Введение к работе
Актуальность, В настоящее время в условиях резко возросшего применения САПР при проектировании изделий машиностроения происходит интенсивная разработка и обновление программного обеспечения. Возрастает его сложность, повышаются требования к его функциональности и надежности. При этом разработчикам САПР предъявляются жесткие требования по временным и стоимостным затратам. В этих условиях возникает необходимость в новых технологиях создания программных компонент САПР, сокращающих сроки разработки и повышающих качество решений.
За последнее время прилагалось немало усилий по улучшению существующих структурных методов и средств создания программ САПР - расширение возможностей отдельных языков программирования, создание наборов повторно используемых библиотек, разработка интегрированных сред программирования и т.д. Безусловно, это принесло свои положительные результаты, но качественного изменения, комплексного решения проблем не произошло. Вторым направлением развития средств программирования стало использование макроязыков, позволяющих в короткие сроки создавать качественные программы для различных областей применения. Недостатком этих систем является малая гибкость и практическая невозможность создания больших сложных систем, каковыми являются САПР.
Одной из передовых технологий, которая находит свое применение в различных областях разработки программ, является объектно-ориентированный подход. Его методы и средства позволяют разработчикам максимально использовать идеологию, свойства и взаимосвязи элементов той предметной области, для которой эта технология была применена. Объектно-ориентированный подход позволяет повысить надежность программ, использовать единый код для данных различного типа, обеспечивает простоту и последовательность текстов программ,
способствует лучшему абстрагированию данных, приводит к более простому и интуитивно понятному синтаксису.
Исходя из всего вышесказанного исследование новых подходов, повышающих эффективность создания программных компонент САПР, является актуальной научной и практической задачей.
Предметом исследования диссертации являются методы
организации и построения программных компонент САПР, средства и инструменты разработки сложных программных систем.
Целью диссертационной работы является повышение эффективности разработки программных компонент САПР машиностроения на основе использования методов и средств объектно-ориентированного подхода. Для достижения этой цели в работе поставлена и решена следующая Научная Задача:
исследованы основные закономерности построения программных компонент САПР машиностроения;
исследованы приемы традиционной разработки программ и проведен анализ существующих инструментов и методов;
разработана методика использования объектно-ориентированного подхода для эффективного решения задач разработки программных компонент САПР машиностроения.
определены и формализованы в качестве элементов объектной модели различные компоненты САПР;
разработаны методы задания поведения и свойств элементов САПР в терминах объектно-ориентированного подхода;
реализованы конкретные программные компоненты САПР средствами объектно-ориентированного программирования.
Методы исследования. Для теоретических исследований и практической реализации применялись методы технологии программирования, двухмерного и трехмерного геометрического
моделирования, теории конечных автоматов, объектно-ориентированного программирования.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
-
Выявлены и систематизированы основные компоненты, модульная архитектура, механизм управления и структурные элементы сложных САПР машиностроения.
-
Предложена общая методика разработки САПР машиностроения на основе объектно-ориентированного подхода.
3.Разработаны новые методы проектирования различных компонент САПР на основе применения средств и методов объектно-ориентированного подхода.
-
Определены базовые механизмы функционирования элементов-примитивов САПР, установлена их взаимная зависимость и связь с основными компонентами управления.
-
Разработана эффективная схема описания и программной реализации пользовательских команд.
-
Созданы инструментальные средства программирования функциональности окон диалога в САПР, работающих в графических операционных средах.
7.Разработан метод повышения надежности и отказоустойчивости систем на основе технологии управления исключениями.
Практическая ценность работы:
-
Повышение эффективности разработки САПР машиностроения за счет сокращения времени проектирования, повышения надежности проектных решений;
-
Сокращение затрат за счет снижения общего количества работников и связанных с этим расходов;
-
Повышение производительности пользователей САПР, за счет более логичного и структурированного построения системы.
Реализация и внедрение результатов: Результаты работы были использованы в виде комплекса алгоритмических и программных средств при создании параметрической САПР "T-FLEX CAD" в МГТУ "СТАНКИН". САПР T-FLEX CAD успешно используется на сотнях предприятий Российской Федерации, а также за рубежом.
Апробация. Результаты работы представлялись на десятках российских и международных выставках, семинарах и конференциях, включая:
Международная конференция Восток - Запад «Информационные технологии в проектировании» (5-9 сентября 1994 г., г. Москва, МЦНТИ);
3-й международный конгресс «Конструкторско-технологическая информатика» (КТИ-96), (г. Москва) 22-24 мая 1996 г.
Международная выставка «САПР'92» (г. Москва);
Международный Компьютерный Форум (г. Москва) 1992,1993 гг.
Международная выставка «AutoFact» (г. Детройт, США) 1994, 1996 гг.
Международная выставка «Softool» (г. Москва) 1993,1994,1995,1996,1997 гг.
Международная выставка «Информатика» (г. Москва) 1993,1994,1995 гг.
Международная выставка «COMTEK» {г. Москва) 1996 г.
Международная выставка «Windows Expo» (г. Москва) 19 96 г.
Международная выставка «Дизайн и компьютер» (г. Москва) 1995,1996 гг.
Международная выставка «VolgaCom'97» (г. Н.Новгород)
Международная выставка «Машиностроение» (г. Москва) 1994,1995 гг.
Международная конференция «Ost-West Forum» (г. Берлин, Германия) ноябрь 1994 г.
Международная выставка «Инвеком» (г. Санкт-Петербург) 1993,1994,1995 гг.
Международная выставка «Сибсофт» (г. Новосибирск) 1994,1995 гг.
Всероссийский съезд лифтостроителей, (г. Москва) 1997 г.
Выставка «Региональная Информатика» (г. Екатеринбург) 1995 г.
Выставка «Региональная Информатика» (г. Уфа) 1994 г.
Выставка «Информатика'95» (г. Киев)
Выставка «Информатика» (г. Минск), 1994
Выставка «Компьютеры, средства коммуникации» (г. Воронеж),
1996 г.
Выставка «Hard and Soft» (г. Ростов-на-Дону), 1996 г.
Семинар «Использование системы T-FLEX CAD при компьютерном проектировании и подготовке производства» (г. Омск), 1995 г.
Семинар «Использование системы T-FLEX CAD при компьютерном проектировании и подготовке производства» (г. Владимир),
1997 г.
Семинар «Использование системы T-FLEX CAD при компьютерном проектировании и подготовке производства» (г. Ковров), 1997 г.
Семинар «Использование системы T-FLEX CAD при компьютерном проектировании и подготовке производства» (г. Тольятти), 1995,1997 г.
Семинар «Использование системы T-FLEX CAD при компьютерном проектировании и подготовке производства» (г. Ульяновск) 1996,1997 гг.
Семинар «Компьютерное проектирование и подготовка производства», (г. Ижевск) 1995, 1997 гг.
Семинар «Компьютерное проектирование и подготовка производства», (г. Москва) 1994,1995,1996,1997 гг.
Семинар «Использование системы T-FLEX CAD при компьютерном проектировании и подготовке производства» (г. Новгород), 1997
Семинар «Использование системы T-FLEX CAD при компьютерном проектировании и подготовке производства» (г. Киров), 1997
Семинар «Автоматизация проектирования в архитектуре и строительстве», (г. Санкт-Петербург), 1996,1997 гг.
Публикации: по теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ, список которых приведен в конце настоящего реферата.
