состава алфавита КД и разработки процедур синтеза структуры символов ;

- сведение общей задач: обеспечения .''лнпмальнол структурно:'! избыточности к нескачьким аналогичным задачам для каждого символа из алфавита 1У1,;

- возможность разработки специальных быстродействующих механизмов синтеза структуры для групп и отдельных символов, имеющих аналогичные правила образования структуры;

IU.

- возможность применения "готовых" механизмов и программ их реализации ;

- возжшость выделения символов с фиксированной структурой и разработки общего для них механизма хранения и доступа к ее описаниям.

Структура символов в модели КД имеет иерархический характер, что позволяет в качество общего метода построения процедур синтеза структуры применить аппарат формальных грамматик, ориентированный на синтез структуры объекта - продукцию. При этом формализация правил ЕСКД долгхна быть залог.она в механизм управления вчводом. Провсдешшй анализ показал, чта в наибольшей степени требоваш^л дашю!'. задачи соответствуют управляемо программные грамматики, содер.та1:шо механизм изменения предметной области. Отмечается, что продлагае.лая методика позволяет выделить инвариантные относительно документируемого класса конструкций элементы САД, которые модно использовать как инструментальные средства.

Методика построешш компонента формирования геометрических характеристик символов основана на заложенном в модели КД их разбиении на системные и конкретные, а также на методике построения оценок качества геометрических свойств для каждого символа из глфавита КД. При использовании данной методики следует руководствоваться следующими полояенляли:

- каждая системная гс-и^етрпчзская характеристика представляет специальную зону или прототип символа, описанные либо в виде некоторых моделей геометрических объектов, либо в виде процедур формирования этих моделей ;

- входной информацией процедур формирования зон и прототипов являются элементы оппсашш кошсретной конструкции и элемента описания конкретных геометрических характеристик символов документов, уке определенные на даншй момент ;

- процедуры формирования icotncp тных геометрических характеристик должны обеспечивать п;шдение площади специальных зон конкретного сиг,зола.

Предложенная методика позволяет.-

- осуществить единый подход к решению геометричеытс задач, вознакапщпх при формировании документации ;

- ввести унификацию в представлении подели документа и

тем самым упростить решегае задачи разработки информационного обеспечения ;

- выделить универсальные процедуры формирования геометрических характеристик дга групп символов ;

- использовать существупцие алгоритмы решения частных задач на основе их формирования в понятиях, используемых в методика.

Методика построения глонпторного компонента при испол! звании компоненты формирования (уу;1кцпоналышх характеристик символов основана на существуюдоы методе "графа вычислительного процесса" о динамически изменяющейся "таблщой переходов". Механизм формирования этой таблицы использует выходную информацию компонента формирования о.ушвдюналышх характеристик символов как управляющую информацию, описшзащую состояшш форг.шруемого документа и конкретных элементов описания модзли конструкции, отобраяаемых в символы.

Методика построения компонента отображения описаний документов на внешние устройства ЭШ основывается на особенностях модели КД и ее представлении в памяти а именно:

- иерархии элементов модели ;

- составе базовых элементов "геометрического образа" документа.

Рассматривается об:цая структура процесса отображения как совокупность операций генерации и преобразования гоомотрпчос-кого образа в базовых графических примитивах, кадрирования и отсечения видимой части изображения, генерации команд внешнего устройства и их выполнения.

Рассматриваются формы представления прототипов' символов и методика их выбора с целью снижения временшос затрат в процессе отображения. Предлагается методика повыиегаш быстродействия операции кадрирования, основанная на использовании так называемых "квадродеревьев", позволяющая снизить врзмошше затраты при отображении документов га оперативных устройствах ввода-вывода ОК.! при использовании минимального объема дополнительной памяти ЭШ. Рассматриваются существующие методы снижения временных затрат при получении "твердых" копий документов.

В четвертой гляпе рассматриваются рекомендации по применению методики построения компонентов СМ, особенности ее прп-

менения, возможности использования при построении СЛД других этапов процесса проектирования и практическая реализация результатов работы.

К общим рекомендациям по применению, методики относятся:

- последовательность разработки компонентов САД и реализации их функциональных процедур;

- выбор языков программирования и средств базового программного обеспечения (БПО) управления внешни!,™ устройствами ЭШ ;

- выбор организации программного (ПО) и информационного (ИО) обеспечений СМ.

