Рис. 1. Схема доступа к библиотеке параметрических образов.
| Новости | О предприятии | Наши разработки | Download | Документация и статьи | Прайс-лист | Контакт |
|
Авторы рассматривают принципы простроения программного комплекса по автоматизации проектирования в машиностроении, организованного в среде AutoCAD, а также проблем с которыми сталкиваются разработчики САПР на Украине в настоящее время.
Деревянко Александр Иванович доцент кафедры Автоматизации проектирования |
Кризисные явления, финансовые трудности, изменения налоговой политики, отразившееся на ценах товаров и услуг - все это отличает эпоху "СНГ" от эпохи "перестройки" и оказывает разрушительное влияние практически на всех отраслях национальной экономики. Новые формы экономических отношений сейчас как никогда раньше заставляют руководство промышленных предприятий стать перед выбором: либо оставить все как есть и наблюдать за медленным умиранием своего завода, либо стараться приспособиться к сложившейся ситуации, искать пути выхода из кризиса.
На сколько оправдано в этом контексте вложение финансовых средств в автоматизцию проектирования и производства? Сейчас не менее 85 % конструкторов на производстве не только не применяют средства автоматизации проектирования в повседневной практике, но даже и не обучались им. А в 50 % конструкторских отделов даже нет компьютера. Если же они есть то как правило используются не эффективно. Корни неудач заложены уже на стадии приобретения оборудования, когда предприятие стремится купить компьютеров числом побольше, а ценой подешевле. В то время как при внедрении САПР наибольшую выгоду приносит как раз обратный подход. Следует представлять себе что CADD - это область которая лишь недавно стала доступна на персональных компьютерах и использует их возможности на пределе.
Для подтверждения приведенной выше информации приведем примерные характеристики стандартного САПР - комплекса, который предлагался в 1993 году в журнале CADalyst [7]: 80486 33MHz c 8 KB кешем, 8MB RAM 32 bit ( расширяемая до 32 MB на материнской плате ), HDD 210 MB 15ms с 64 K байт кеш буффер, 1MB SuperVGA дисплейный адаптер 1024*768, TI 34020 Graphics Accelerator 1280*1024 с 2MB RAM, 21 дюймов Non Interlaced SVGA, 1280*1024 AutoCAD Display List Driver.
Возможно этот пример наведет на размышление любителей дешевых покупок. Лучше купить один или два 486 или Pentium комплекса и плоттер A1/A0 хорошо зарекомендовавших себя фирм ( таких как Houston Instrument , HP , Roland или Benson ) и организовать круглосуточное использование этого оборудования чем покупать 10 стандартных АT-комплектов, использование которых скорее отобьет у конструкторов охоту работать в AutoCAD.
Рассмотрим структуру программного комплекса для инженера-конструктора, допускающего три способа автоматизированного проектирования: ручное, полуавтоматическое и автоматическое. Создание этого комплекса осуществлено с использованием ранее разработанного AutoLisp Source Tools [1], основной идеей которого является разбиение программы реализующей чертеж, на последовательность типовых фрагментов - функций.
Система выполнена в качестве надстройки над AutoCAD и становится доступной после загрузки AutoCAD в виде системы падающих меню. Выбор любого пункта меню позволяет загрузить в режиме интерпретации Lisp программу, обеспечивающую либо черчение определенного конструкторского элемента [8], либо выполнения сервисных функций, причем часть функций становятся резидентными и доступны во время всего режима работы.
Полуавтоматическое черчение - отрисовка деталей из библиотеки параметрических
образов и выполнение сервисных операций над чертежом.
Каждый элемент библиотеки параметрических образов включает:
Оперативная, т.е. доступная из редактора AutoCAD, система навигации по библиотеке параметрических образов написана на языке C. Она организует доступ к элементам и составным частям в интерактивном режиме. Все операции выполняются прозрачно для пользователя AutoCAD.
