Bezplatné komplexné systémy pre návrh elektroniky. Moderné problémy vedy a vzdelávania Prierezový projekt

Tvorba informačného systému akejkoľvek úrovne zložitosti prechádza niekoľkými hlavnými fázami: zadanie úlohy, príprava technickej úlohy, vývoj informačnej štruktúry a databázy, vytvorenie prototypu aplikácie, úprava technickej úlohy, vytvorenie hotovej aplikácie, príprava a vývoj nové verzie. Na vyriešenie problémov, ktoré vznikajú v každej z týchto fáz, boli vytvorené špecializované nástroje, ktoré pomáhajú vývojárom minimalizovať časové náklady a znižovať počet chýb. Pri prechode z jednej fázy do druhej však nastáva problém kontinuity a integrácie špecializovaných nástrojov používaných pri vývoji aplikácie: požiadavky analytikov sa musia preniesť na vývojárov databáz, hotová databáza by sa mala preniesť na vývoj aplikácie. užívateľské rozhranie, po prijatí pripomienok zákazníka k prototypu aplikácie je potrebné upraviť technické špecifikácie. V tomto prípade je potrebné vyhnúť sa celkovému prepracovaniu celého systému. V automatizačných systémoch vyvinutých skôr boli tieto problémy vyriešené len čiastočne.

Prístupy k dizajnu aplikácií v navrhovaných systémoch automatizácie návrhu a vývoja aplikácií možno neformálne rozdeliť do dvoch typov, bežne nazývaných: „do az“ a „do az“.

Prvý prístup presadzujú vývojári staviteľov a „ľahkých“ nástrojov CASE a predpokladá, že nástroje CASE sa používajú iba na návrh – („pred“) vytvorenie databázy a vývoj aplikácií sa vykonáva („z“ hotovej databázy ) pomocou staviteľov, ktorí majú svoje vlastné nástroje, reverzné inžinierstvo dátového modelu, knižnice tried a mnoho ďalších nástrojov. Hlavnou nevýhodou tohto prístupu je diskontinuita technologického procesu, v dôsledku čoho je dátový model používaný staviteľom oveľa chudobnejší ako model vyvinutý analytikom pomocou nástrojov CASE alebo ručne. Analytik je nútený sprostredkovať dodatočné informácie neformálnym spôsobom („hlasom“). V procese vývoja aplikácie sa navyše často ukázalo, že štandardné knižnice tried, ktoré tvorca používa, nepostačujú na vývoj plnohodnotnej aplikácie a každý programátor si musel funkčnosť zvyšovať po svojom, čo viedlo do „patchworkového“ rozhrania. Výsledkom je, že napriek dostupnosti pohodlných nástrojov pre analytikov a programátorov ich použitie nezlepší kvalitu systému ani nezrýchli vývoj.

Druhý prístup, implementovaný v takzvaných „ťažkých“ CASE nástrojoch, napríklad v Tau UML Suite, predpokladá, že CASE podporuje vývoj „od“ analýzy „do“ konštrukcie logického dátového modelu a logického aplikačného modelu. , na základe ktorej sa vytvára a implementuje databáza.automatické generovanie programového kódu. Tau UML Suite poskytuje používateľovi vynikajúcu súpravu nástrojov na navrhovanie aplikácie:

 diagramy obsahu formulárov (FCD - Form Contence Diagram), ktoré umožňujú popísať štruktúru a (do veľkej miery) funkčnosť zložitých obrazovkových formulárov (určených na prácu s viacerými tabuľkami);

 Structure Charts Diagrams (SCD), ktoré umožňujú popísať algoritmy programových modulov a metódy práce s obrazovkovými formulármi (v rámci štrukturálneho prístupu je práca s obrazovkovými formulármi elegantne realizovaná pomocou tzv. "preddefinovaných modulov") ;

 Sekvenčné diagramy formulárov (FSD), ktoré definujú celkovú štruktúru aplikácie. a tiež prepojiť formuláre a algoritmy (metódy).

Hlavnou nevýhodou tohto prístupu je, že ideológia dizajnu nezohľadňuje skutočné potreby dizajnéra, ktorý musí vyvinúť informačný systém so štandardným rozhraním, keďže zákazník potrebuje systém s ľahko naučiteľnými úlohami. Dizajnér potrebuje prostriedok na vytvorenie logického modelu štandardného rozhrania, nie kompletný model všetkých prvkov rozhrania. Detailný návrh každého formulára obrazovky (pomocou FCD alebo v builderi) pri vytváraní štandardného rozhrania je nielen únavná, ale často škodlivá práca a „jedinečných“ úloh spravidla nie je veľa, sú oveľa rýchlejšie a jednoduchšie vytvárať na typickom pracovisku a nie od nuly. Navyše, náklady na získanie a zvládnutie „ťažkého“ CASE sa oplatia len pri vytváraní dostatočne veľkých systémov alebo v „linkovej“ výrobe, mnohé funkcie, ktoré poskytujú produkty tejto triedy, nie sú až tak potrebné na vytvorenie malého systému vývojármi. ktorí dobre poznajú predmetnú oblasť alebo na reprodukovanie existujúceho systému na inej platforme.

DataX/FLORIN si dal za úlohu vyvinúť dizajnovú technológiu, ktorá zabezpečí automatický prenos dát pri prechode z jednej etapy vývoja informačného systému do druhej, umožní v krátkom čase vytvoriť moderné informačné systémy so štandardizovaným užívateľským rozhraním a umožní podporuje celý životný cyklus aplikácie. Takáto technológia bola vyvinutá a nazývaná „technológia end-to-end dizajnu“. Umožňuje vám prepojiť všetky fázy budovania informačného systému, od zadania úlohy až po tvorbu papierovej dokumentácie. Použitie tejto technológie umožňuje odmietnuť manuálnu prácu na kódovaní základných a programových rozhraní, umožňuje vykonávať zmeny na akejkoľvek úrovni implementácie a v dôsledku toho poskytuje zákazníkovi nielen hotový systém, ale aj prostriedky na jeho ďalší rozvoj a udržiavanie. Na implementáciu technológie end-to-end dizajnu bola vytvorená rodina softvérových produktov GRINDERY, pomocou ktorej bola prekonaná technologická priepasť medzi nástrojmi CASE a nástrojmi na programovanie rozhrania. Použitie softvérových produktov rodiny GRINDERY umožňuje logický návrh aplikácie súčasne s vývojom logickej štruktúry databázy v prostredí Telelogic Tau UML Suite, následne automatické generovanie programového kódu v akomkoľvek programovacom jazyku podporovanom GRINDERYTM. rodina. Nastavenie a zmena riadiacich parametrov generovania kódu (atribútov), ​​ako aj správa prístupových práv a verzií projektu sa vykonáva pomocou mechanizmov príslušného nástroja CASE. Pre generátor kódu GRINDERYTM boli vyvinuté šablóny na vytvorenie typického aplikačného rozhrania. V aplikácii s generickým rozhraním je pre každú predmetnú tabuľku databázy vytvorené pracovisko umožňujúce vykonávať základné operácie s údajmi (INSERT, UPDATE, DELETE, QBE) obsiahnutými v tejto tabuľke. Pracovný priestor vytvorený pre tabuľku predmetov umožňuje pracovať nielen s hlavnou tabuľkou, ale aj s inými (pre tento pracovný priestor „pomocnými“) databázovými tabuľkami. Konkrétny vzhľad obrazovkových formulárov a funkčnosť aplikácie závisí od nastavených hodnôt atribútov. S ich pomocou môžete nastaviť napríklad spôsob prezentácie konkrétneho poľa, nadpisy formulárov a polí, potrebu prezentácie záznamov z tabuliek potomkov a partnerských tabuliek a režim prístupu k tabuľkám slovníka. Sada atribútov pre každú tabuľku a jej polia je nastavená raz a používa sa pre všetky formuláre, v ktorých sú táto tabuľka alebo jej polia dostupné. Atribúty sa zadávajú a upravujú buď z GUI GRINDERY GrabberTM alebo cez GUI Telelogic Tau UML SuiteTM. Vývojár môže kedykoľvek manuálne vykonať zmeny v kóde aplikácie vygenerovanom generátorom kódu.
Technológia end-to-end programovania vyvinutá spoločnosťou DataX/FLORIN a softvérové ​​produkty vytvorené na jej implementáciu teda umožňujú riešiť problém automatizácie návrhu aplikácie od fázy analýzy až po kompletné generovanie aplikačného kódu so štandardizovaným užívateľským rozhraním.


1. A. V. Vishnekov, E. M. Ivanova, I. E. Safonova, Integrovaný systém na podporu prijímania návrhových a manažérskych rozhodnutí v systéme automatizovanej integrovanej výroby high-tech produktov, materiály I All-Russian Conference "Innovations, Quality, Education" , M.: MIEM, 2003
2. Vishnekov A.V., Metódy prijímania návrhových rozhodnutí v CAD / CAM / CAE systémoch elektronických zariadení (v dvoch častiach), M .: MIEM, 2000 /

3. Dendobrenko B.N., Manika A.S., Automatizácia dizajnu REA, M.: Higher school, 1980.

4. Klyuchev A.O., Postnikov N.P., Technológia komplexného návrhu informačných a riadiacich systémov, Abstrakty XXX vedeckej a technickej konferencie fakulty, Štátny inštitút jemnej mechaniky a optiky v Petrohrade, Petrohrad: 1999 . (http://www.florin.ru/win/articles/alma_ata.html)

5. Norenkov I.P., Kuzmik P., Informačná podpora pre produkty špičkových technológií. CALS – Technologies, ISBN 5-7038-1962-8, 2002

6. Malignac L. Ďalšie rozšírenie funkčnosti CAD // Electronics, 1991, ročník 64, č.5.

7. Gan L. Navrhnite nástroje automatizácie, ktoré poskytujú paralelnú prácu na projektoch // Electronics, 1990, ročník 38, č.7, s. 58-61.

8. A. Mazurin, Trendy vo vývoji Unigraphics v roku 2001, CAD and Graphics magazine, č. 12, 2000 (http://www.sapr.ru/Article.asp?id=671)

9.http://www.spb.sterling.ru/unigraphics/ug/cad/index.htm
10. Smirnov A. V., Yusupov R. M. Technológia paralelného dizajnu: základné princípy a problémy implementácie, Automatizácia dizajnu, č. 2, 1997 (http://www.osp.ru/ap/1997/02/50.htm)

11. Nevins J.L., Whithey D.E. Súbežný dizajn produktov a procesov. - McGraw-Hill, New York, 1989

12. R. P. Kirshenbaum, A. R. Nagaev, P. A. Paljanov, V. P. Freishteter, D. V., 1998

13. Ishi K., Goel A., Adler R.E., Model of Simultaneous Engineering Design - Artificial Intelligence in Design / Ed. od J. S. Gero, N-Y: Springer, 1989, str. 483-501.
14. Štrukturálna analýza v MSC/NASTRAN pre Windows http://www.dmk.ru/compold.php?n=NA==

15.http://www.nastran.com
16.http://www.ansys.com
17.http://www.cad.ru/cgi-bin/forum.pl?theme=762&reply_id=4328&start_id=
18.http://www.ibm.com/en/catia
19.http://www.solidworks.ru
20. CAD Solutions - riešenie inžinierskych problémov v oblasti strojárstva http://cadsolutions.narod.ru/Pages/CadCamCae/UGNX.htm
21. S. Maryin, What is Unigraphics., CAD a grafický časopis, č. 7, 2000.

22. E. Kartasheva, SDRC Integrated Technologies, Open Systems Journal č. 5, 1997, str. 72-77.

23 Matematika. Modely vyrobené v CAD/CAM systéme Pro/Engineer, http://ws22.mech.unn.runnet.ru/CADCAM/ProEngineer/GAZ/J1.html
24. Computer-Aided Design Systems: An Illustrated Dictionary, ed. I.P. Norenková., M.: Vyššia škola, 1986.

25.http://arkty.itsoft.ru/edu/control/cada0b.htm
26. http://www.iatp.am/vahanyan/systech/v.htm

Dávno sú preč časy, keď sa dizajnér na vypracovanie rozloženia plošného spoja vyzbrojil hárkom papiera, strúhanou ceruzkou, gumou a zapol svoju priestorovú predstavivosť. Bol to ťažký, únavný a neproduktívny obchod. Nie je náhoda, že takmer od okamihu jeho vzniku sa robili pokusy prispôsobiť počítače na riešenie konštrukčných problémov. V dôsledku toho vzniklo mnoho systémov Computer-aided Design (CAD) alebo CAD (Computer-Aided Design), zameraných na riešenie rôznych konštrukčných a konštrukčných problémov. CAD používaný na automatizáciu návrhu elektroniky sa často označuje skratkou EDA (EDA - Electronics Design Automation). Typicky koncový dizajnový systém EDA obsahuje editor elektrických schém a editor PCB. V poslednej dobe takéto systémy čoraz častejšie zahŕňajú nástroje na simuláciu elektrických obvodov, ktoré vám umožňujú preskúmať fungovanie elektronického zariadenia ešte predtým, ako sa začlení do hardvéru.

Čo sa týka elektroniky, ešte v 80. rokoch minulého storočia, vtedy ešte sovietskych dizajnérov, bol k dispozícii vynikajúci komerčný CAD PCAD. Tento CAD bol taký úspešný, že sa na dlhé roky stal akýmsi priemyselným štandardom. Napriek vzniku nových generácií CAD a operačných systémov sa "dos" PCAD verzie 4 ... 8.7 stále aktívne používajú v mnohých dizajnérskych kanceláriách. Vysvetľujú to nielen pozitívne vlastnosti „dos“ PCAD, ale aj skutočnosť, že za dlhé roky používania sa preň vyvinulo veľké množstvo dokumentácie, knižníc a optimalizoval sa proces návrhu a výroby. . Pre dizajnérov, ktorí nie sú zaťažení takouto batožinou, sa na trhu ponúka obrovské množstvo CAD systémov, ktorých zoznam sa neustále aktualizuje. Moderné CAD systémy v ešte väčšej miere automatizujú prácu konštruktéra, umožňujú spoločnú prácu mnohých konštruktérov, čo zaručuje lepšie výsledky v kratšom čase.

Vďaka narastajúcemu prieniku počítačov do neprofesionálnych oblastí, ako aj ich využívaniu na vzdelávanie, sa tieto stali dostupnými pre veľké množstvo neprofesionálnych dizajnérov a študentov. Neprofesionálnymi projektantmi sú v tomto kontexte tí, ktorí sa stavbe venujú len príležitostne v súvislosti so svojou profesionálnou činnosťou alebo záľubou.

Zvyčajne sa neprofesionáli snažia používať rovnaké CAD systémy ako profesionáli. Keďže však zo svojej činnosti nemajú veľké finančné príjmy, nemôžu si čestne dovoliť kupovať drahý profesionálny CAD (zvyčajne náklady na profesionálny a teda komerčný CAD zriedka klesnú pod 2 000 USD v USA) a používať rôzne hacknuté verzie CAD, ktoré sú na internete. . Je jasné, že v tomto prípade sa musíte vyrovnať s nestabilnou prevádzkou takéhoto softvéru, nedostatkom technickej podpory, ako aj s možnosťou infikovania počítača vírusmi. Okrem vyššie uvedeného je takéto použitie jednoducho nezákonné!

Bez toho, aby sme sa zamerali na morálny aspekt bezplatného používania komerčného softvéru, upriamme pozornosť laikov na skutočnosť, že na tom istom internete nájdete mnoho úplne bezplatných CAD systémov, ktoré sú celkom schopné vyriešiť všetky problémy neprofesionálneho - profesionálny vývojár. Dôležité je, že bezplatný CAD softvér zvyčajne umožňuje rýchlejšie učenie a nižšiu úroveň používateľskej odbornosti. Napríklad objem dokumentácie pre základný komerčný CAD dosahuje tisíce strán, pričom kompletný popis mnohých bezplatných CAD systémov sa bez problémov zmestí do niekoľkých časopisov. Ak nestaviate stále, je lepšie občas prelistovať pár strán, ako zakaždým prechádzať hrubým manuálom!

Mnohé z vyššie uvedeného platí aj pre profesionálnych vývojárov malých, rastúcich firiem, ktorým vznikajú veľké náklady vo fáze zakladania, a preto tiež nemajú možnosť nakupovať komerčný softvér.

Urobme si krátky prehľad bezplatných programov určených na navrhovanie dosiek plošných spojov. Na internete existujú v zásade dva typy takýchto programov. Na jednej strane takéto programy vytvárajú rôzne firmy spojené s výrobou plošných spojov či predajom súčiastok a na druhej strane sa do vývoja takýchto programov zapájajú amatéri alebo skupiny amatérov.

Do kategórie prvej patria celkom známe programy v amatérskom prostredí. Express PCB[http://www.expresspcb.com/ ], Pad2Pad[http://www.pad2pad.com/ ] a Umelec PCB[http://www.4pcb.com/free-pcb-layout-software/index.html]. Ako mnohé programy tejto triedy, aj Express PCB, Pad2Pad a PCB Artist vznikli na propagáciu služieb svojich firiem a preto majú rozumné obmedzenia, teda že na výstupe dostaneme projekt v nejakom uzavretom formáte, ktorý môžeme poslať len na konkrétneho výrobcu dosky plošných spojov . A to nie je dobré. Je pravda, že domáci amatéri si zriedka súkromne objednávajú dosky plošných spojov na boku. Zvyčajne sú kreslené starým spôsobom ručne alebo pomocou technológie laserového žehlenia. A keďže Express PCB, Pad2Pad a PCB Artist dokážu vytlačiť výsledky, niekedy to stačí na remeselnú výrobu dosiek.

