книги / Основы построения САПР и АСТПП
..pdfтехнической н конструкторско-технологической документации в виде текстовых, табличных, графических документов и докумен тов на машинных носителях информации. Для подготовки и ре дактирования исходных данных, формирования и запуска задач, анализа и обработки результатов использовался режим диалога на всех этапах работы с системой. В качестве центрального вы числительного комплекса (ЦВК) в ЕСАПИ-2Б используется ЭВМ БЭСМ-6. Высокие быстродействие и надежность, развитое и удобное обеспечение, значительное количество пакетов при кладных программ (ППП) для БЭСМ-6 и программная совмес тимость с выпускаемым многопроцессорным комплексом «Эльбрусэ (см. прил. 1.4) являются объективными факторами эффек тивности и перспективности использования БЭСМ-6 для задач САПР, АСТПП, ГАП.
Структура технических средств ЕСАПИ-2Б показана на рис. 6.10.
Кроме БЭСМ-6 используется периферийная вычислительная система на базе типовых комплектов автоматизированных рабо чих мест (АРМ), оснащенных специальным оборудованием для отображения и выдачи графической информации.
В ЕСАПИ-2Б используется широкий спектр устройств и тех нологического оборудования с ЧПУ, предназначенного для авто матизации процессов изготовления, наладки и контроля ИЭТ и РЭА. Связь между вычислительной системой и технологическим оборудованием осуществляется через перфоносители, магнитные ленты, магнитные диски или микроЭВМ с оперативной памятью на ИС.
Программное обеспечение ЕСАПИ-2Б включает системное и прикладное
программное обеспечение. Системное |
обеспечение |
состоит |
|
из |
операционной |
|||
системы (ОС) БЭСМ-6 — ДИСПАК, |
мониториой |
системы |
МОНИТОР-80, |
|||||
диалоговой файловой системы DMS, операционной системы комплекса АРМ |
||||||||
ДОС-СМ, программы обеспечении протокола связи |
между |
ЭВМ |
и системы |
|||||
управления БД. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Прикладное программное обеспечение разработано на основе ППП, ра |
||||||||
ботающих на БЭСМ-6 н комплексах АРМ. В его состав входят |
следующие |
|||||||
пакеты: |
|
|
|
|
пассивных, актив |
|||
«Фильтр» — для автоматизированного проектирования |
||||||||
ных я цифровых фильтров произвольных типов; |
|
линейных |
и |
нелинейных |
||||
«Анализ-Б> — для моделирования |
и анализа |
|||||||
электронных схем по постоянному току и во временной области; |
|
|
||||||
«Палас-1» — для анализа н оптимизации |
линейных |
электронных схем |
||||||
большой размерности с использованием аппарата макромоделирования; |
||||||||
«Прима» — для моделирования схем |
цифровых |
устройств |
с |
учетом их |
||||
временных характеристик; |
|
синтеза |
схем дискретных |
управляю |
||||
«Сима» — для автоматизированного |
щих устройств из модулей потенциальной системы элементов. Исходная ин формация задается в виде граф схемы алгоритма синтезируемого устройства, а выходная — функциональной схемой;
«Тест» — для синтеза контролирующих тестов цифровых устройств произ вольной структуры, построенных на базисе потенциальной логики для анализа тестов на полноту и устойчивость к состязаниям сигналов;
181
«Техпро»— для автоматизации технического проектирования РЭА, в том числе компоновки блоков на печатные узлы, размещения компонентов произ вольного типоразмера в печатных узлах, компоновки и перекомпоновки логи ческих элементов по корпусам ИС, трассировки двусторонних печатных плат;
Центральный вычислительный комплекс
Рис. 6.10. Структура технических средств ЕСАПИ-2Б
«Проект-Б»— для автоматизированного проектирования многослойных печатных плат, изготовляемых по технологии открытых контактных площадок;
«Надежность» — для исследования и оценки надежности РЭА;
«Схема» —для автоматизация выпуска принципиальных электрических схем;
182
«Кросс» — для обеспечения возможности использования универсальных ЭВМ в качестве инструментального комплекса подготовки программ для РЭА с применением микропроцессоров.
