3.3.1. Внедрение и использование систем автоматизированного проектирования

Современные системы автоматизированного проектирования (САПР) способствуют не только повышению качества, но и являются основным инструментом ускорения темпов современного обучения. В машиностроении как базовой отрасли промышленности широко применяются САПР при разработке различной проектно-технологической документации. В настоящее время они позволяют выполнять работы как в двухмерной, так и трехмерной графике, благодаря чему конструктор может создавать собственную среду проектирования. Уровень современных программно-технических средств (ПТС) дает возможность перейти от традиционных ручных методов конструирования к автоматизированным, используя новые информационные технологии (НИТ) с помощью ПВМ. Создание конструкторской документации удовлетворяет стандартам ЕСКД как по качеству исполнения, так и соблюдению этих требований. Модели конструкций и их частей могут быть параметрически заданными. С помощью задания параметров конструктор может изменять их размеры и геометрическую форму, обеспечивая тем самым многовариантность графических изображений разрабатываемых изделий.

Компьютерная графика дает возможность создания, хранения, уточнения моделей и их изображений с помощью современных компьютеров, обеспечивая одновременно обмен информацией между всеми компонентами объекта проектирования.

Эффективность автоматизации конструкторской деятельности обеспечивается интерактивными средствами компьютерной графики, позволяющими вести работу в режиме диалога «человек-машина».

Однако машинные методы проектирования требуют введения новых методик обучения специалистов, использующих компьютерную графику, как более эффективного средства для создания проектно-технологических разработок.

Так, с помощью современных САПР можно решать задачи:

,. Двумерного моделирования достаточно сложных изделий с указанием их размеров. 2.

Твердотельного пространственного моделирования, позволяющего получать изображения видов чертежей, их разрезов, сечений и т. д. 3.

Разработки и изготовления конструкторской документации, отвечающей требованиям ЕСКД, и другие функции.

Удобство САПР заключается в общении с ЭВМ в графическом диалоговом режиме, обеспечивающем наглядность и скорость обработки информации.

Автоматизированная система проектирования включает в себя технические средства, системное программное обеспечение, прикладное программно- математическое сопровождение и самого проектировщика (субъекта).

Системы автоматизированного проектирования являются достаточно универсальным средством достижения цели. Они могут быть использованы не только в области машиностроения, но и в радиопромышленности, приборостроении и т. д. При этом достаточно ввести в базу данных соответствующую информацию, относящуюся к той или иной сфере производства.

Единственным ограничением универсальности САПР является их перенастройка при переходе на новое изделие, т. е. когда требуется создавать не унифицированные узлы, блоки, валы, зубчатые колеса и т. д. В этом случае необходимо пополнить базу данных новой информацией и частично изменить структуру самой САПР, т. к. они являются ориентированными на определенный вид производства.

Структура организации машинного метода проектирования почти не отличается от традиционных ручных методов.

Если создана достаточно точная модель изделия, которая отражает основные его физические свойства и характеристики, тогда задача автоматизированного конструирования сводится к итеративному процессу разнообразных, но достаточно ограниченных типов стандартных операций. Так, при двумерном моделировании часто возникает необходимость изменять уже готовый чертеж, при решении задач теплопроводности, электромагнитной совместимости, производить перекомпоновку элементов конструкции и т. д.

В этих случаях машинные методы за счет использования высокой скорости компьютера служат мощным и эффективным средством проектирования многих промышленных изделий.

Для этого необходимо на первом этапе создания конструкторско- технологического проекта построить информационную модель, на втором - модель данных. На третьем этапе происходит отображение модели данных в цифровое представление. При этом предварительно осуществляется физическое размещение данных в памяти машины, которая превращается в модель хранения. И на четвертом этапе определяется модель хранения, которая задает отображение данных в модели доступа, на физическую память и управление ими.

Мы не будем детально и подробно рассматривать процесс самого машинного проектирования, это задача профессорско-преподавательского состава. Цель наша в другом - показать сложность процесса обучения, связанного с использованием САПР, и понимая их функциональное назначение, повысить эффективность процесса их эксплуатации.

Таким образом, если планирование ресурсов и управление ими определяют глобальную задачу ИЦ, то рациональная организация программно- технических средств в систему определяет тактику, которые вместе образуют целостный программно-технический комплекс.

Однако следует указать, что внедрение САПР еще не решает задачу повышения эффективности и качества обучения. Это необходимое, но недостаточное условие подготовки высококвалифицированных специалистов. Чтобы условие было достаточным, требуется гибкая система, обеспечивающая оперативное получение информации о новых разработках по той или иной дисциплине или области производства. Таким средством оперативной доставки необходимой информации служит сеть Internet, позволяющая осуществлять ее поиск не только в пределах России, но и в более широких масштабах.

С этой целью на МФ разработана структура компьютерной сети, которая внедрена в 1-м учебном корпусе университета. К ней подключены почти все подразделения факультета. Данная структурная схема компьютерной сети (КС) будет приведена ниже.

Опыт показывает, главный недостаток САПР заключается в том, что не учитывают специфику и особенности процесса обучения в вузе, т. к. они ориентированы на решение определенного класса задач. Например, при курсовом и дипломном проектировании студент не освобождается от рутинной работы, которую тоже можно автоматизировать и сосредоточить внимание на принципиальных вопросах, где ему необходимо дать подсказку. Выходом из положения служит разработка и внедрение автоматизированных обучающих систем (АОС), которые следует оформлять в виде процедур и вводить в САПР. В эти процедуры следует включать все те задачи, которых нет в основной системе обучения. Вопросами разработки АОС должны заниматься ведущие преподаватели, т.к. кроме них никто не знает специфики и особенности предмета.