Trochu stranou od vyššie uvedených programov je relatívne nedávna PCB EDA DesignSpark. Softvérový balík PCB DesignSpark[http://www.designspark.com/ ] bol spustený v júli 2010 a bol vyvinutý spoločnosťou RS Components so sídlom v Corby, Spojené kráľovstvo. Tento softvérový balík je úplne zadarmo. Na aktiváciu programu vám postačí jednoduchá a bezplatná registrácia na stránke spoločnosti. Doska plošných spojov DesignSpark zároveň neobsahuje žiadne obmedzenia ani na počet prvkov obvodu, ani na dobu používania. Na rozdiel od vyššie uvedených programov sa DesignSpark PCB nesnaží viazať používateľov na konkrétneho výrobcu a generuje výstupné súbory v obľúbených produkčných formátoch Gerber, DXF, Excellon, IDF, LPKF. Tento program je spracovaný na veľmi dobrej profesionálnej úrovni a obsahuje všetky potrebné komponenty ako editor schém a editor PCB. V editore schém môže používateľ jednoducho kresliť schémy a pripojenia. Súčasne môže schéma obsahovať veľa listov prepojených v kompletnom projekte. Ten má funkcie autolayout a autorouting. V súčasnosti existuje veľká online komunita používateľov tohto programu, kde každý môže nájsť podporu v otázkach, ktoré ho zaujímajú. DesignSpark PCB podporuje obľúbené simulátory ako LTSpice, LSSpice, TopSpice a TINA. Používatelia majú možnosť importovať svoje návrhy z tohto softvéru na návrh PCB. Rozhranie programu obsahuje špecializovanú kalkulačku, ktorá vám umožňuje vypočítať šírku a odpor tratí, optimálnu prúdovú hustotu a nárast teploty trate, ako aj odpor priechodov.

KiCad pozostáva zo schematického editora Eeschema, editor PCB pcbnew a Gerber divák Gerbview. Príjemným prekvapením je, že v možnostiach programu je k dispozícii ruský jazyk a pomoc je aj v ruštine. Schematický editor poskytuje vytváranie jednolistových a hierarchických obvodov, riadenie elektrických pravidiel (ERC), vytváranie zoznamu obvodov (netlist) pre pcbnew alebo Spice. Editor DPS zabezpečuje vývoj dosiek obsahujúcich od 1 do 16 vrstiev medi a až 12 technických vrstiev (sieťotlač, spájkovacia maska ​​atď.), generovanie technologických súborov na výrobu dosiek plošných spojov (súbory Gerber pre fotoplotre, vŕtacie súbory a komponenty súborov umiestňovania), tlač vrstiev vo formáte PostScript. Gerber Viewer vám umožňuje prezerať súbory Gerber.


End-to-end dizajn Zmyslom end-to-end technológie je efektívny prenos dát a výsledkov konkrétnej aktuálnej fázy návrhu naraz do všetkých nasledujúcich fáz. Tieto technológie sú založené na modulárnej konštrukcii CAD, ale využívajú spoločné databázy a znalostné bázy vo všetkých fázach projektu a vyznačujú sa širokou škálou modelovania a riadenia vo všetkých fázach návrhu. Paralelný dizajn Technológia paralelného dizajnu je vývojom technológie end-to-end dizajnu.


Zdieľajte prácu na sociálnych sieťach

Ak vám táto práca nevyhovuje, v spodnej časti stránky je zoznam podobných prác. Môžete tiež použiť tlačidlo vyhľadávania


Prednáška č.3

Základné konštrukčné technológie CAD/CAST/SAIT

Najsľubnejšie technológie súčasnosti sú:

  • end-to-end dizajn
  • Paralelný dizajn
  • Dizajn zhora nadol

Technológia CALL

Hlavnou myšlienkou je vytvorenie elektronického popisu a podpory produktu vo všetkých fázach jeho životného cyklu. Elektronický popis musí vyhovovať akceptovaným domácim a medzinárodným štandardom v tejto oblasti. Ide o technológiu informačnej podpory pri tvorbe produktu.

end-to-end dizajn

Zmyslom end-to-end technológie je efektívny prenos údajov a výsledkov konkrétnej aktuálnej fázy návrhu do všetkých nasledujúcich fáz naraz.

Tieto technológie sú založené na modulárnej konštrukcii CAD, ale využívajú spoločné databázy a znalostné bázy vo všetkých fázach projektu a vyznačujú sa širokou škálou modelovania a ovládania vo všetkých fázach návrhu.

End-to-end CAD sú spravidla integrované, t.j. mať alternatívne algoritmy na implementáciu jednotlivých návrhových postupov.

Paralelný dizajn

Technológia paralelného dizajnu je vývojom technológie end-to-end dizajnu.

Pri paralelnom navrhovaní sa vytvárajú informácie o akýchkoľvek medziľahlých alebo konečných charakteristikách vyrobeného produktu a poskytujú sa všetkým účastníkom práce, počnúc od najskorších štádií návrhu. V tomto prípade majú informácie prediktívny charakter. Jeho získavanie je založené na matematických modeloch a metódach prediktívneho hodnotenia rôznych možností projektových stratégií, t.j. výber základných charakteristík vyvíjaného produktu, stanovenie kritérií kvality vývoja a výber algoritmických a vývojových nástrojov. Hodnotenie možno vykonať na základe analytických modelov, na základe štatistických metód a na základe metód expertných systémov.

Technológia paralelného návrhu je implementovaná na báze integrovaných nástrojov na prediktívne hodnotenie a analýzu alternatívnych návrhových riešení s následným výberom základného návrhového riešenia.

Prediktívne hodnotenie je možné vykonať vo vzťahu k celému projektu (vtedy hovoríme o štádiu predbežného návrhu), ako aj vo vzťahu k jednotlivým štádiám návrhu.

Základný rozdiel medzi paralelným návrhom a komplexným návrhom spočíva v tom, že informácie neprechádzajú len do všetkých nasledujúcich fáz návrhu, ale keďže sa všetky etapy začínajú vykonávať súčasne, informácie idú do všetkých predchádzajúcich aj všetkých nasledujúcich fáz návrhu.

Víťazný paralelný dizajn ako celý projekt, od r v konkrétnom štádiu projektovania sa berú do úvahy kritériá z iných štádií.

Informácie sa zobrazujú všetkým účastníkom vývoja zo zadávacích podmienok a na základe štádií predbežného návrhu.

Po prvýkrát spoločnosť navrhla paralelné inžinierske prostredie Mentor Graphics založené na princípe spojenia všetkých návrhových nástrojov a údajov v jednom kontinuálnom a flexibilnom procese vývoja produktu.

Táto infraštruktúra zahŕňa:

  • Prostredie manažmentu dizajnu
  • Systém správy projektových dát
  • Systém na podporu rozhodovania

Dizajn zhora nadol

Technológia dizajnu zhora nadol znamená, že inžinier začne pracovať na projekte na vysokej úrovni abstrakcie, po ktorej nasledujú detaily.

Hlavnou úlohou manažéra alebo inžiniera je určiť optimálne koncepčné riešenie (spravidla sa hľadá racionálnejšie) pre výber návrhových algoritmov, ako aj efektívnych návrhových nástrojov. Inými slovami, určenie správnej stratégie návrhu na základe dosť všeobecných a vágnych informácií.

Tento problém sa rieši na základe preskriptívnych nástrojov, t.j. programy, ktoré zabezpečujú komunikáciu medzi etapami funkčno-logickej, technickej (projektovej) etapy projektovania a etapou technologickej prípravy výroby.

Zároveň sa využívajú diktatívne nástroje ako na úrovni jednotlivých projektových postupov, tak aj na úrovni projektu ako celku.

Dizajn zhora nadol vám umožňuje získať produkt s vyššími výkonnostnými charakteristikami a vytvoriť spoľahlivé zariadenie.

Všetci moderní výrobcovia CAD vychádzajú z technológie dizajnu zhora nadol.

Štruktúra procesu návrhu modulu elektronickej výpočtovej techniky

  1. Koncepčný (avan) dizajn
  2. Funkčno-logický dizajn
  3. Návrh funkčného diagramu
  4. Návrh testovacích programov a testov
  5. Dizajnový (technický) dizajn
  6. Konštrukčný pokrokový dizajn
  • Vytvorenie súboru racionálnych možností
  • Analýza alternatívnych softvérových modulov pre implementáciu následných konštrukčných postupov a výber tých najvhodnejších (prispôsobenie CAD objektu návrhu)
  • Výber základnej verzie návrhu (výber metrických a topologických parametrov objektu)
  1. Rozloženie konštrukčných modulov
  2. Fáza umiestňovania prvkov na povrch modulu
  3. Smerovanie signalizačných spojení
  4. Technologická príprava výroby (tvorba máp trás výrobného procesu)
  5. Príprava technickej dokumentácie

Ďalšie súvisiace diela, ktoré by vás mohli zaujímať.vshm>

2735. Inteligentné technológie pre navrhovanie informačných systémov. Metodika navrhovania softvérových produktov za prítomnosti prototypu 115,24 kB
Na príklade koncepčného návrhu automatizovaného informačného systému, ktorý vykonáva skúmanie audio produktov, si predstavíme všeobecnú metodiku tvorby projektu informačného systému. Účelom vytvorenia automatizovaného systému je vyvinúť nástroj na vykonávanie vysokokvalitného objektívneho skúmania audio produktov v súlade s federálnym zákonom č. 436 o ochrane detí pred informáciami, ktoré sú škodlivé pre ich zdravie a vývoj. Predmetom výskumu budú audio produkty. Deštruktívnymi informáciami máme na mysli...
6616. Technologické zjednotenie. Odrody technologického dizajnu. Funkčná schéma CAD TP 19,37 kB
Technologické zjednotenie prinášajúce do jednotného systému metód spracovania. Ide o úlohy, ako je výber metód spracovania pre typ zariadenia, typ nástroja, priradenie základnej schémy spôsobu inštalácie dielu, vytvorenie rozsahu operácií, určenie postupnosti operácií. , výber typu obrobku, určenie postupnosti prechodov v operáciách. Ako sa technológ rozhoduje v každom z uvedených prípadov Uveďme ako príklad problém výberu spôsobu spracovania. Technológia je známa osvedčenými...
7344. Základné informačné technológie 25,92 kB
Multimediálne technológie možno definovať ako systém počítačových informačných technológií, ktoré možno použiť na realizáciu myšlienky kombinovania heterogénnych informácií v jednom informačnom prostredí počítača. Existujú tri hlavné princípy multimédií...
7633. Formalizácia technológie návrhu EIS 15,23 kB
Formalizácia technológie návrhu EIS Zložitosť vysokých nákladov a prácnosti procesu návrhu EIS počas celého životného cyklu si vyžaduje na jednej strane výber adekvátnej technológie návrhu pre ekonomický objekt a na strane druhej dostupnosť efektívneho nástroja na riadenie procesu jeho aplikácie. Z tohto hľadiska vzniká potreba vybudovať taký formalizovaný model technológie návrhu, kedy by na jeho základe bolo možné posúdiť potrebu a možnosť využitia...
1990. ZÁKLADNÉ KATEGÓRIE ANALÝZY 42,12 kB
Pojem rutina zaviedli Nelson a Winter vo vzťahu k aktivitám organizácií a definovali ich ako „normálne a predvídateľné vzorce správania“. Rutinné správanie je však charakteristické nielen pre organizácie, ale aj pre jednotlivcov. Vo vzťahu k poslednému možno rutiny rozdeliť do dvoch kategórií
16940. 19,79 kB
Rozbor pojmu právo ako inštitút možno zredukovať na pojem spoločenská zmluva. Pri širšom výklade pojmu zmluva možno vlastne dať medzi pojem spoločenská zmluva a reflexívnu normu znamienko rovnosti. Bez zmluvy nemôže existovať žiadne právo, keďže realizácia akýchkoľvek práv je vždy niečí povinnosťou. V modernej právnickej literatúre sa pojem zmluva zvyčajne vynecháva.
9290. Terminológia a základné ukazovatele finančného hospodárenia 26,85 kB
Pridaná hodnota udáva rozsah podniku a jeho podiel na tvorbe národného bohatstva. Od DS odpočítavame náklady na mzdy a všetky súvisiace povinné platby podniku na sociálne poistenie, dôchodky a pod. ako aj všetky dane a daňové platby podniku, okrem dane z príjmu, dostaneme BREI ...
8040. CAD organizácia 7,99 kB
CAD subsystém je časť CAD pridelená podľa určitých kritérií, ktorá vám umožňuje získať kompletné konštrukčné systémy. CAD sa delí na konštrukčné a servisné podsystémy. Na výstupe tohto systému dostaneme funkčnú schému, potom logickú schému a na výstupe schému zapojenia.
7215. Dizajn a CAD 19,8 kB
Jedným z najznámejších zahraničných systémov automatizácie dizajnu je UTOCD CAD od utodesk a jedným z najznámejších domácich systémov automatizácie dizajnu používaným v strojárstve je Ascon KOMPAS CAD, ktorý obsahuje všetky potrebné komponenty CD CAM systémov. Na rozdiel od KOMPASu je utoCd flexibilnejší, no zároveň najkomplexnejší systém, keďže možnosti utoCd umožňujú jeho využitie v rôznych dizajnových oblastiach. CAD utoCd 2004 Prvé utoCD bolo...
6614. Popis CAD 17,54 kB
Systém Compass ruskej spoločnosti ASCON. Verzia Compass 5 obsahuje kresliaci a grafický subsystém Compass-Graph, subsystém geometrického modelovania Compass-3D

Metodika pre organizáciu "end-to-end dizajnu" v AutoCADe pomocou LOTSMAN PGS

1. Teória

1.1. Čo je to end-to-end dizajn

End-to-end dizajn v tomto kontexte je: jedna z možností organizácie skupinovej práce s možnosťou okamžitej aktualizácie opakujúcich sa grafických dát na všetkých projektových výkresoch. V tomto prípade je možné ľubovoľným grafickým materiálom (v našom prípade súborom DWG) logicky priradiť status „zdroj údajov“ alebo „importér údajov“. Importér údajov zahrnie zdroj údajov. A jednoduchšie – vloží sa do nej odkaz na zdroj údajov.

Napríklad: generálny plánovač vypracuje výkresy súpravy GP, na základe ktorých sieťoví inžinieri vypracujú plány kladenia vonkajších sietí. „sieťaři“ potrebujú poznať polohu projektovanej budovy, príjazdové cesty, chodníky a existujúcu topografickú situáciu. Sú nútení čakať na „generálneho plánovača“, kým dokončí tvorbu svojej kresby. Na druhej strane „generálny plánovač“ potrebuje topografiu od „topografov“ a obrysy navrhnutých budov od „architektov“, aby vytvoril celkový plán.

Úloha: skrátiť čakaciu dobu, zvýšiť efektivitu interakcie medzi špecialistami.

Technika end-to-end dizajnu umožňuje organizovať komunikáciu medzi všetkými účastníkmi dizajnu na úrovni grafického prostredia prostredníctvom nástroja AutoCAD „externé odkazy“.

Nástroj AutoCAD "externé odkazy" - umožňuje organizovať prepojenie medzi dvoma alebo viacerými výkresmi. Tie. Môžem importovať (ďalej tento pojem bude znamenať príkaz _attach, čo je zároveň vloženie externého odkazu) do môjho výkresu fragment (po vložení môžeme orezať externý odkaz - priradiť okraj zobrazenia) z akéhokoľvek iného výkresu, ktorý vytvoril iný inžinier, aj keď ho práve upravuje. V tomto prípade sa fragment vložený do môjho výkresu aktualizuje sám o sebe, keď sa zmení zdroj údajov. Navyše, ak sa na tomto fragmente objavia nové vrstvy, ktoré možno nebudem potrebovať, budem o tom informovaný a budem môcť včas vypnúť ich zobrazovanie alebo prepísať ich vlastnosti (nový filter vyhovujúci vrstvám, v správcovi vrstiev) . Tie. Vždy budem mať aktuálne informácie, ktoré dostanem od ostatných účastníkov dizajnu, a môžem začať pracovať skôr, skôr ako dokončí svoje kreslenie, hneď ako uvidím, že je dostatok údajov na začatie projektovania.

Napríklad: ako po starom – sieťoví inžinieri v počte 5 – 7 ľudí sú nútení čakať na „generálneho plánovača“, kým nedokončí kreslenie generelu. V niektorých fázach môžu od neho „sieťoví pracovníci“ prevziať medziverzie všeobecného plánu a skopírovať ich do výkresu, začať pracovať (pričom kópie sú úplne nezávislé od zdroja). Pri akejkoľvek zmene generelu sú nútení neustále aktualizovať údaje z generelu a nahrádzať ich vo svojich výkresoch novými. Zároveň pravidelne tráviť čas oddeľovaním „zŕn od pliev“, utrpenie pri prechode z jednej váhy na druhú atď. Ale výsledok s touto technikou je často rovnaký. Údaje sa zoberú raz a už sa neaktualizujú. A v určitej fáze má niekoľko dizajnérov niekoľko verzií tých istých údajov, ktoré sa začnú vyvíjať paralelne, čo nakoniec vedie k nezrovnalostiam v častiach projektu, čo zvyčajne vedie k strate času a opravám výkresov na poslednú chvíľu.

Takže použitie techniky „end-to-end dizajnu“ umožňuje:

eliminovať vznik nezrovnalostí medzi jednotlivými časťami projektu

pretože vám umožňuje sledovať aktualizáciu zdrojových údajov v reálnom čase (s výnimkou práce v nepotrebnom smere)

tým sa eliminuje manuálna aktualizácia zdrojových údajov (údaje sa importujú raz a automaticky sa aktualizujú pri zmene zdroja)

Pomocou tejto schémy je možné minimalizovať faktor ľudskej chyby, ktorý vzniká v dôsledku nedostatočného povedomia účastníkov projektu o postupe procesu.

1.2. Proces end-to-end návrhu kladie určité požiadavky na zručnosti a štýl práce v programe AutoCAD, ako aj na verziu samotného softvérového produktu.

Zručnosti:

Dizajnéri musia byť schopní:

pracovať so správcom vlastností vrstvy.

pracovať so správcom stavov vrstiev.

použite sadu príkazov pre objekty "externý odkaz".

Štýl:

dizajnér musí zoskupiť všetky objekty do vrstiev, čím vytvorí „logistiku“, ktorá vyhovuje potrebám subdodávateľov a poskytuje možnosť prepísať vlastnosti vrstiev.

dizajnérsky tím musí mať spoločnú syntax pre pomenovanie vrstiev. (t. j. logickejšie je pomenovať hlavné osi budovy ako „Hlavné osi“ a nie „Hlavné osi“. Pretože v zozname vrstiev zoradených podľa abecedy budú „Hlavné osi“ vedľa každej vrstvy začínajúcej písmenom „ G*“, ale nie vedľa vrstiev „Sprostredkujúce osi“ a „Doplnkové osi“).

Verzia:

formátová verzia zdrojového výkresu nemôže byť neskoršia ako verzia výkresu, do ktorého sa údaje importujú.

2. Praktický príklad (video)

Nižšie je uvedené video popisujúce celý proces organizácie end-to-end dizajnu. Prirodzene sa rozumie, že na každom výkrese (súbore) pracuje samostatný špecialista. To znamená, že celý proces pri správnom prístupe možno bezpečne nazvať automatizovaným skupinovým dizajnom.

3. Praktický príklad (na snímkach obrazovky)

Na podmienenom - praktickom príklade chcem ukázať, ako je usporiadaný vyššie opísaný koncept. Pre pohodlie bude LOTSMAN PGS fungovať ako úložné médium pre návrhové dáta, ale môže to byť aj obyčajný priečinok na sieťovom disku.

Členovia dizajnu:

Stavebný architekt,

všeobecný plánovač,

HVAC inžinier,

inžinier TGV,

Elektroinžinier.

3.1. Počiatočné údaje

GUI publikuje zdrojové údaje v priečinku s rovnakým názvom. Ako počiatočné údaje bude v príklade uvedený topografický prieskum.

Snímka obrazovky. 1. Strom projektu (v programe LOTSMAN PGS)

3.2. AC sekcia

Dizajnér AU je prvým, ktorý je zahrnutý do procesu navrhovania. Na základe zadania vydaného GUI alebo predchádzajúceho vývoja dizajnu. V tomto príklade nezáleží na tom, v akej forme úlohu dostane tento účastník dizajnu. Dizajnér vyvíja sadu reproduktorov, ktorá zahŕňa pôdorysy, fasády, sekcie, uzly atď. Funguje v priečinku "1 AC" umiestnenom v koreňovom adresári projektu.

Ostatní účastníci projektu vyvíjajúci sa v smere hlavného plánu a vonkajších sietí z celého súboru AS potrebujú iba pôdorys prízemia a pôdorys podzemnej časti (ak existujú rozdiely v ich konfigurácii - ktoré nie sú v našom príklade) . Tie. kresba bude slúžiť ako zdroj údajov pre množstvo detských kresieb.

Snímka obrazovky. 2. V nastaveniach výkresu je dôležité nastaviť správny parameter výkresovej jednotky, na konštrukčných výkresoch tejto sady sú to zvyčajne milimetre (Menu: „Formát>

Snímka obrazovky. 3. Priestor AutoCADu. Vpravo je príklad plánu prvého poschodia súpravy AS. Vľavo vrstvy použité vo výkrese.

3.3. sekcia GP

Paralelne môže byť do procesu navrhovania zahrnutý aj generálny plánovač. Beží v priečinku "2 GPU" umiestnenom v koreňovom adresári projektu. Jeho kresba bude importérom dát: topografia (zdrojové dáta) a pôdorys prízemia (AC set).

Snímka obrazovky. 4. V nastaveniach výkresu je dôležité nastaviť správny parameter jednotky výkresu, vo výkresoch hlavného plánu sú to zvyčajne metre (Menu: "Formát > jednotky" alebo príkaz _JEDNOTKY)

Oba výkresy (topografia a pôdorys prízemia) sú prepojené cez externý nástroj na vkladanie referencií (Menu: "Vložiť > Odkaz na DWG" alebo príkaz _attach), ale najprv musíme zistiť cesty k súborom, v LOTSMAN PGS program sa to robí nasledovne:

Snímka obrazovky. 5. Okno panela súborov projektu LOTSMAN PGS je obdobou Windows Exploreru.

Charakteristickým znakom organizácie dizajnu pomocou LOTSMAN PGS je, že centrálnym úložiskom súborov je databáza na vzdialenom serveri, synchronizovaná s lokálnym priečinkom, v ktorom sa vytvára kópia projektových adresárov. Jediný rozdiel od systému, v ktorom všetci účastníci návrhu pracujú na zdieľanom sieťovom disku, je ten, že PGS LOTSMAN funguje ako prostriedok synchronizácie medzi používateľmi a serverom.

Snímka obrazovky. 6.1. Okno na vkladanie xrefov topografie. Bod vloženia zostáva 0,0,0. Pretože Podľa pravidiel (de facto) sa súradnice na krížoch topografie musia zhodovať so súradnicami v AutoCADe.

Vezmite prosím na vedomie, že keďže v oboch výkresoch boli nastavené správne jednotky výkresu (_JEDNOTKY), jednotky vloženia bloku sa určia automaticky, to znamená, že pôdorys prízemia sa po vložení automaticky zmenší 1000-krát.

Snímka obrazovky. 7. Topografia a pôdorys prízemia sú spojené na hlavnom plánovom liste.

Snímka obrazovky. 8. Zmeňte farbu a hrúbku zobrazenia vrstvy topografie. Prepíšeme teda vlastnosti objektov, ktoré majú pre farbu a hrúbku čiar nastavený atribút „ByLayer“. (v našom príklade v súbore topografie je to presne tento prípad)

Snímka obrazovky. 9. Zmrazte nepotrebné vrstvy (zobrazujú sa dva rôzne spôsoby, cez ponuku pásu kariet - vľavo a cez hlavnú ponuku - vpravo)

Zmraziť vrstvy (jednoduchým kliknutím na objekt na výkrese):

Medzinápravy

Dodatočné veľkosti

Stredné veľkosti

nosné steny

Samonosné steny

Opúšťajúce vrstvy:

Hlavné nápravy

Hlavné rozmery

Vonkajšie steny

Snímka obrazovky. 10. Vytvorenie stavu vrstvy (dva rôzne spôsoby, cez menu pásu - vľavo a cez hlavné menu - vpravo)

3.4. Sekcia NVK (podobne ako v iných externých sieťach)

Za generálnym projektantom môže byť do procesu projektovania zahrnutý aj špecialista na externé vodovodné a kanalizačné siete. Funguje v priečinku „3 NVK“ umiestnenom v koreňovom adresári projektu. Jeho kresba bude importérom údajov: z hlavného plánu.

Opakujte postup Snímka obrazovky. 4, skopírujte cestu k súboru hlavného plánu, podobne ako Screenshot. 5. Vložte súbor hlavného plánu rovnakým spôsobom ako snímku obrazovky. 6. Bod vkladania zostáva 0,0,0. Pretože podľa pravidiel sa súradnice na krížoch hlavného plánu musia zhodovať so súradnicami v AutoCADe.

Snímka obrazovky. 11. Je pozorovaný podobný obrázok.

Snímka obrazovky. 12. Použiť stavy vrstiev (snímka obrazovky ukazuje, ako sa to robí, prostredníctvom ponuky na páse s nástrojmi. Prostredníctvom hlavnej ponuky: „Format> Layer States Manager“ sa získa podobne.)

Snímka obrazovky. 13. Po aplikácii konfigurácií vrstiev je pozorovaný nasledujúci obrázok.

