Разработка интерактивных технических руководств по эксплуатации комплексов медицинских приборов и аппаратов
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Января 2013 в 16:20, дипломная работа
Краткое описание
Цель и задачи курсового проекта:
Цель – получить навыки и умения в подготовке интерактивных
электронных технических руководств (ИЭТР) изделий мехатроники.
Задачами курсового проекта являются:
- изучить государственный стандарт ГОСТ Р 50.1.029-2001.
Интерактивные электронные технические руководства. Общие требования к
содержанию, стилю и оформлению;
- получить навыки работы с инструментарием, необходимым для создания
(ИЭТР);
- создать ИЭТР на указанное преподавателем мехатронное изделие.
Содержание работы
Введение………………………………………………………………………..5
1. Теоретическая часть
ИЭТР. Общие требования к содержанию, стилю и оформлению . Р.50.1.029-
2001………………………………………………………………………………6
2. Экспериментальная часть
CAD- система………………………………………………..………………….15
3. Практическая часть
Диаграмма кооперации………………………..…………….…………………21
Заключение……………………………………………………………………..27
Список использованной
литература……………………………..………………………………………..28
Содержимое работы - 1 файл
МИНОБРНАУКИ РФ
Пензенская государственная технологическая академия
Кафедра ИТММБС
Курсовой проект
по дисциплине «Автоматизация проектирования медицинской
техники»
на тему: «Разработка интерактивных технических руководств по
эксплуатации комплексов медицинских приборов и аппаратов»
Выполнила: ст. гр08БМ3зи
Якунина Е.Н.
Проверила: Горюнова В.В.
Пенза 2013г.
Реферат
Цель и задачи курсового проекта:
Цель – получить навыки и умения в подготовке интерактивных
электронных технических руководств (ИЭТР) изделий мехатроники.
Задачами курсового проекта являются:
- изучить государственный стандарт ГОСТ Р 50.1.029-2001.
Интерактивные электронные технические руководства. Общие требования к
содержанию, стилю и оформлению;
- получить навыки работы с инструментарием, необходимым для создания
(ИЭТР);
- создать ИЭТР на указанное преподавателем мехатронное изделие.
Курсовой проект состоит из трех основных частей:
− пояснительной записки,
теоритическая частьИЭТР. Общие требования
к содержанию, стилю и оформлению . Р.50.1.029-2001
,
Экспериментальной
части Время исполнения, Действие, практической части
которая
располагается по ходу изложения материала пояснительной
записки курсового проекта;
− графической части, включающей комплект диаграммами,
таблицами и т. п., обеспечивающим наглядность и
иллюстративность при защите курсового проекта.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
2
ПГТА 200401― 10 КП 083зи.08502 ПЗ
Разраб.
Якунина Е.Н.
Провер.
Горюнова В.В.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Разработка конструкторско-
технологических требований к
проектированию электронных приборов
и/или компьютерных систем медицинской
диагностики
Лит.
Листов
20
Кафедра ИТММБС, гр. 08БМ3зи
Утверждаю
Зав.каф.ИТММБС Т.В.Истомина
«____» ______________2013 г.
ЗАДАНИЕ
на курсовую работу по дисциплине
«Конструкторско-технологическое проектирование медицинских
приборов и аппаратов »
Студенту……………………………………..
Группа 08БМ
Тема работы «Разработка конструкторско-технологических требований к
проектированию электронных приборов и/или компьютерных систем
медицинской диагностики» .
Ф.И.О.____________________________________________р. 08БМ
1. Теоретическая часть : анализ ГОСТ при разработке
конструкторско-технологических требований ( или требований
менеджмента качества).
__________________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
2. Экспериментальная часть : проектирование печатных плат и
моделирование работы цифровых устройств.
__________________________________________________________
3. Практическая часть : сбор и анализ исходных данных
(описание состава, назначения и схем работы ) для расчёта и
проектирования электронных приборов или систем медицинской
диагностики.
Руководитель ……………………………………В.В.Горюнова
Задание получил «____» ………………………… 2013 г.
Студент …………………………………………..
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
3
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
Содержание
Введение………………………………………………………………………..5
1. Теоретическая часть
ИЭТР. Общие требования к содержанию, стилю и оформлению . Р.50.1.029-
2001………………………………………………………………………………6
2. Экспериментальная часть
CAD- система………………………………………………..………………….15
3. Практическая часть
Диаграмма кооперации………………………..…………….…………………21
Заключение……………………………………………………………………..27
Список использованной
литература……………………………..………………………………………..28
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
4
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
Введение
Как известно, затраты на создание и поддержку эксплуатационной
технической документации могут составлять значительную часть от общих
затрат на эксплуатацию самого изделия. Это объясняется необходимостью
решения следующих задач: поддержания актуальности документации,
связанного с необходимостью учета большого количества изменений в ней,
которые появляются уже в процессе эксплуатации изделия; полного и
однозначного представления эксплуатационной информации. Например,
сложные операции по обслуживанию изделия лучше всего представить в
виде
анимационного или
видеоролика;
поддержки
целостности
документации; организации своевременного и правильного заказа и поставки
запасных частей и материалов; освоения новых изделий эксплуатационным,
обслуживающим
и
ремонтным
персоналом.