Входной интерфейс каждой Lisp-программы из библиотеки оформлен по правилам, дающим возможность их применить в трех случаях:
Таким образом каждая параметрическая программа из библиотеки может быть применена для параметризации сборки которая, в этом случае является последовательностью вызовов параметрических программ черчения деталей, перемежающаяся с оригинальным AutoLisp-кодом, вычислениями входных параметров этих программ и с вызовами служебных модулей отсечения и вырезки невидимых частей.
Это позволило реализовать возможность отрисовки сразу целых крепежных пакетов методом аппликации. Для такой сборки эффективна возможность динамической загрузки Lisp программ, введенная в AutoCAD начиная с версии 10[5].
Для некоторых деталей сборки размерные параметры связаны с определяющим параметром табличным соответствием (согласно нормативному справочнику). То-есть они не могут быть вычислены AutoLisp и требуется динамический доступ к базе нормалей. Учитывая такую ситуацию в Си-программу описанной выше были добавлены команды динамического доступа к .DBF-файлам из Lisp-программ библиотеки параметрических образов.
К сервисным операциям полуавтоматического черчения относятся:Автоматическое черчение - комплексное проектирование деталей, включенных в библиотеку частных САПР, и их сборки.
Частная САПР - это программа, которая рассчитывает и строит чертеж детали, нескольких деталей или несложной сборки.
Таким способом было реализовано проектирование следующих изделий:
Рассмотрим пример элементов архитектуры частных САПР:
Все программы относящиеся к частной САПР располагаются в отдельном директории вместе с:Программы evalmod.lsp и indata.lsp работая совместно создают файл с расширением .det, который содержит значения всех величин, необходимых для построения чертежа или его части - как тех, что были введены пользователем так и результатов расчета.
Кроме того в случае, если алгоритм проектирования изделия предусматривает не только расчетные операции, но и выбор из размерных рядов и принятие решений экспертом (конструктором проектирующим деталь, сборку) как например это необходимо в САПР-ПРУЖИНА для выбора пружины соответствующего класса и разряда то в библиотеке частных САПР предусмотрено применение интерфейсных модулей AutoMenu [2] для построения слайдовых интерфейсов, DVGVIEW для непосредственного доступа к DWG - файлам [3], DATABASE для обеспечения удобного диалогового доступа к базам данных при работе с AutoCAD, и DBSERVER для обеспечения динамический доступ к этим же базам из программ на AutoLisp.
Все частные САПР имеют один и тот же набор настроечных файлов:.sh - Файл прототипа заполнения штампа частной САПР. Содержит:.tt - файл прототипов технических требований.
- Значения атрибутов помещаемые в штамп при отрисовке деталировочного чертежа.
- координаты взаимного расположения
- вида сбоку в сечении,
- заполняемой таблицы,
- вида сверху,
- технических требований; относительно чертежного формата для a4...a0 вариантов.
Практика показала что для задач промышленной параметризации машиностроительных чертежей, средства претендующие на всеобъемлющий охват этой проблемы (например генераторы программ Glisp и Loops, система параметризации pDesign) малоэффективны для промышленного применения [4]. Так в лучшем случае применения GLISP отладка программы заменяется отладкой чертежа. Кроме того сопровождать программы сгенерированные автоматически практически невозможно. Даже если применение GLISP осуществляется разработчиками одного предприятие, все равно судьба сгенерированных GLISP и переданных на завод программ проблематична в долгосрочной перспективе из-за трудностей сопровождения.
Очевидно, что всегда приятнее иметь дело с программой обильно снабженной комментариями, тем более это касается производства с его неизбежной текучестью кадров. Поэтому приходится иметь дело с ручным программированием на AutoLisp.
Судя по сложившейся ситуации на рынке САПР есть все основания полагать, что на ближайшее десятилетие AutoCAD по прежнему останется стандартом CAD software для индустрии [6,7]. Среди факторов определяющих такой вывод: