В настоящее время проявляются два основных направления, в которых развиваются электронные САПР:

первое связано с интеграцией САПР с другими информационными системами, а

второе — с интеллектуализацией решаемых задач.

Рассмотрим кратко эти направления. На большинстве предприятий электронного профиля для проектирования РЭС и технологической подготовки производства используют САПР, а для управления финансово-хозяйственной деятельностью — системы класса ERP (EnterpriseResourcePlanning — планирование ресурсов предприятия). Во многих случаях оба вида систем развиваются независимо друг от друга. В определенной степени это связано с тем, что САПР и ERP создают разные разработчики, а сами системы предназначены для решения разных задач. САПР ориентированы на создание информации об изделии и технологии его изготовления, a ERP — на управлении бизнес-процессами (планирование, производство, менеджмент, финансовый учет и т.д.).

В наиболее передовых организациях к САПР добавляют системы PDM (ProductDataManagement — системы управления данными об изделии), которые должны содержать сведения не только о новых изделиях, но и о тех, которые выпускались ранее.

С увеличением сложности проектируемых систем, возрастанием числа задаваемых параметров и переменных, повышением важности и ответственности задач, решаемых разрабатываемым объектом, актуальным направлением развития САПР становится интеллектуализация, т. е. внедрение в САПР технологий искусственного интеллекта, придание им способности качественно и эффективно выполнять отдельные проектные процедуры на уровне высококвалифицированного специалиста-эксперта. Интеллектуальные САПР особенно необходимы разработчикам, когда возникают проектные задачи, для решения которых отсутствуют достаточно проработанные методы или в изделии используется новый принцип действия, создаются новые устройства и требуются большие затраты творческого труда. Основу интеллектуальной САПР составляет интеллектуальное ядро в виде БЗ по конкретной предметной области, что дает возможность автоматизированного, а в отдельных случаях автоматического решения задач структурно-параметрического синтеза.В структуре интеллектуальных САПР для выполнения проектных заданий имеется две взаимодействующие части — обычная («классическая» САПР) и интеллектуальная в виде экспертной системы. Схема интеллектуальной САПР дана на рисунке

Автоматизированные системы технологической подготовки производства

Автоматизация технологической подготовки производства является важным звеном в решении задач интеграции проектирования и производства, обеспечении тесного взаимодействия инженеров-проектировщиков и инженеров-технологов, при освоении новых образцов РЭС, повышении их технического уровня и качества.

Автоматизированная система технологической подготовки производства (АС ТПП) представляет собой информационную систему, включающую математическое и программное обеспечение, средства — вычислительной и организационной техники, а также другие виды обеспечений, присущие всем ИС. Система имеет иерархическую структуру, позволяющую последовательно переходить от решения общих задач ТПП к частным. Для описания АС ТПП используются информационные и функциональные модели. Информационная модель отражает информационные связи между подсистемами и преобразования входной и справочно-нормативной информации в выходную в соответствии со схемой, представленной на рис. Следует учитывать, что подсистемы АС ТПП используются на предприятии различными подразделениями, поэтому автоматизированная система обычно имеет сетевую архитектуру, в ее состав входят устройства, обеспечивающие связь с обрабатывающими центрами и другими технологическими устройствами.Структурная схема АС ТПП представлена на рисунке.

Основными целями АС ТПП являются разработка документации для организации и ведения технологических процессов, системы контроля качества, создание необходимых приспособлений и специальной оснастки. Для этого в автоматизированном режиме решаются следующие задачи: выбор технологии, синтез технологического маршрута и его оптимизация, выбор оборудования, анализ статических и динамических режимов ТП, анализ чувствительности и точности, математическое моделирование процессов, планирование и обработка экспериментов.Многие важные и трудоемкие задачи ТПП в автоматизированном режиме решаются с применением SCADA-систем и CASE- технологий. В основном эти задачи связаны с проектированием автоматизированных систем управления технологическими процессами и автоматизацией разработки программного обеспечения для контроллеров и других систем.

SCADA (SupervisorControlAndDataAcquisition) — системы представляют собой сложные программные комплексы, предназначенные для разработки, настройки и запуска АСУТП.

В настоящее время широко используются SCADA-системы InTouch, FactoryLint, Genesis, WinCC, TraceMode, КРУГ и др.

CALS-технологии

Важным резервом повышения эффективности и качества РЭС является использование информационных технологий на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ). Интеграция новых автоматизированных информационных систем, применяемых на разных стадиях ЖЦ изделий, в единую многофункциональную систему выполняется на принципах CALS-технологий. В соответствии со стандартами ISO жизненный цикл технических систем включает 12 этапов. Укрупненно эти этапы показаны на рисунке.

Начальные этапы выполняются с помощью систем: CAE (ComputerAidedEngineering) — автоматизированные расчеты и анализ, CAD (ComputerAidedDesign) — автоматизированное конструирование, САМ (ComputerAidedManufacturing) — автоматизированная технологическая подготовка производства. Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР различного назначения используются системы управления проектными данными — PDM (ProductDataManagement). Функции управления производством и автоматизация бизнес- процедур возложены на системы: ERP — планирование и управление предприятием, MRP-2 (ManufacturingRequirementPlanning) — планирование производства, MES (ManufacturingExecutionSystem) — производственная исполнительная система, SCM (SupplyChainManagement) — управление цепочками поставок, CRM (CustomerRelationshipManagement) — управление взаимоотношениями с заказчиками, SCADA (SupervisoryControlAndDataAcquisition) — диспетчерское управление и сбор данных, CNC (ComputerNumericalControl) — компьютерное числовое управление, S&SM (SalesandServiceManagement) — управление продажами и обслуживанием и др. Многие задачи на начальных этапах решаются с помощью систем управления рисками (СУР) и систем поддержки принятия решений (СППР или DSS — DecisionSupportSystem). Система CPC (CollaborativeProductCommerce — совместный электронный бизнес) является интегрирующей системой, которая управляет информацией, используемой другими автоматизированными системами предприятия, а именно системами ERP, SCM, CRM, PDM и др. В последнее время возрастает роль систем оперативного управления производственными процессами, в частности автоматизированных систем оперативно-диспетчерского управления (АСОДУ), управление производственными фондами (EnterpriseAssetsManagement, ЕАМ), систем контроля управления потребляемыми энергоресурсами и др. Это связано с необходимостью модернизации рабочих процессов на предприятиях в целях обеспечения их конкурентоспособности.

В настоящее время CALS-технологии рассматриваются как ключ к обеспечению успеха предприятий на внутреннем и внешнем рынках, использование CALS-систем и логистики означает переход к новому образу и стилю ведения бизнеса в условиях рыночных отношений.

До настоящего времени на ряде предприятий существуют разобщенные автоматизированные системы САПР, АРМ, АСУТП и др. Дальнейший количественный рост «островковой» автоматизации без интеграции информационных технологии мало перспективен.

Для достижения должного уровня взаимодействия промышленных автоматизированных систем требуется создание единого информационного пространства не только в рамках отдельных предприятий, но и в рамках объединения предприятий. Единое информационное пространство обеспечивается благодаря унификации как формы, так и содержания информации о конкретных изделиях на различных этапах их жизненного цикла.