Следующая
задача,
специфическая для отечественных производителей, поставляющих свою
продукцию на экспорт или желающих выйти на внешний рынок, состоит в
том, что по данным экспертов, начиная с 2005 года, по требованию
инозаказчиков вся экспортная продукция должна сопровождаться
электронной версией документации. При этом электронная документация
должна быть выполнена в соответствии с международными стандартами на
подготовку электронной технической документации (спецификация ASD
1000D). В соответствии со стратегией CALS решение проблемы кроется в
переводе всех данных, необходимых для разработки и поддержания
технических руководств, в электронный формат и создании единого
информационного пространства (ЕИП). Средством доступа потребителя в
ЕИП должно стать интерактивное электронное техническое руководство. С
точки зрения концепции CALS, предусматривающей преемственность в
передаче информации на всех стадиях жизненного цикла, информационное
наполнение ИЭТР происходит главным образом на стадиях разработки и
производства изделия, а применение ИЭТР - на стадиях эксплуатации и
утилизации.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
5
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
1. Теоритическая часть
Предисловие
1. РАЗРАБОТАНЫ
Научно-исследовательским
центром
CALS-
технологий "Прикладная логистика" при участии Всероссийского
научно-исследовательского
института
стандартизации
(ВНИИстандарт)
ВНЕСЕНЫ Техническим комитетом по стандартизации ТК 431 "CALS-
технологии"
2. ПРИНЯТЫ И
ВВЕДЕНЫ
В
ДЕЙСТВИЕ
Постановлением
Госстандарта России от 2 июля 2001 г. N 256-ст
3. ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
Настоящие рекомендации устанавливают общие требования к содержанию,
стилю и оформлению интерактивных электронных технических руководств
(ИЭТР).
ИЭТР выполняется в цифровой форме и отображается конечному
пользователю через электронную систему отображения (ЭСО), управляемую
компьютером. В рекомендациях также содержатся требования к средствам
интерактивного взаимодействия с пользователем и программному
обеспечению ЭСО.
2 Определения
В настоящих рекомендациях использованы следующие термины с
соответствующими определениями:
2.1 база данных: Организованное управляемое хранилище технической
информации.
2.2 информационный объект: Смысловая и структурная единица технической
информации.
2.3 электронная система отображения: Комплекс программно-технических
средств для воспроизведения данных, содержащихся в интерактивном
электронном техническом руководстве.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
6
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
2.4 стиль: Перечень связанных с информационным объектом правил,
регламентирующих отображение данных на устройстве вывода (шрифт,
размер, цвет и т.д.).
3 Сокращения
В настоящих рекомендациях используют следующие сокращения:
ИЭТР - интерактивное электронное техническое руководство;
CALS - Continuous Acquisition and Life-cycle Support;
ЭСО - электронная система отображения.
4 Общие положения
4.1 Интерактивные электронные технические руководства
ИЭТР представляет собой структурированный комплекс взаимосвязанных
технических данных, предназначенный для предоставления в интерактивном
режиме справочной и описательной информации об эксплуатационных и
ремонтных процедурах, связанных с конкретным изделием.
ИЭТР включает в себя базу данных и ЭСО, предназначенную для
визуализации данных и обеспечения интерактивного взаимодействия с
пользователем.
База данных ИЭТР имеет структуру, позволяющую пользователю быстро
получить доступ к нужной информации. Она может содержать текстовую и
графическую информацию, а также данные в мультимедийной форме (аудио-
и видеоданные).
ЭСО обеспечивает унифицированный для всех ИЭТР способ взаимодействия
с пользователем и технику представления информации.
ИЭТР предназначены для решения следующих задач:
- обеспечения справочным материалом об устройстве и принципах работы
изделия;
- обучения персонала правилам эксплуатации, обслуживания и ремонта
изделия;
- обеспечения персонала справочными материалами, необходимыми для
эксплуатации изделия, выполнения регламентных работ и ремонта изделия;
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
7
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
- обеспечения информацией о технологии выполнения операций с изделием,
потребности в необходимых инструментах и материалах, количестве и
квалификации персонала;
- диагностики оборудования и поиска неисправностей;
- автоматизированного заказа материалов и запасных частей;
- планирования и учета проведения регламентных работ;
- обмена данными между потребителем и поставщиком.
4.2 Взаимодействие между ИЭТР и электронной системой отображения
База данных ИЭТР должна быть совместима с программным обеспечением
ЭСО. ИЭТР не существует без соответствующей ему ЭСО. Соответственно,
требования к формату данных или интерактивным средствам общения,
изложенные в настоящих рекомендациях, должны быть отражены в
спецификации на программное обеспечение ЭСО.
4.3 Общие требования к содержанию и стилю ИЭТР
4.3.1 Общие требования к содержанию ИЭТР
ИЭТР должно включать в себя: введение, оглавление, описание области
применения, номер ИЭТР, дату выпуска ИЭТР, а также может содержать
дополнительные разделы, требуемые заказчиком.