Для обеспечения автоматизации сквозного цикла проектирования блоков РЭА в САПР ЕСАПИ-2Б разработан и реализован язык описания принципи альных электрических схем OPUS. Этот язык и общая многоуровневая база данных (см. гл. 4) позволили свести в единый цикл все этапы проектирования ИЭТ: синтез, моделирование, техническое проектирование, генерацию тестов, выпуск документов. Язык OPUS позволяет описывать принципиальные элек трические аналоговые, цифро-аналоговые схемы и монтажные электрические схемы межблочных соединений на уровне входной информации и выходных документов.
Язык графической и текстовой информации (ЯГТИ) используется для описания конструкций печатных плат и установок радиоэлементов. На основе этого языка обеспечивается организация единого файла конструкторской до кументации, являющегося исходным для вывода фотошаблонов слоев печат ных плат, сборочного чертежа печатной платы, чертежей слоев печатных плат и управления сверлильными автоматами.
Результатом работы пакетов прикладных программ технического проек
тирования |
являются файлы конструкторской документации, состоящие |
из |
||
разделов, |
включающих описания электрических |
схем отдельных |
печатных |
|
плат на языке OPUS; конструкции печатных плат на ЯГТИ; схемы межблоч |
||||
ных соединений на языке OPUS; конструкции |
объединительной |
платы |
на |
ЯГТИ; чертежа жгута на языке ЯГТИ и различную текстовую документацию. Формирование файлов конструкторской документации осуществляется с помощью пакета прикладных программ машинной графики ГРАФОР— GTL. Данные файлы являются исходными для постпроцессоров, обеспечивающих получение твердых копий документов и управление технологическим оборудо ванием. Перечисленную документацию на машинных носителях можно пере дать на серийные заводы, где с помощью комплексов АРМ в нее могут быть
внесены изменения с контролем их корректности.
| 6.S. РОЛЬ ЕДИНЫХ СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ, КОНСТРУКТОРСКОЙ И ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ В РЕШЕНИИ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА ИЭТ
Важнейшие задачи приборостроительных отраслей промыш ленности следующие: ускорение темпов научно-технического прогресса; повышение производительности труда, в частности проектно-конструкторских работ; ускорение технического пере вооружения производственной базы приборостроения; создание и внедрение принципиально новых орудий труда, материалов и технологических процессов; повышение технического уровня и качества продукции.
Актуальность и сложность поставленных задач определяются объективными особенностями развития современного приборо строения, характеризующимися интенсивным обновлением мате риально-технической базы производства ИЭТ. Освоение выпуска новых образцов ИЭТ, повышение их технического уровня и ка чества, улучшение всех технико-экономических показателей ра боты предприятий промышленности непосредственно связаны с
183
подготовкой производства. Этот этап включает широкий комп лекс технических, инженерных и организационных работ.
Перед инженерами стоит задача нахождения принципиально новых путей, обеспечивающих ускоренное проектирование совре менных изделий, сокращение объема и длительности подготовки производства, в первую очередь технологической подготовки. Под технологической подготовкой производства понимается весь комплекс работ по разработке технологии, изготовлению необ ходимой технологической оснастки и инструмента, установке и освоению нового оборудования, отладке всех операций и всего процесса изготовления нового изделия. Для этого необходимо создание и внедрение единых для всех отраслей приборострое ния принципов технологической подготовки производства, осно ванных на передовых достижениях науки и техники. В качестве комплекса принципов выступает Единая система технологичес кой подготовки производства (ЕСТПП) изделий приборострое ния и средств автоматизации, устанавливающая единый порядок разработки технологической документации и предусматриваю щая широкое применение типовых технологических процессов, стандартной оснастки и оборудования.
Единая система технологической подготовки производства. Единая система технологической подготовки производства — это единая организационно-методическая основа подготовки произ водства, обеспечивающая взаимодействие всех звеньев, участву ющих в подготовке производства на всех уровнях управления, и способствующая значительной экономии трудовых и матери альных затрат при достижении готовности производства к вы пуску изделий высокого технического уровня и качества.
Принципиальная новизна ЕСТПП состоит в том, что она впервые образовала единую технологическую цепь: унификация изделий, разработка и применение типовых технологических про цессов, разработка и применение переналаживаемых средств технологического оснащения, автоматизация производственных процессов и инженерного труда.
