Эффективность системы проектирования объектов определенного вида (самолетов, автомобилей, станков и др.) определяется главным образом не универсальными компонентами САПР (модулями геометрического моделирования, черчения, конечноэлементных расчетов и т. д.), а специализированными программными средствами (объектно-ориентированными подсистемами): для самолета – это подсистемы расчета аэродинамических и летно-технических характеристик, для авиадвигателя – подсистемы газодинамических расчетов и т. д.
САПР конкретного объекта должна воплощать специфические именно для этого объекта модели, методы проектирования и правила принятия решений. САПР отличается от набора универсальных модулей CAE/CAD/CAM прежде всего четким определением объекта проектирования – не бывает систем проектирования «чего угодно». Роль таких специализированных программных средств исключительно важна, поскольку они реализуют:
решение задач, характерных для объектов данного вида;
методы решения этих задач, оправдавшие себя в условиях конкретной проектирующей организации, т. е. «фирменную» методику проектирования.
Отсюда следует, что каждое КБ нуждается в разработке специализированных модулей САПР, взаимодействующих с универсальными программными средствами CAE/CAD/CAM.
3. Низкая производительность традиционных технологий разработки САПР.
Основные препятствия к самостоятельной разработке объектно-ориентированных модулей САПР собственными силами каждого конструкторского бюро:
а) методика проектирования не всегда может быть выражена в виде алгоритма;
б) отсутствуют специалисты, владеющие одновременно знаниями предметной области и навыками профессионального программирования;
в) программирование на языках высокого уровня позволяет достичь производительности около 50 операторов программы в смену; при таких темпах разработки длительность создания САПР может стать соизмеримой с периодом ее морального старения.
Перечисленные причины привели к выдвижению новых требований к системам проектирования:
САПР должна иметь инструментальные средства развития (расширения функций), позволяющие непрограммирующему профессионалу пополнять систему новыми методами проектирования;
САПР должна быть ориентирована на решение задач поискового проектирования, т. е. задач с заранее неизвестным алгоритмом, причем сформулированных в терминах предметной области (такие задачи относятся к числу интеллектуальных).
Потребность смены приоритетов была осознана в конце 90-х гг. Так, Кейт Бентли, основатель фирмы Bentley Systems, принадлежащей к числу ведущих разработчиков систем проектирования, на одной из международных конференций заявил [4]: «То, что делается в настоящее время, фактически сводится к созданию средств, помогающих документировать форму инженерных сооружений. Но если смотреть в будущее, то мы должны думать не только о моделировании геометрии инженерных сооружений, но и том, что они делают, о моделировании того, как они работают на всем протяжении их жизненного цикла...». Этот подход нашел выражение в концепции Enterprise Engineering Modeling (EEM), в соответствии с которой модели промышленных установок включают в себя наряду с геометрией физические и функциональные свойства объектов.
Аналогичное мнение высказал и Раймонд Курланд, президент компании Technicom [5]: «Технология проектирования в будущем будет базироваться на моделях, в основе которых лежат свойства, инкапсулирующие интеллектуальность».
Переход к новой технологии проектирования требует работы уже не только с данными, но и со знаниями, что традиционно считалось областью применения интеллектуальных систем (систем поддержки решений, экспертных систем и др.).
| ← Принципы построения интеллектуальных систем проектирования | Проблемы автоматизации САПР → |
|---|