4.3.2 Требования, относящиеся к техническим функциям
Состав ИЭТР должен обеспечивать полноту, ясность изложения и
эффективность применения. Например, использование иллюстрированных
схем должно обеспечивать быстрый поиск нужного агрегата или детали, их
демонтаж или замену. Общая схема изделия должна помогать понять
технологию выполнения работ и т.д.
4.3.3 Общие требования к стилю ИЭТР
Требования к "стилю" ИЭТР определяют:
а) требования языкового характера (грамматика, синтаксис, применяемый
словарь, критерии отбора технической терминологии, нумерация,
сокращения);
б) аспекты визуального представления текста, графики, звуковой
информации (дизайн графических элементов, конструкция выносок и
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
8
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
экспликации на чертежах, ограничения на применение звуковых сигналов и
т.д.).
4.3.4 Общие требования к интерактивному взаимодействию с пользователем
Общие требования к интерактивному взаимодействию ИЭТР с пользователем
в ходе воспроизведения технической информации включают в себя:
а) требования к функциям управления дисплеем (окна, курсор, прокрутка и
т.д.);
б) требования к функциям взаимодействия пользователя с ИЭТР, которые
необходимы пользователю для того, чтобы получить интересующую
информацию. Данные требования должны быть учтены при создании ЭСО.
5 Требования к базам данных ИЭТР
База данных ИЭТР включает в себя совокупность информационных объектов
различного типа. Информационные объекты могут быть простыми
(примитивы) и составными. К примитивам относятся: текст, таблицы,
графические элементы и диалоги. Каждый информационный объект может
иметь набор атрибутов и связей с другими информационными объектами.
База данных ИЭТР должна отвечать требованиям, изложенным в 5.1-5.6.
5.1 Текст
Текстовая информация должна состоять из алфавитно-цифровых данных:
букв, слов, предложений, параграфов, чисел, специальных символов и т.д.
Текстовая информация должна быть выдержана в едином стиле и может
содержать ссылки, в том числе на информацию других типов, если такие
связи требуются для описания.
5.2 Таблицы
Выводимые на экран таблицы должны быть представлены отдельными
элементами (ячейками таблицы), каждый из которых характеризуется
номерами столбца и строки. В свою очередь, элемент таблицы может быть
ассоциирован (связан ссылкой) с другим элементом базы данных ИЭТР.
5.3 Графическая информация
Графическая информация (чертежи, иллюстрации) должна строиться по
иерархическому принципу и состоять из логически связанных групп
графических примитивов, совокупность которых образует графическое
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
9
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
изображение. На графические примитивы могут быть установлены ссылки со
стороны других объектов базы данных. В графической форме должны быть
представлены схемы местоположения деталей, функциональные блок-схемы,
иллюстрации вспомогательного назначения, электрические и монтажные
схемы, схемы технологических процедур и процессов, графики, диаграммы.
5.4 Диалоги
Диалоги предполагают выдачу пользователю информации через ЭСО и
получение ответов. Диалоги должны быть организованы таким образом,
чтобы выполнение последующих действий было бы возможным только после
ввода ответа пользователя. Информация, касающаяся организации диалогов,
должна быть представлена в базе данных ИЭТР таким образом, чтобы после
вывода сообщения на экран и получения ответа можно было бы произвести
анализ ответа, определить потребности пользователя и предоставить ему
необходимые данные.
5.5 Ссылки для снижения избыточности объема информации
Для уменьшения дублирования информации в базе данных везде, где это
практически возможно, следует использовать ссылки на многократно
используемые элементы БД.
5.6 Контекст
Контекстно зависимая фильтрация должна использоваться для обеспечения
возможности выдачи пользователю только той информации, которая
относится к данной конкретной конфигурации изделия или конкретной
ситуации.
6 Требования к содержанию ИЭТР
6.1 Общие требования
В 6.2-6.9 установлены общие требования к представлению вспомогательной
информации, предупреждений, предостережений и замечаний.
6.2 Вспомогательная информация, относящаяся к техническим аспектам
Пользователь должен иметь доступ к дополнительной информации,
относящейся к техническому содержанию ИЭТР. Функция "подсказка"
должна позволять пользователю получить доступ к контекстно зависимой
помощи, необходимой при выполнении определенных действий или в
конкретных ситуациях. Эта функция должна также позволять ему получить
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
10
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
описательную информацию с дальнейшими разъяснениями отдельных
технических моментов, с объяснением специальных терминов или для
получения более полного объяснения процесса, кратко изложенного в самой
технической информации. Функция "подсказки" должна быть предусмотрена
для всех разделов ИЭТР.