Теоретическую базу ЕСТПП составляют кибернетика, теория систем и теория стандартизации. Единая система ТПП базирует ся на трех основных положениях, предусматривающих:
1)унификацию и агрегатирование конструкций изделий и об работку их на технологичность;
2)типизацию технологических процессов;
3)автоматизацию и механизацию производственных процес сов и инженерно-технических работ.
Достижение этих целей обеспечивается соблюдением следую щих требований, сформулированных в стандартных Единых сис темах технологической подготовки производства:
1) порядок освоения производства и контроля технического уровня и качества разрабатываемых ИЭТ должен соответство
184
вать требованиям ГОСТов, устанавливающих порядок разработ ки и постановки продукции на производство;
2)подготовка производства должна основываться на приме нении рациональных параметрических и типоразмерных рядов объектов производства и средств технологического оснащения, установленных стандартами в соответствии с потребностями на родного хозяйства, населения и экспорта;
3)документацию на конкретные методы и средства подготов
ки производства следует разрабатывать в соответствии с поло жениями Единой системы классификации и кодирования техни ко-экономической информации (ЕСКК), унифицированных сис тем документации (ЕСКД, ЕСТД), Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ), а также действующей нормативно-технической документации на технические средства производства и типовые методы его подготовки.
Единая система ТПП является технической основой обеспе чения комплексных систем управления качеством продукции.
Комплекс государственных стандартов ЕСТПП подразделя ется с учетом состава основных функций технологической подго товки производства на пять классификационных групп:
группа 0 |
— общие положения; |
|
процессом |
|
группа 1 |
— правила |
организации и управления |
||
технологической подготовки производства; |
конструк |
|||
группа 2 |
— правила |
обеспечения |
технологичности |
|
ций изделий; |
разработки |
и применения технологичес |
||
группа 3 — правила |
ких процессов и средств технологического оснащения; группа 4 — правила применения технических средств механи
зации и автоматизации инженерно-технических работ. Подробное содержание стандартов каждой группы ЕСТПП
находится на предприятиях отрасли.
Единая система технологической документации. Для успеш ной обработки все увеличивающейся информации, связанной с постоянно растущей номенклатурой изделий, их сложностью, частой сменой объекта производства, применением нового высо копроизводительного оборудования, новых материалов и средств оснащения, разработана Единая система технологической доку ментации (ЕСТД). Технологическая документация решает две основные задачи: информационную и организационную.
П ри р е ше н и и и н ф о р м а ц и о н н о й з а д а ч и на осно ве технологической документации создается многочисленная ин формация для построения всей системы технико-экономических и планово-нормативных расчетов, позволяющая планировать и регулировать производство, правильно организовывать его об служивание и подготовку. В условиях автоматизированного уп равления производством технологическая документация создает основу для информационного обеспечения, необходимую для
185
решения |
различных задач по службам предприятия в области |
подготовки и управления производством. |
|
П ри |
р е ше н и и о р г а н и з а ц и о н н о й з а д а ч и техно |
логическая документация связывает определенным образом тех или иных участников производства (технолога, мастера, испол нителя), устанавливает взаимоотношения между основным и вспомогательным производством.
В состав ЕСТД входят два вида нормативно-технических до кументов: методические указания и государственные стандарты. Методические указания устанавливают общий порядок опытного внедрения, введения в действие стандартов ЕСТД и порядок проведения контроля за их внедрением в отраслях приборостро ения. Государственные стандарты ЕСТД представлены 60 стан
дартами, |
распределенными в десяти |
группах, как показано в |
табл. 6.1. |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 6.1 |
Швфр |
Наименование группы стандартов |
|
группы |
||
0 |
Общие положения |
|
1 |
Основополагающие стандарты |
|
2 |
Классификация и обозначение технологических документов |
|
3 |
Учет применяемости деталей и сборочных единиц в издели |
|
4 |
ях и средств технологического оснащения |
|
Основное производство. Формы |
технологических документов |
|
|
и правила их оформления на процессы, специализированные |
|
5 |
по видам работ |
технологических документов |
Основное производство. Формы |
||
|
и правила их оформления на |
испытание и контроль |
вВспомогательное производство. Формы технологических доку
ментов и правила их оформления
7Правила заполнения технологических документов
8Резервная
9Информационная база
Обозначение стандартов ЕСТД строится на классификацион ном принципе:
—цифры 3, присвоенной классу стандартов на технологиче скую документацию (классу стандартов ЕСКД присвоена цифра 2, а классу стандартов ЕСТПП — цифра 14);
—цифры 1 (после точки), обозначающей подкласс стандар
тов (для изделий приборостроения);
— цифры, обозначающей группу стандартов в соответствии с
принятой в ЕСТД классификацией;
— двузначного числа, определяющего порядковый номер стандарта в данной группе.
186
Рассмотрим, например, обозначение стандарта «ЕСТД. Ве домость документов» (ГОСТ 3.1106—74). Расшифровка обозна чений приведена на рис. 6.11.
Для установления единого языка технологических докумен тов был разработан в составе ЕСТД ГОСТ 3.1201—74 «Система обозначения технологических документов». Данный стандарт устанавливает классификационную систему обозначения техно
г о с т |
3. |
1 |
1 |
0 6 - 7 4 |
Рис. 6.11. Расшифровка обозначений стандарта ЕСТД
логических документов, применяемых при технологической под готовке производства, планировании, учете и производстве. Стандартом устанавливается многоаспектная классификацион ная система обозначения технологических документов.
Для обозначения документов устанавливается цифровой де сятичный код. Рассматриваемый стандарт устанавливает следу ющую структуру обозначения технологического документа: пер вая буква И — код организации разработчика, следующие пять символов — код характеристики документа, последние пять сим волов — порядковый регистрационный номер.
Код организации разработчика присваивается по Общесоюз ному классификатору предприятий, учреждений и организаций (ОКПО).
Стандартом устанавливается следующая структура характе ристики документа: первые два символа — вид технологического документа; третий символ — вид техпроцесса по его организации или метод его организации; последние два — вид техпроцесса по методу выполнения.
Включение в систему учета применяемости отдельных видов документов определяется предприятием (организацией) в зави симости от конкретных условий производства.
Единая система конструкторской документации. Разработка конструкторской документации и использование ее в производ стве и эксплуатации занимает важное место в процессе создания
187
изделий новой техники. В системе конструкторской документа ции приводятся основные положения, определяющие структуру документации, ее построение, объекты проектирования и произ водства.
Всостав ЕСКД входят: основные стандарты; классификация
иобозначение изделий и конструкторских документов; общие
правила выполнения чертежей; правила выполнения чертежей изделия приборостроения; правила обращения конструкторских документов; правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации; правила выполнения схем.
Основным конструкторским документом, определяющим сос тав специфицированного изделия (сторонней единицы, комплек са, комплекта), служит его спецификация. Спецификация необ ходима для непосредственного изготовления сборочной единицы, комплектования конструкторских документов и планирования запуска в производство составных частей, входящих в специфи цированное изделие.
Комплект спецификаций всех специфицированных составных частей данного изделия, включая спецификации, совмещенные со сборочными чертежами, позволяет организовать планирова ние запуска в производство всех составных частей изделий (сбо рочных единиц, деталей, материалов), а также подобрать пол ный комплект конструкторских документов.
Исходным документом для разработки конструкторской до кументации является техническое задание, которое устанавлива ет основное назначение, техническую характеристику и технико
экономическое |
обоснование, объем и виды документации, пере |
||
даваемой заказчику, и ряд других важнейших требований. |
|||
Стандартами ЕСКД предусматриваются три стадии проекти |
|||
рования: |
|
п р е д л о ж е н и е |
разрабатывается в |
1) т е х н и ч е с к о е |
|||
том случае, если при |
разработке технического задания невоз |
||
можно было |
установить все необходимые |
требования к разра |
батываемому изделию или уточнить отдельные требования. Это можно сделать только на основе предварительной конструктор ской проработки и анализа различных вариантов изделия;
2) э с к и з н ы й п р о е к т разрабатывается с целью установ ления конструктивных и схемных решений, дающих общее пред ставление о принципе работы изделия. На стадии разработки эскизного проекта рассматриваются варианты изделия и его составных частей;
3) технический проект разрабатывается с целью выявления окончательных технических решений, дающих полное представ ление о конструкции изделия.
При разработке рабочей документации в ЕСКД установлены следующие стадии и этапы разработки. Первая стадия разработ ки рабочей документации состоит из пяти этапов: 1) разработка
188
конструкторских документов для изготовления и испытания опытного образца; 2) изготовление и предварительные испыта ния опытного образца; 3) корректировка документации по ре зультатам изготовления и предварительных испытаний опытного образца с присвоением литеры О; 4) изготовление и приемочные испытания опытного образца; 5) корректировка документации по результатам приемочных испытаний опытного образца с при своением документам литеры Оь
Вторая стадия состоит из двух этапов: 1) изготовление и ис пытание установочной серии по документации с литерой О; 2) корректировка документации по результатам изготовления и оснащения технологического процесса изготовления установоч ной серии с присвоением документам литеры А.
Классификатор ЕСКД предназначен для применения при проектировании, производстве, эксплуатации и ремонте изделий во всех отраслях приборостроения и отвечает требованиям обра ботки информации средствами вычислительной техники.
Единая система конструкторской документации устанавлива ет следующую структуру классификационного обозначения до кументации: первые четыре символа — код организации разра ботчика; последующие шесть символов — код классификацион ной характеристики; последние три символа — порядковый ре гистрационный номер.
В классификаторе ЕСКД установлена следующая структура классификационной характеристики изделий н конструкторских документов: первые два символа — класс; следующий символ — подкласс; символ — группа; символ — подгруппа; последний символ — вид.
Классификатор включает в себя 100 классов. Классы изделий являются исходными и наиболее обобщенными классификацион ными группировками, обеспечивающими классификацию изде лий по признаку принадлежности к определенной отрасли тех ники, их уточняемому признаком функциональной однородно сти.
Каждый класс изделий приборостроения делится на 10 под классов, каждый класс — на 10 групп, каждая группа — на 10 подгрупп, каждая подгруппа — на 10 видов.
Единая система программной документации. Отмечая повы шение эффективности работ по автоматизации методами стан дартизации, нельзя не отметить такое направление работ, как стандартизация самих средств автоматизации, алоритмических языков и программной документации, т. е. стандартизация средств, обеспечивающих выполнение работ по автоматизации. Стандартизация средств вычислительной техники и периферий ного оборудования и создание Единой системы программной до кументации (ЕСПД) направлены на обеспечение технической и программной совместимости различных средств сбора, обработ
189
ки, представления и передачи информации, на установление оп тимальной их номенклатуры, обеспечение возможности обмена программной документацией между предприятиями и создание отраслевых и межотраслевых фондов алгоритмов и программ.
Все рассматриваемые работы по стандартизации направлены на более полный охват видов автоматизации проектирования и производства изделий и всех средств обеспечения процесса авто матизации. Такой комплексный подход к стандартизации раз личных аспектов автоматизации инженерно-технических работ позволяет создавать высокоэффективные унифицированные мето ды автоматизации, обладающие максимальной преемственностью, ориентированные на широкий класс средств вычислительной тех ники и обеспечивающие минимальные затраты при внедрении методов и средств на различных предприятиях.
Стандартизация процесса создания программного обеспече ния направлена на достижение следующих результатов:
—упрощение процесса разработки программы, повышение надежности и снижение стоимостных затрат;
—облегчение чтения и понимания программ инженерно-тех ническими работниками, снижение числа ошибок, упрощение процесса пользования и эксплуатации, улучшение документиру емое™ и мобильности;
—улучшение подготовки технических кадров.
Единая система программной документации представляет собой комплекс взаимоувязанных государственных стандартов, устанавливающих общие положения, виды программ и програм мных документов, правила разработки, оформления, обращения программ и программной документации. ЕСПД распространяется на документацию всех типов программ независимо от назначе ния, области их использования.
ВЕСПД входят стандарты трех классов:
1)основополагающие и организационно-методические;
2)определяющие виды, форму и содержимое программных документов;
3)обеспечивающие автоматизацию разработки программных документов.
Эти классы разбиты на десять групп, как отражено в табл. 6.2. Обозначение стандартов ЕСПД строится по классификацион ному признаку, как отражено на рис. 6.12. Например, стандарт
«ЕСПД. Общие положения» (ГОСТ 19.001—77).
Наряду со стандартами на документацию, определенными ЕСПД, большое значение приобретают стандартизация отдель ных компонентов программного изделия и самой техники про граммирования, каталогизация типовых ситуаций и принимае мых в них решений применительно к конкретным условиям: язы кам программирования, операционной системе, принятой методи ке отладки и тестирования, характеру самих прикладных задач. 190