Описывается последовательность разработки компонентов СЛД, включающая:

- выделение и разработку компонентов САД, процедур, программного и информационного обеспечения инвариантных относительно класса конструкции и технологии автоматизированного документирования ;

- разработку компонентов САД, реализующих технологию автоматизированного документирования ;

- разработку средств компонентов САД, реализующих технологию автоматического формпровалия КД и ориентированных на конкретный класс конструкций объектов производства ГПС.

Рассматриваются основные задачи, возникающие при разработке средств САД но основным фушсциональнш группам символов: символов конструктивного вида, комплекса размеров, символов текстовых, табличных документов - и оригинальные алгоритмы их рзпенця.

Проводится исследование возможности применения методики при разработке САД других этапов процесса технологического творчества и показывается, что в основном она нт зависит от объекта документирования и мояет быть применена при использовании систем записи техни1*"ской информации, аналогичных системе записи конструкции. Показ'пается, что методика независима от среды процесса автоматизированного документирования, по-сколыу соответствует различны.! уровням автоматизации опера-ии5* в ?исс. атрич.ится возможность приме ношш методики

при построения средств оперативного отобра-холпя результатов проектироэшкя в виде объекг Л) аналогичных по характеру документам.

ВЫВОДЫ ПО' РАБОТЕ В Щ5ЛШ

В итоге исследований, проведенных в диссертационной работе, автором получены следующие основные результаты:

1. Методика построония САД этапа конструирования в ореде интегрированных САПР, ориентированных на ГНС механообработки.

2. Подели конструкции, конструкторской документации, процесса автоматизированного документирования и архитектура САД этапа конструирования, отвечающие специфике ее функционирования в среде ГПС.

3. Методика построения компонентов САД, основанная на предложенных моделях, архитектуре и оценках качества формируемой документации. Разработанная методика обеспечивает эффективность функционирования САД в смысле качества документов и снижения временных затрат.

4. Приведены рекомендации по разработке средств автоматизации документирования как независимых, так и зависимых от конкретного класса конструкций объектов производства ГПС. Предложены алгоритмы решения основных задач, решаё.лых в процессе автоматизированного документирования.

5. Исследована возможность применения методики для построения САД других этапов процесса проектирования и показана независимость методики от объекта документирования и среды функционирования САД.

С. Разработанные модели, методика, алгоритмы и программы использованы при создании САД и систем оперативного отображения результатов проектировать в САПР для ГПС. Полученные акты о внедрении подтверждают-эффективность применения методики.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Иванов А.Н. Структура САПР с графически!,! представлением результатов проектирования // Автоматизация проектирования электронной аппаратуры: :.:зздувед. темат. сб-к. - Вып. 3. -Таганрог, 19Ь4. - С. 10-19

2. Иванов А.Н., Кадиев А.Р., Ульянов 1.1.В. Структура и организация фушздпонировашш системы аптоматизштш документирования конструкторской подготовки ГАП // Автоматизация, роботизация, интеллектуализация производства: Меквуз. сб-к. - !.!.: 1.1ИЭМ, 19С5. - С. 59-02.

3. Алексеев О.И., Иванов Л.II., Ульянов М.В. Особенности разработки информационного обеспечения САПР этапа конструирования для ГПС // Автоматизация, роботизация, интеллектуализация производства: Пелвуз. сб-;:. - 1,1.: 1.3Ш, 1907. - С. 73-78.

■1. Зайцева Л.В., Иванов А.II., Кадиев А.Р. Организация взаимодействия в интегрированных САПР // Автоматизация, роботизация, интеллоктуализация производства: Межвуз. сб-к. - Ц.: ШЮМ, 1987. - С. 121-120.

5. Иванов А.II., Кадиев л.?., Ульянов М.В. Некоторые вопросы организации программного обеспечения САПР для ГПС // Автоматизация, роботизация, интеллектуализация производства: Медвуз, сб-к. - 1,1.: ¡.¿Ш, 1988. - С. 19-20.

6. Алексеев 0.11., Иванов А.II., Ульянов М.В. Подход к организации информационного фонда интегрированных САПР в среде гибкой производственной системы механообработки // Автоматизация, роботизация, интоллзктуализация производства: Пежвуз. сб-к. - М.: 1.ЯШ, 1988. - С. 20-31.