6.3 Административная информация
Все ИЭТР должны содержать следующую административную информацию,
которую пользователь может вывести на отображающее устройство по
своему выбору:
- название ИЭТР, присвоенный ему номер и версию документа (если
необходимо);
- уровень доступа к ИЭТР, который должен демонстрироваться пользователю
при его первом обращении к ИЭТР;
- дата выпуска, дата последнего и всех предыдущих внесенных в ИЭТР
изменений;
- номер редакции ИЭТР (если необходимо);
- организация-разработчик;
- организация, осуществлявшая технический контроль ИЭТР;
- организация, ответственная за управление конфигурацией оборудования
или системы;
- адрес для сообщений с замечаниями и предложениями;
- порядок получения дополнительных копий и их формат;
- список рассылки;
- уведомление об ограничении на экспорт (если необходимо);
- перечень документов и технических руководств, на которые сделаны
ссылки в ИЭТР, но которые не вошли в состав ИЭТР;
- пояснения, касающиеся изделия, к которому относится поставляемое ИЭТР,
вариантов его конфигурации и их идентификации.
6.4 Описание области применения
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
11
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
ИЭТР должно быть снабжено четко сформулированным описанием области
применения,
детально
идентифицирующим
конкретную
систему,
оборудование или компоненты, к которым оно относится, указывает уровень
обслуживания, для которого оно предназначено. Эти сведения должны
даваться дополнительно к любой информации, выводимой посредством ЭСО,
и они должны ясно указывать, к какому классу изделий, перечню моделей
изделий, серийным номерам изделий относится ИЭТР.
6.5 Содержание
ИЭТР должно иметь содержание с указаниями для пользователя,
облегчающими поиск нужной информации. Если ИЭТР представляет собой
руководство по технологии ремонта, построенное по процедурному
принципу, то в него необходимо включить перечень всех рассмотренных
задач по ремонту оборудования. Содержание должно быть организовано в
соответствии с логической последовательностью работ и включать в себя
необходимые ветви переходов. Пользователь должен иметь возможность
доступа к нужной ему информации непосредственно из меню в содержании.
6.6 Справочная система ИЭТР
В дополнение к помощи, предусмотренной для технической информации,
пользователь должен иметь информационную помощь по пользованию ИЭТР
и ЭСО. Должно быть указано, как получить доступ к конкретной
информации, как пользоваться функциями системы отображения.
6.7 Вспомогательные функции ИЭТР
ИЭТР должно обеспечивать выполнение вспомогательных функций, таких
как подготовка отчетов о проведенных мероприятиях по техобслуживанию,
заказ запасных частей, подготовка отчетов о деятельности сервисной или
ремонтной организации, сбор и представление отчетов об ошибках или
проблемах при работе с ИЭТР, заказ дополнительных электронных
носителей с ИЭТР.
6.8 Определения нестандартных терминов
В ИЭТР должен быть включен глоссарий со всеми акронимами,
сокращениями и нестандартными терминами. Доступ к глоссарию должен
обеспечиваться в любой момент в ходе использования ИЭТР.
6.9 Требования к мерам безопасности
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
12
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
6.9.1 Предостережения, предупреждения и примечания
Техническая информация должна дополняться предостережениями,
предупреждениями и примечаниями, с тем чтобы привлечь внимание
пользователя к методам, процедурам и условиям, которые могут привести к
увечью или порче оборудования, предупредить пользователя в части
некоторых опасных действий, а также потребовать выполнить определенные
операции, обеспечивающие безопасность работы. Соответствующие
предостережения и предупреждения необходимо включать во всех случаях,
когда невозможно избежать воздействия вредных химикатов, агрессивных
факторов внешней среды или опасного оборудования. Сообщения с
предупреждениями и требованиями мер предосторожности должны всегда
выделяться и соответствовать следующим требованиям:
а) составлять единое целое с материалом, к которому они относятся;
б) со всей очевидностью показывать пользователю, что речь идет о
предостережении или предупреждении, для чего необходимо включить
соответствующий графический символ, слово ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ или
другой четко заметный знак;
в) содержать в себе всю необходимую информацию о том, что нужно
сделать, чтобы избежать или снизить степень опасности;
г) сообщения такого типа должны легко читаться и быть понятными в
рабочей обстановке.
6.9.2 Перечень необходимых мер безопасности
ИЭТР должно иметь отдельный раздел, содержащий сводный перечень
рекомендаций по обеспечению безопасности. Если ИЭТР содержит
несколько разделов, применяемых независимо друг от друга, каждый из них
должен иметь свой подраздел по мерам безопасности.
6.9.3 Текст предупреждений и предостережений
Текстовая
информация,
представленная
в
предупреждениях
и
предостережениях, должна быть сформулирована ясно, четко и без
преувеличений. Содержание сообщения должно быть достаточным для того,
чтобы избежать или снизить опасность, не прибегая к какой-либо другой
информации. Содержание таких сообщений не должно включать в себя
никаких операций, помимо требуемых непосредственно для устранения
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
13
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
опасности. Текст сообщений должен содержать указанную ниже
информацию в приведенном порядке:
а) конкретный характер опасности;
б) какие шаги нужно предпринять, чтобы избежать или минимизировать
опасность;
в) месторасположение источника опасности;
г) последствия несоблюдения предупреждения.
6.9.4 Текст примечаний
Примечания должны составляться с учетом требований к стилю,
оговоренных выше. Примечания служат для передачи информации, которая
не входит в описание технологической процедуры. Информация в
примечаниях должна быть ограниченной и конкретной. Не допускается
давать в примечаниях количественную информацию (например размеры
допусков); эти данные должны входить в описание технологической
процедуры.