Ďalej je v samostatnej vrstve nakreslená táto komunikačná sieť (v príklade ide o dodávku vody do externých sietí). V príklade som nepoužil žiadne špeciálne typy čiar, ale môžete použiť špeciálne typy čiar: - in - , -- kn -- a iné. Môžete si ich vytvoriť sami alebo použiť hotové.

Snímka obrazovky. 14. Takto vyzerá výsledok. Ale podľa pravidiel pre realizáciu výkresov externej komunikácie musíme zobraziť ďalšie navrhnuté komunikácie tenkou čiarou.

Preto k výkresu pripojíme súbor „Master network plan.dwg“, ktorý bude v našom príklade v priečinku „2 GP“ projektu.

Snímka obrazovky. 15. Vložte „Master Network Plan.dwg“ rovnakým spôsobom ako na snímke obrazovky. 6. Bod vkladania zostáva 0,0,0. Pretože ak všetci účastníci projektu pozorujú pevnú súradnicovú referenciu, pri vkladaní vzhľadom na nulový bod zaujmú vložené objekty správnu polohu.

Súbor "Hlavný plán sietí.dwg" je síce prázdny, ale čoskoro sa naplní odkazmi na iné projektové súbory a bude nás informovať o zmenách v priľahlých sieťach, plní koordinačnú úlohu.

3.5. Hlavný plán sietí

Po vytvorení súborov so sieťami. Inžinier poverený zostavením hlavného plánu siete zahrnie každý výkres plánu siete do súboru hlavného plánu siete. Tie. v tomto prípade zopakujte postup popísaný na snímke obrazovky. 6, pre súbory:

Vodovodné vonkajšie siete.dwg

Kanalizácia externé siete.dwg

Vonkajšie siete plynovodu.dwg

vonkajšie osvetlenie.dwg

Po vložení externých odkazov na vyššie uvedené súbory do súboru hlavného plánu sa v každom súbore so sieťami objavia susedné siete. V tomto prípade sa môže zobraziť správa:

Ale to nie je chyba, ale len dôkaz, že súbor s našou konkrétnou sieťou je už prítomný (ako externý odkaz) v súbore hlavného plánu siete a to je dobré.

Snímka obrazovky. 16. Takto budú vyzerať plány sietí súprav: NVK, GOS, EN.

Teraz zostáva zmeniť hrúbku čiar susedných sietí vo vlastnostiach vrstvy (robíme ich tenké) a urobiť hrúbku navrhovanej siete vyššou (hrubšou). Na screenshotoch 17, 18, 19, 20. Príklady - ako budú vyzerať plány súprav NVK, GOS, EN po nastavení vrstiev.

Snímky obrazovky 17, 18, 19, 20

3.6. Zhoda vrstiev

Zarovnanie vrstiev je nástroj AutoCADu, ktorý bude aktualizovať všetky zmeny vo vrstvách výkresu vložených ako externé odkazy. Príklad: Ak hlavný plánovač vytvorí vo výkrese hlavného plánu nové vrstvy, napríklad: slepá oblasť, cesty atď. Inžinieri, ktorí navrhujú externé siete, budú okamžite informovaní o zmenách potom, čo hlavný plánovač uloží svoj výkres (a uloží zmeny na server, v prípade práce s LOTSMAN PGS). Uvidia ich v Správcovi vlastností vrstvy vo filtri „Nekonzistentné nové vrstvy“. Ak chcete zhodovať vrstvu (t. j. odstrániť nekonzistentné nové vrstvy z filtra), stačí na vrstvu kliknúť pravým tlačidlom myši a vybrať „zhoda vrstiev“.

Aby AutoCAD mohol sledovať zmeny vo vrstvách xref súborov, musíte určitým spôsobom nakonfigurovať nastavenia vrstiev. Ako na snímke obrazovky 21.

Snímka obrazovky. 21. Nastavenie parametrov vrstiev. Zaškrtávame položky: vyhodnotiť nové vrstvy pridané do výkresu. Upozorniť na prítomnosť nových vrstiev (v tomto odseku nastavujeme udalosti, v ktorých nás program upozorní na výskyt nekonzistentných vrstiev) [Napríklad udalosť „Vložiť / Znovu načítať externé odkazy“ upozorní na výskyt nových vrstiev, keď aktualizácia externého odkazu. Príklad je uvedený nižšie na snímke obrazovky 22.]

Snímka obrazovky. 22. Oznámenie o novej vrstve načítanej z výkresu referenčného súboru

A mnohí sa možno čudujú, ako je program LOTSMAN PGS užitočný pri organizovaní komplexného dizajnu.

Zakaždým, keď sa uloží pôvodný výkres externej referencie, objaví sa správa (pozri snímku obrazovky 22) a externé referencie vo výkrese nahromadia až 5 alebo viac jednotiek. A neustále objavovanie sa tejto správy čisto psychologicky v priebehu času vedie k tomu, že začína odvádzať pozornosť od práce a obťažovať.

Keď používate LOTSMAN PGS, pred aktualizáciou lokálnych kópií zdrojových súborov sa na paneli súborov zobrazí ikona. Že je zdrojový súbor aktualizovaný (na serveri) a je potrebné aktualizovať lokálnu kópiu (s ktorou AutoCAD pracuje), to znamená, že sami môžeme inicializovať aktualizačný postup, aby sme zmenšili malé časti aktualizovaných informácií stiahnutím aktualizácií, povedzme nie viac ako raz za hodinu. To pridá rozmer procesu navrhovania.

V databáze sú uložené všetky verzie súborov. To zjednodušuje návrat a zvyšuje spoľahlivosť ukladania informácií. Okrem toho môžeme sledovať celú históriu operácií so súbormi. Zistite napríklad, kto naposledy otvoril, upravil a uložil súbor.

3.7. Podvodné skaly

Vyžaduje sa určitá kvalifikácia práce s grafickým programom AutoCAD.

Je vhodné preniesť časti projektu do organizácií tretích strán prostredníctvom publikačného nástroja (príkaz FORMSET)

3.8. Technické stránky

S týmto spôsobom organizácie práce:

Veľkosť výkresových súborov sa zníži nahradením fyzickej duplikácie grafických informácií logickou.

Je vhodné preniesť časti projektu do organizácií tretích strán prostredníctvom publikačného nástroja (príkaz FORMSET).

1

Na odhalenie podstaty odbornej činnosti stavebného inžiniera sa článok zaoberá pojmami „projektová“ a „projektová“ činnosť. Na prípravu budúcich špecialistov stavebného profilu na projekčnú činnosť sa príspevok zaoberá metódou komplexného projektovania predmetov odbornej činnosti. Táto metóda je založená na princípe fundamentality a profesijnej orientácie, uskutočňovanej prostredníctvom integrácie prírodných vied a špeciálnych disciplín. Ukazuje sa tiež, že teoretický model metódy end-to-end navrhovania predmetov odbornej činnosti je systémom akcií, ktoré umožňujú učiteľovi úspešnejšie organizovať proces výučby fyziky. Na príklade štúdia kurzu všeobecnej fyziky sú vyčlenené hlavné etapy metódy komplexného navrhovania predmetov odbornej činnosti.

dizajn

dizajnérska činnosť

end-to-end dizajn

odborného vzdelávania.

1. Štátny vzdelávací štandard vyššieho odborného vzdelávania. Smer absolventa 653500 "Stavebníctvo" [Text]: GOST VPO 653500 - 2000. - Úvod-2000 - 02 - 03 - M. - 2000. - 60 str.

2. Jones, J. K. Metódy navrhovania [Text] / J. K. Jones. - 2. vyd., dod. - M.: Mir, 1986. - 326 s., ill. - Zagl. 1. vydanie: Inžiniersky a umelecký dizajn.

3. Sazonov, V. B. K otázke konštruovania konceptu dizajnu [Text] / V. B. Sazonov // Zborník VNIITE. technická estetika. Problém. 8. (kap. 13).

4. Slovník ruského jazyka [Text]. - M.: Ruský jazyk, 1987. - T. 3. - 752 s.

5. Federálny štátny vzdelávací štandard vyššieho odborného vzdelávania v smere prípravy 270800 Stavebníctvo (kvalifikácia (stupeň) "bakalár") [Text]: FGOST 270800 - 2010. - Schválené.2010 - 18 - 01. - M. - 2010. - 32 str.

6. Filozofický slovník. Encyklopédia filozofických pojmov online http://www.onlinedics.ru/slovar/fil/t/proektirovanie.html Dizajn (dátum prístupu: 16.03.2012).

7. Veľký vysvetľujúci sociologický slovník pojmov online http://www.onlinedics.ru/slovar/soc/t/proektirovanie.html (dátum prístupu: 16.03.2012).

8. Kurbatov V. I., Kurbatov O. V. Sociálny dizajn: Učebnica [Elektronický zdroj]. - Rostov n / a: Phoenix, 2001. - 416 s. - S.6-68. - Režim prístupu: http://socpedagogika.narod.ru/Proektirovanie.html (dátum prístupu: 16.03.2012).