6.9.5 Расположение предупреждений, предостережений и примечаний
Расположение предупреждения должно определяться логикой изложения и
соответствовать следующим правилам:
а) предостережения и предупреждения должны быть непосредственно
связаны и логически предшествовать тексту той процедуры или операции, к
которой они относятся;
б) примечания должны непосредственно следовать за соответствующим
текстом или описанием, в зависимости от момента возникновения.
Если какая-либо опасность может происходить от нескольких источников,
или для ее устранения требуется несколько действий, то допускается
выдавать только одно комбинированное сообщение о такой опасности.
6.9.6 Предупреждения об угрозе здоровью
Если среда содержит вредные химикаты или другие опасные для здоровья
факторы, либо они могут появиться в результате проведения процедуры и их
нельзя устранить, соответствующее предупреждение или предостережение
должны быть включены в техническую информацию. При указании
начальных условий работы (во вводной информации) необходимо
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
14
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
перечислить защитные устройства и меры и указать их еще раз отдельно при
описании процедуры или операции в соответствующем предупредительном
сообщении или в виде предостережения.
2. Экспериментальная часть
CAD-система
Система автоматизированного проектирования — автоматизированная
система, реализующая информационную технологию выполнения функций
проектирования[1],
представляет
собой
организационно-техническую
систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования,
состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других
средств автоматизации его деятельности.[2][3] Также для обозначения
подобных систем широко используется аббревиатура САПР.Содержание
Расшифровки и толкования аббревиатуры
Система автоматизированного проектирования. Наиболее популярная
расшифровка. В современной технической, учебной литературе и
государственных стандартах аббревиатура САПР раскрывается именно так.
Система автоматизации проектных работ. Такая расшифровка точнее
соответствует аббревиатуре, однако более тяжеловесна и используется реже.
Система автоматического проектирования. Это неверное толкование.
Понятие «автоматический» подразумевает самостоятельную работу системы
без участия человека. А в САПР часть функций выполняет человек, а
автоматическими являются только отдельные проектные операции и
процедуры. Слово «автоматизированный», по сравнению со словом
«автоматический», подчёркивает участие человека в процессе.
Программное средство для автоматизации проектирования. Это излишне
узкое толкование. В настоящее время часто понимают САПР лишь как
прикладное программное обеспечение для осуществления проектной
деятельности. Однако в отечественной литературе и государственных
стандартах САПР определяется как более ёмкое понятие, включающее не
только программные средства.
Английский эквивалент
Для перевода САПР на английский язык зачастую используется аббревиатура
CAD (англ. computer-aided design), подразумевающая использование
компьютерных технологий в проектировании. Однако в ГОСТ 15971-90[6]
это словосочетание приводится как стандартизированный англоязычный
эквивалент термина «автоматизированное проектирование». Понятие CAD не
является полным эквивалентом САПР, как организационно-технической
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
15
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
системы. Термин САПР на английский язык может также переводиться как
CAD system, automated design system, CAE system.
В
ряде
зарубежных источников устанавливается
определённая
соподчиненность понятий CAD, CAE, CAM. Термин CAE определяется как
наиболее общее понятие, включающее любое использование компьютерных
технологий в инженерной деятельности, включая CAD и CAM.
Для обозначений всего спектра различных технологий автоматизации с
помощью компьютера, в том числе средств САПР, используется термин CAx
(англ. computer-aided technologies).
Цели создания и задачи
В рамках жизненного цикла промышленных изделий САПР решает задачи
автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства.
Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда
инженеров, включая:
сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;
сокращения сроков проектирования;
сокращения
себестоимости
проектирования и
изготовления,
уменьшение затрат на эксплуатацию;
повышения качества и технико-экономического уровня результатов
проектирования;
сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.
Достижение этих целей обеспечивается путем:
автоматизации оформления документации;
информационной поддержки и автоматизации процесса принятия
решений;
использования технологий параллельного проектирования;
унификации проектных решений и процессов проектирования;
повторного использования проектных решений, данных и наработок;
стратегического проектирования;
замены натурных испытаний и макетирования математическим
моделированием;
повышения качества управления проектированием;
применения методов вариантного проектирования и оптимизации.
Состав и структура
По ГОСТ
Структура САПР
В соответствии с ГОСТ, в структуре САПР выделяют следующие элементы:
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
16
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
КСАП САПР — комплекс средств автоматизации проектирования
САПР
подсистемы САПР, как элемент структуры САПР, возникают при
эксплуатации пользователями КСАП подсистем САПР.
КСАП-подсистемы САПР — совокупность ПМК, ПТК и отдельных
компонентов обеспечения САПР, не вошедших в программные комплексы,
объединённая общей для подсистемы функцией.
ПТК — программно-технические комплексы
компоненты обеспечения ПТК САПР
ПМК — программно-методические комплексы
компоненты обеспечения ПМК САПР
компоненты обеспечения САПР, не вошедшие в ПМК и ПТК
Совокупность КСАП различных подсистем формируют КСАП всей САПР в
целом.