V súvislosti s prechodom na dvojstupňovú prípravu v systéme vyššieho odborného vzdelávania na jednej strane a nárastom odborných požiadaviek na budúceho odborníka vzhľadom na spoločenskú objednávku na strane druhej vedie k hľadaniu tzv. nové, efektívnejšie metódy prípravy stavebných inžinierov. Analýza požiadaviek formulovaných v FSEV HPE druhej generácie vo forme kvalifikácie a tretej generácie vo forme zoznamu kompetencií umožňuje konštatovať, že jedným z hlavných typov odbornej činnosti špecialistov v odbor stavebníctvo (inžinieri, bakalári, magistri) je projektová činnosť. Takže napríklad v FSES VPO druhej generácie pre smer 653500 – „Stavebníctvo“ bolo povedané, že budúci stavebný inžinier by sa mal „podieľať na realizácii vypracovaných riešení a projektov, na výstavbe, inštalácii, úprave, skúšanie a uvádzanie do prevádzky navrhnutých výrobkov, objektov, inžinierskych systémov a konštrukcií, vykonávanie inžinierskych prieskumov a prieskumov potrebných pre projekčné práce pri výrobe materiálov a výrobkov, pri výstavbe, rekonštrukcii a opravách zariadení a inžinierskych systémov a konštrukcií na školenia stavebných inžinierov...“.

Podľa nových vzdelávacích štandardov tretej generácie, obsahujúcich dvojstupňovú prípravu, musí mať absolvent v študijnom odbore „Stavebníctvo“ (bakalár) výrazné odborné kompetencie, ako sú: vlastníctvo metód na vykonávanie inžinierskych prieskumov, technológie na projektovanie časti a konštrukcie v súlade so zadávacími podmienkami s použitím štandardne aplikovaných, vypočítaných a grafických softvérových rozložení; vykonávanie predbežnej štúdie uskutočniteľnosti návrhových výpočtov, vypracovanie projektovej a pracovnej technickej dokumentácie, evidencia dokončených projektových prác, sledovanie súladu vypracovaných projektov a technickej dokumentácie s úlohou, normami, špecifikáciami a inými regulačnými dokumentmi; schopnosť aplikovať základné zákony prírodných vied, ako aj metódy matematickej analýzy a modelovania, teoretický a experimentálny výskum v dizajnérskej a odbornej činnosti.

A tak zmenené kvalifikačné požiadavky na prípravu stavebného inžiniera podľa tretej generácie Federálneho štátneho vzdelávacieho štandardu vyššieho odborného vzdelávania a nedostatočný rozvoj metód na koordináciu prírodných vied, všeobecných odborných disciplín a odborov špecializácie vo výučbe. študentské dizajnérske aktivity určujú relevantnosť našej štúdie. Cieľom štúdia je vyvinúť metódu formovania základov dizajnérskej činnosti na hodinách fyziky založenú na integrácii všeobecných a špeciálnych disciplín.

Pre hľadanie nových prístupov k výučbe odborných (projektových) činností budúcich stavebných inžinierov na hodinách fyziky si objasníme pojem „projektové“, „dizajnérske“ a „dizajnérske“ činnosti.

Dizajn ako druh ľudskej činnosti nie je novinkou, pretože hlavné typy inžinierskej činnosti sa začali formovať už v 18. storočí: vynález, dizajn a dizajnové prvky. Spočiatku bol pojem „dizajn“ spojený priamo s činnosťou kresličov a potrebou grafickej reprodukcie kreatívnych nápadov. Ako sa výroba vyvíjala, pojem „dizajn“ bol čoraz komplikovanejší. Teraz, okrem vykonávania výkresových prác, dizajn zahŕňal organizáciu projektových činností, výpočtov a výber najoptimálnejších materiálov pre budúce konštrukcie alebo inžinierske systémy. Ako samostatná oblasť činnosti sa dizajn stáva neskôr, keď dôjde k rozdeleniu zodpovednosti medzi architektov a staviteľov - architekti sú zodpovední za vývoj vonkajšieho vzhľadu konštrukcie, výpočet hlavných technických parametrov a vyhotovenie výkresov a stavitelia sa zaoberajú iba zhmotnením týchto inžinierskych myšlienok.

V súčasnosti sa dizajnérske nápady rozšírili do rôznych druhov činností: dizajn dizajnu (syntéza technického a umeleckého dizajnu), pedagogický dizajn, sociálny dizajn atď. Dizajn sa stal štýl formulár moderné myslenie, jeden z najdôležitejších typologických znakov modernej kultúry takmer vo všetkých jej hlavných aspektoch súvisiacich s ľudskou tvorivou činnosťou.

Ústredným konceptom a konečným výsledkom dizajnu je projekt, ktorého predmetom je: 1) vypracovaný plán na vytvorenie niečoho vrátane popisu, nákresov, nákresov atď.; 2) predbežný text akéhokoľvek dokumentu predloženého na diskusiu, schválenie; 3) nápad, plán činnosti.

Na identifikáciu podstaty inžinierskych projektových činností je potrebné podrobne vysvetliť aj výklad pojmu „dizajn“:

  1. proces vytvárania prototypu, prototypu údajného alebo možného objektu, stavu, konkrétnej činnosti, ktorej výsledkom je vedecké, teoretické a prakticky odôvodnené vymedzenie možností predpovedaného a plánovaného vývoja nových procesov a javov;
  2. predpovedanie realizácie niečoho, predpoklad, predpoklad na vykonanie niečoho, zariaďovanie; stavebný proces;
  3. aktivity tvorby projektov. Dizajn charakterizujú dva body: ideálny charakter akcie a jej zameranie na vytváranie niečoho v budúcnosti;
  4. jedna z foriem anticipačnej reflexie reality, proces vytvárania prototypu (prototypu) údajného objektu, javu alebo procesu pomocou špecifických metód.

Dizajn je špecifická forma prejavu prognostickej funkcie riadenia, kedy sa vytvára možný obraz budúcej materiálnej alebo ideálnej reality. Účelom dizajnu je taká transformácia reality, keď sa vytvárajú predmety, javy alebo procesy, ktoré by spĺňali požadované vlastnosti;

5) proces, ktorý iniciuje zmeny v zastavanom prostredí.

Je vidieť, že význam pojmu „dizajn“ môže kolísať v širokom rozmedzí, ale neoddeliteľnou súčasťou projektovej činnosti budúceho inžiniera je tvorivá činnosť zameraná na vytvorenie konečného výsledku v podobe idealizovaného objektu (systému) stelesneného v realite. Vytvorenie projektu vyžaduje od študenta nielen poznať základy dizajnu, ale aj schopnosť vybrať si najoptimálnejšie možnosti riešenia konkrétneho problému, ktorý vzniká v procese dizajnérskej práce. V tomto smere je tvorivá činnosť úzko prepojená s vedeckou a výskumnou činnosťou. Práve šikovné spojenie týchto aktivít pomáha študentovi pripraviť projekt na vysokej odbornej úrovni. Zhrnutím všetkých uvažovaných interpretácií pojmu „dizajn“ môžeme konštatovať, že projektovanie je jedným z druhov inžinierskej činnosti, ktorá sa chápe ako cieľavedomý postupný systém tvorivých úkonov na vytvorenie navrhovaného objektu (návrh diplomovej práce a predmetu, inžinierska štruktúra, systém alebo štruktúra), zvýraznením a pretvorením vzájomne prepojených prvky predpovedaného objektu.

Príprava študenta na inžiniersku konštrukčnú činnosť je spojená so štúdiom všeobecných odborných a špeciálnych disciplín zameraných na formovanie odborných vedomostí, zručností a schopností. Napriek dôležitosti hlavných odborov pri realizácii absolventského projektu je však pre čo najúspešnejšie zvládnutie dizajnérskych metód potrebné zaviesť prvky dizajnérskej činnosti do vzdelávacieho procesu už v juniorských ročníkoch pri štúdiu všeobecnovzdelávacích odborov.

Pojem „dizajn“ úzko súvisí s takými pojmami ako „dizajn“ a „projektové“ činnosti. Vo vedeckej a pedagogickej literatúre sa pojmy „dizajn“ a „dizajn“ veľmi často považujú za blízke, pretože každý typ činnosti je zameraný na dosiahnutie ideálneho konečného výsledku. Výsledkom dizajnérskych činností je holistický obraz budovy, systému alebo konštrukcie. Zručnosti na vytvorenie takéhoto obrazu sa u študentov formujú najmä pri štúdiu špeciálnych odborov. V našej štúdii budeme uvažovať o projekčnej činnosti, ktorá spočíva v detailnom vypracovaní celkového návrhu projektu. Projektová činnosť je systém činností na riešenie mnohých malých úloh (prvkov) veľmi odlišného obsahu, z ktorých každá je určená rôznymi podmienkami, obmedzeniami a kritériami. Každá z týchto úloh je integrovanou úlohou spojenou so skutočným dizajnovým objektom.