Подсистемы
По ГОСТ 23501.101-87[2], составными структурными частями САПР
являются подсистемы, обладающие всеми свойствами систем и создаваемые
как самостоятельные системы. Каждая подсистема — это выделенная по
некоторым признакам часть САПР, обеспечивающая выполнение некоторых
функционально-законченных последовательностей проектных задач с
получением соответствующих проектных решений и проектных документов.
По назначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие и
обслуживающие.
Обслуживающие подсистемы — объектно-независимые подсистемы,
реализующие функции, общие для подсистем или САПР в целом:
обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, оформление,
передачу и вывод данных, сопровождение программного обеспечения и т. п.,
их совокупность называют системной средой (или оболочкой) САПР.
Проектирующие подсистемы — объектно-ориентированные подсистемы,
реализующие определенный этап проектирования или группу связанных
проектных задач. В зависимости от отношения к объекту проектирования,
делятся на:
Объектные — выполняющие проектные процедуры и операции,
непосредственно
связанные
с конкретным
типом
объектов
проектирования.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
17
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
Инвариантные — выполняющие унифицированные проектные
процедуры и операции, имеющие смысл для многих типов объектов
проектирования.
Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы
геометрического трехмерного моделирования механических объектов,
схемотехнического анализа, трассировки соединений в печатных платах.
Типичными обслуживающими подсистемами являются:
подсистемы управления проектными данными
обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий,
реализованных в САПР
подсистемы графического ввода-вывода
Система управления базами данных (СУБД).
Компоненты и обеспечение
Каждая подсистема, в свою очередь состоит из компонентов,
обеспечивающих функционирование подсистемы.
Компонент выполняет определенную функцию в подсистеме и представляет
собой наименьший (неделимый) самостоятельно разрабатываемый или
покупной элемент САПР (программа, файл модели транзистора, графический
дисплей, инструкция и т. п.).
Совокупность однотипных компонентов образует средство обеспечения
САПР. Выделяют следующие виды обеспечения САПР:
Техническое обеспечение (ТО) — совокупность связанных и
взаимодействующих технических средств (ЭВМ, периферийные
устройства, сетевое оборудование, линии связи, измерительные
средства).
Математическое обеспечение (МО), объединяющее математические
методы, модели и алгоритмы, используемые для решения задач
автоматизированного проектирования. По назначению и способам
реализации делят на две части:
математические методы и построенные на них математические модели;
формализованное
описание
технологии
автоматизированного
проектирования.
Программное обеспечение (ПО). Подразделяется на общесистемное и
прикладное:
прикладное ПО реализует математическое обеспечение для
непосредственного выполнения проектных процедур. Включает пакеты
прикладных программ,
предназначенные
для обслуживания
определенных этапов проектирования или решения групп однотипных
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
18
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
задач
внутри
различных этапов (модуль проектирования
трубопроводов,
пакет
схемотехнического
моделирования,
геометрический решатель САПР).
общесистемное ПО предназначено для управления компонентами
технического
обеспечения
и
обеспечения функционирования
прикладных программ. Примером компонента общесистемного ПО
является операционная система.
Информационное обеспечение (ИО) — совокупность сведений, необходимых
для выполнения проектирования. Состоит из описания стандартных
проектных процедур, типовых проектных решений, комплектующих изделий
и их моделей, правил и норм проектирования. Основная часть ИО САПР —
базы данных.
Лингвистическое обеспечение (ЛО) — совокупность языков, используемых в
САПР для представления информации о проектируемых объектах, процессе
и средствах проектирования, а также для осуществления диалога
проектировщик-ЭВМ и обмена данными между техническими средствами
САПР.
Включает
термины,
определения,
правила формализации
естественного языка, методы сжатия и развертывания.
В лингвистическом обеспечении выделяют класс различного типа языков
проектирования и моделирования (VHDL, VERILOG, UML, GPSS).
Методическое
обеспечение
(МетО)
—
описание
технологии
функционирования САПР, методов выбора и применения пользователями
технологических приемов для получения конкретных результатов. Включает
в себя теорию процессов, происходящих в проектируемых объектах, методы
анализа, синтеза систем и их составных частей, различные методики
проектирования. Иногда к МетО относят также МО и ЛО.
Организационное обеспечение (ОО) — совокупность документов,
определяющих
состав
проектной
организации,
связь
между
подразделениями, организационную структуру объекта и системы
автоматизации, деятельность в условиях функционирования системы, форму
представления результатов проектирования… В ОО входят штатные
расписания, должностные инструкции, правила эксплуатации, приказы,
положения и т. п.
В САПР как проектируемой системе выделяют также эргономическое и
правовое обеспечения.
Эргономическое обеспечение объединяет взаимосвязанные требования,
направленные на согласование психологических, психофизиологических,
антропометрических характеристик и
возможностей
человека с
техническими характеристиками средств автоматизации и параметрами
рабочей среды на рабочем месте.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
19
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
Правовое обеспечение состоит из правовых норм, регламентирующих
правоотношения при функционировании САПР, и юридический статус
результатов её функционирования.