Vyššie uvedené nám teda umožňuje dospieť k záveru, že projektovanie a v dôsledku toho aj projektová činnosť je jedným z typov odbornej činnosti špecialistu v smere „Stavebníctvo“. Preto je potrebné už od prvých dní pobytu študentov na univerzite vytvárať podmienky na zvládnutie prvkov dizajnérskej činnosti. Domnievame sa, že sú na to potrebné a dostatočné podmienky, keďže podľa princípu jednoty základných a odborných zložiek prípravy špecialistov tvoria fyzikálne poznatky vedecký (teoretický) základ takmer všetkých všeobecných technických a špeciálnych disciplín pre študenti stavebného inžinierstva. Školenie v tomto type činnosti by malo byť organizované po etapách, pričom prepojenie medzi jednotlivými etapami (modulmi, krokmi) by malo byť zabezpečené interdisciplinárnou komunikáciou a preniknúť do celého procesu výučby disciplíny na univerzite. Podobný spôsob tvorby objektu je široko používaný pri tvorbe (dizajne) CAD a stavebných objektov, architektúry a pod. a nazýva sa „end-to-end dizajnová technológia“. Technológia end-to-end dizajnu je prenos výsledkov jednej fázy návrhu do ďalšej fázy v jedinom prostredí návrhu, pričom zmeny vykonané v ktorejkoľvek fáze by sa mali prejaviť vo všetkých častiach projektu. Táto technológia umožňuje prepojiť všetky fázy stavby objektu od zadania úlohy až po prípravu technickej dokumentácie. Technológia end-to-end dizajnu môže podľa nášho názoru slúžiť ako teoretický základ pre organizáciu fyzikálnych školení pre budúcich stavebných inžinierov.

V Astrachanskom stavebnom inštitúte je proces prípravy inžiniera založený na metóde end-to-end projektovania predmetov odbornej činnosti.

Metóda end-to-end projektovania predmetov odbornej činnosti stavebného inžiniera je viacúrovňový systém úkonov na realizáciu kurzu/diplomového projektu, založený na integrácii fyziky a hlavných disciplín, vrátane identifikácie interdisciplinárne väzby a spôsoby ich realizácie na každom stupni vzdelávania na stavebnej univerzite.

Vymenujme hlavné etapy metódy komplexného navrhovania predmetov odbornej činnosti stavebného inžiniera:

  1. Vypracovanie témy diplomového (kurzového) projektu (tému budúcej projektovej práce si študenti vyberajú spolu s vyučujúcim v prvom ročníku).
  2. Výber potrebných podmienok pre realizáciu projektovaného objektu (klimatické faktory rozvojového územia, seizmicita tohto územia, výber vhodného materiálu a pod.).
  3. vývoj modelu navrhnutého objektu: na hodinách fyziky sa žiaci oboznamujú s približnými metódami výpočtu napríklad dynamických charakteristík projektovanej budovy alebo konštrukcie pomocou fyzikálnych modelov.
  4. Príprava na vývoj distribuovanej spolupráce. V tejto fáze je finálny projekt rozdelený na malé „prierezové úlohy“ (podprojekty), z ktorých každá obsahuje v počiatočnom momente zjednodušený modelový objekt a pre ktoré je potrebné ďalšie detailovanie.
  5. Tvorba pojmového aparátu. Pri plnení každej jednotlivej „prierezovej úlohy“ si študent utvára potrebné vedomosti pri štúdiu každého odboru. V tejto fáze sa študent zmysluplne a samostatne učí využívať odbornú literatúru, pričom tento proces považuje nielen za schopnosť nájsť potrebné referenčné údaje, ale aj za schopnosť eliminovať určitú neúplnosť podmienok pri riešení projektového problému.
  6. detailovanie jednotlivých blokov navrhovaného objektu na syntetizované komponenty.
  7. vytvorenie predmetu projektovej činnosti. V tejto fáze prebieha záverečné vypracovanie absolventského projektu a jeho obhajoba.

Teoretický model metódy end-to-end navrhovania predmetov odbornej činnosti je systém akcií, ktoré umožňujú učiteľovi organizovať proces vyučovania fyziky tak, aby naučil študenta riešiť odborné problémy na základe fyzikálne znalosti:

  1. Vytvorenie interdisciplinárnych väzieb medzi fyzikou a všeobecnými technickými a špeciálnymi disciplínami, ktoré umožnia zaviesť „inklúzie“ fyziky pri navrhovaní stavebných a technických objektov.
  2. Rozvoj tvorivých, profesionálne významných úloh.

Na realizáciu tejto etapy sme sformulovali hlavné požiadavky, ktoré musia spĺňať odborne významné úlohy: a) úlohy musia ukazovať možnosti využitia študovaného fyzikálneho materiálu v praktickej činnosti budúceho inžiniera; b) úlohy by sa mali týkať skutočných predmetov odbornej činnosti, t.j. pri riešení týchto problémov sa žiaci nezaoberajú fiktívnymi, abstraktnými predmetmi, ale konkrétnymi predmetmi, s ktorými sa stretávajú v odborných činnostiach; c) úlohy by mali byť spojené so všeobecnými technickými a špeciálnymi disciplínami; d) úlohy majú rozvíjať kognitívno-tvorivú a invenčnú činnosť žiakov.

3. Organizácia odborne riadeného výcviku vo fyzike podľa metódy komplexného projektovania predmetov odbornej činnosti:

I. etapa - motivačná: je potrebné, aby každý študent pocítil potrebu fyziky na riešenie budúcich odborne významných problémov. Pri štúdiu novej látky na prednáškach učiteľ formuluje problém-situáciu, ktorá sa vyskytuje v odbornej činnosti, a spolu so študentmi vyčlení fyzickú entitu a načrtne spôsoby riešenia tohto problému na základe fyzikálnych teórií.

Etapa II - prípravná: školenie v tejto fáze sa vykonáva v praktických a laboratórnych triedach. Témy laboratórnych prác zároveň zahŕňajú aj prvky odborne orientovanej prípravy. V tejto etape študent akumuluje zručnosti pri implementácii metódy end-to-end navrhovania predmetov odbornej činnosti v špecifickej forme v rôznych témach vysokoškolského kurzu fyziky.

Stupeň III - metodologický (hlavný): dochádza k selekcii, asimilácii a zovšeobecneniu metódy. V tomto štádiu študent, ktorý už chápe potrebu a dôležitosť fyzických vedomostí pre budúcu profesionálnu činnosť, organizuje svoju činnosť vo všetkých rozmanitých formách hľadania, dizajnu, duševnej činnosti. Základom je tu asimilácia vedomostí aj samotných metód asimilácie, rozvoj kognitívnych síl a tvorivého potenciálu žiaka. Podstatnou črtou metódy je rozhodujúce zdôraznenie skutočnosti, že štúdium fyziky sa stáva pre študentov dopytom pre riešenie praktických problémov v ich odbore.

Etapa IV - etapa samostatnej činnosti na širokom využití tejto metódy pri tvorbe kurzov a diplomov a ich obhajobe.

Zavedenie tejto metódy do vzdelávacieho procesu organizovaného od roku 2008 ukázalo, že študenti úspešnejšie zvládajú semestrálne práce a diplomové projekty a plnšie ovládajú základné techniky navrhovania, no zároveň pri vykonávaní tejto činnosti využívajú základné fyzikálne zákony a javy. .

Metóda komplexného navrhovania predmetov odbornej činnosti teda umožňuje zvýšiť dôraz na aktualizáciu a stimuláciu študenta k jeho profesionálnemu rozvoju, vytváranie špeciálnych podmienok pre sebarozvoj a zvyšovanie tvorivého potenciálu.

Recenzenti:

  • Krutova Irina Aleksandrovna, doktorka pediatrických vied, profesorka Katedry teoretickej fyziky a metód vyučovania fyziky Astrachanskej štátnej univerzity, Astrachaň.
  • Mirzabekova Olga Viktorovna, doktorka pediatrických vied, docentka, profesorka katedry fyziky Astrachanskej štátnej technickej univerzity, Astrachaň

Bibliografický odkaz

Soboleva V.V. TEORETICKÉ ZÁKLADY METÓDY KOMPLETNÉHO NÁVRHU OBJEKTOV ODBORNEJ ČINNOSTI STAVEBNÉHO INŽINIARA PRI ŠTÚDII KURZU VŠEOBECNEJ FYZIKY // Moderné problémy vedy a vzdelávania. - 2012. - č. 3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6227 (dátum prístupu: 01/04/2020). Dávame do pozornosti časopisy vydávané vydavateľstvom "Academy of Natural History"