Классификация по ГОСТ
ГОСТ 23501.108-85[15] устанавливает следующие признаки классификации
САПР:
тип/разновидность и сложность объекта проектирования
уровень и комплексность автоматизации проектирования
характер и количество выпускаемых документов
количество уровней в структуре технического обеспечения
Классификация английских терминов
В области классификации САПР используется ряд устоявшихся
англоязычных терминов, применяемых для классификации программных
приложений и средств автоматизации САПР по отраслевому и целевому
назначению.
По отраслевому назначению
MCAD (англ. mechanical computer-aided design) — автоматизированное
проектирование механических устройств. Это машиностроительные САПР,
применяются в автомобилестроении, судостроении, авиакосмической
промышленности, производстве товаров народного потребления, включают в
себя разработку деталей и сборок (механизмов) с использованием
параметрического проектирования на основе конструктивных элементов,
технологий поверхностного и объемного моделирования (SolidWorks,
Autodesk Inventor, КОМПАС, CATIA);
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
20
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
EDA (англ. electronic design automation) или ECAD (англ. electronic computer-
aided design) — САПР электронных устройств, радиоэлектронных средств,
интегральных схем, печатных плат и т. п., (Altium Designer, OrCAD);
AEC CAD (англ. architecture, engineering and construction computer-aided
design) или CAAD (англ. computer-aided architectural design) — САПР в
области архитектуры и строительства. Используются для проектирования
зданий, промышленных объектов, дорог, мостов и проч. (Autodesk
Architectural Desktop, AutoCAD Revit Architecture Suite, Piranesi, ArchiCAD).
[править]
По целевому назначению
По целевому назначению различают САПР или подсистемы САПР, которые
обеспечивают различные аспекты проектирования[16][17].
CAD (англ. computer-aided design/drafting) — средства автоматизированного
проектирования, в контексте указанной классификации термин обозначает
средства САПР, предназначенные для автоматизации двумерного и/или
трехмерного геометрического проектирования, создания конструкторской
и/или технологической документации, и САПР общего назначения.
CADD (англ. computer-aided design and drafting) — проектирование и
создание чертежей.
CAGD (англ. computer-aided geometric design) — геометрическое
моделирование.
CAE (англ. computer-aided engineering) — средства автоматизации
инженерных расчётов, анализа и симуляции физических процессов,
осуществляют динамическое моделирование, проверку и оптимизацию
изделий.
CAA (англ. computer-aided analysis) — подкласс средств CAE, используемых
для компьютерного анализа.
CAM (англ. computer-aided manufacturing) — средства технологической
подготовки
производства
изделий,
обеспечивают
автоматизацию
программирования и управления оборудования с ЧПУ или ГАПС (Гибких
автоматизированных производственных систем)). Русским аналогом термина
является АСТПП — автоматизированная система технологической
подготовки производства.
CAPP (англ. computer-aided process planning) — средства автоматизации
планирования технологических процессов применяемые на стыке систем
CAD и CAM.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
21
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
Многие системы автоматизированного проектирования совмещают в себе
решение задач относящихся к различным аспектам проектирования
CAD/CAM, CAD/CAE, CAD/CAE/CAM. Такие системы называют
комплексными или интегрированными.
С помощью CAD-средств создаётся геометрическая модель изделия, которая
используется в качестве входных данных в системах CAM, и на основе
которой в системах CAE формируется
требуемая для инженерного анализа модель
исследуемого процесса.
3. Практическая часть
Диаграмма кооперации
Диаграмма кооперации - метод объектно-ориентированного проектирования,
основанный на графическом представлении всех структурных отношений
между объектами, участвующими во взаимодействии.
Диаграмма кооперации представляет собой граф, в вершинах которого
располагаются объекты, соединенные дугами-связями. При этом дуги могут
быть аннотированы сообщениями, которыми обмениваются объекты.
Кооперация
Понятие кооперации (collaboration) является одним из фундаментальных
понятий в языке UML. Оно служит для обозначения множества
взаимодействующих с определенной целью объектов в общем контексте
моделируемой системы. Цель самой кооперации состоит в том, чтобы
специфицировать особенности реализации отдельных наиболее значимых
операций в системе. Кооперация определяет структуру поведения системы в
терминах взаимодействия участников этой кооперации.
Кооперация может быть представлена на двух уровнях:
На уровне спецификации - показывает роли классификаторов и роли
ассоциаций в рассматриваемом взаимодействии.
На уровне примеров - указывает экземпляры и связи, образующие отдельные
роли в кооперации.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
22
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
Диаграмма кооперации уровня спецификации показывает роли, которые
играют участвующие во взаимодействии элементы. Элементами кооперации
на этом уровне являются классы и ассоциации, которые обозначают
отдельные роли классификаторов и ассоциации между участниками
кооперации.
Диаграмма кооперации уровня примеров представляется совокупностью
объектов (экземпляры классов) и связей (экземпляры ассоциаций). При этом
связи дополняются стрелками сообщений. На данном уровне показываются
только релевантные объекты, т. е. имеющие непосредственное отношение к
реализации операции или классификатора.
В кооперации уровня примеров определяются свойства, которые должны
иметь экземпляры для того, чтобы участвовать в кооперации. Кроме свойств
объектов на диаграмме кооперации также указываются ассоциации, которые
должны иметь место между объектами кооперации. При этом вовсе не
обязательно изображать все свойства или все ассоциации, поскольку на
диаграмме кооперации присутствуют только роли классификаторов, но не
сами классификаторы. Таким образом, в то время как классификатор требует
полного описания всех своих экземпляров, роль классификатора требует
описания только тех свойств и ассоциаций, которые необходимы для участия
в отдельной кооперации.
Отсюда вытекает важное следствие. Одна и та же совокупность объектов
может участвовать в различных кооперациях. При этом, в зависимости от
рассматриваемой кооперации, могут изменяться как свойства отдельных
объектов, так и связи между ними. Именно это отличает диаграмму
кооперации от диаграммы классов, на которой должны быть указаны все
свойства и ассоциации между элементами диаграммы.
Диаграмма кооперации уровня спецификации
Кооперация на уровне спецификации изображается на диаграмме
пунктирным эллипсом, внутри которого записывается имя этой кооперации
(рис. 9.1). Такое представление кооперации относится к отдельному варианту
использования и детализирует особенности его последующей реализации.
Символ эллипса кооперации соединяется отрезками пунктирной линии с
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
23
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
каждым из участников этой кооперации, в качестве которых могут выступать
объекты или классы. Каждая из этих пунктирных линий помечается ролью
(role) участника. Роли соответствуют именам элементов в контексте всей
кооперации. Эти имена трактуются как параметры, которые ограничивают
спецификацию элементов при любом их появлении в отдельных
представлениях модели.
Рис. 9.1. Общее представление кооперации на диаграммах уровня
спецификации
Простой класс на диаграмме кооперации обозначается прямоугольником
класса, внутри которого записывается строка текста. Эта строка текста
называется ролью классификатора (classifier role). Роль классификатора
показывает особенность использования объектов данного класса. Обычно в
прямоугольнике показывается только секция имени класса, хотя не
исключается возможность указания секций атрибутов и операций.
Строка текста в прямоугольнике должна иметь следующий формат:
'/' <Имя роли классификатора> ':' <Имя классификатора>
[':' <Имя классификатора >]*
Здесь Имя классификатора, если это необходимо, может включать полный
путь всех вложенных пакетов. При этом один пакет от другого отделяется
двойным двоеточием "::". Если не возникает путаницы, можно ограничиться
указанием только ближайшего из пакетов, которому принадлежит данная
кооперация. Символ "*" применяется для указания возможности
итеративного повторения имени классификатора.
Если кооперация допускает обобщенное представление, то на диаграммах
могут быть указаны отношения обобщения соответствующих элементов.
Этот способ может быть использован для определения отдельных
коопераций, которые являются, в свою очередь, частным случаем или
специализацией другой кооперации. Такая ситуация изображается обычной
стрелкой обобщения, направленной от символа дочерней кооперации к
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
24
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
символу кооперации-предка (рис. 9.2). При этом роли дочерних коопераций
могут быть специализациями ролей коопераций-предков.
Рис. 9.2. Графическое изображение отношения обобщения между
отдельными кооперациями уровня спецификации
В отдельных случаях возникает необходимость явно указать тот факт, что
кооперация является реализацией некоторой операции или классификатора.
Это можно представить одним из двух способов.
Во-первых, можно соединить символ кооперации пунктирной линией со
стрелкой обобщения с символом класса, реализацию операции которого
специфицирует данная кооперация (рис. 9.3, а). Так, если в качестве класса
рассмотреть "Заказ на покупку товара", у которого имеется операция
"оформить_заказ (), то ее реализация может быть специфицирована в форме
кооперации.
Рис. 9.3. Способы представления кооперации, которая реализует операцию
класса
Во-вторых, можно просто изобразить символ кооперации, внутри которого
указать всю необходимую информацию, записанную по определенным
правилам (рис. 9.3, б). Эти правила определяют формат записи имени
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
25
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
26
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
кооперации, после которого записывают двоеточие и имя класса. За именем
класса следует двойное двоеточие и имя операции.
Подобное общее представление кооперации на уровне спецификации
используется на начальных этапах проектирования. В последующем каждая
из коопераций подлежит детализации на уровне примеров, на котором
раскрывается содержание и структура взаимосвязей ее элементов на
отдельной диаграмме кооперации. При этом в качестве элементов диаграммы
кооперации выступают объекты и связи, дополненные сообщениями. Именно
эти элементы являются предметом дальнейшего рассмотрения в настоящей
главе.
Заключение
Рассмотренный метод исследования позволяет диагностировать работу
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
27
ПГТА 200401―05 КР 092зи.09059 ПЗ
органов или тканей не инвазивным способом. При этом отличается
простотой снятия данных, и за короткий период времени осуществляется
относительно точная диагностика, что значительно облегчает врачу
постановку заключительного диагноза.
Кардиограмма (ЭКГ) позволяет не только проводить диагностику
работы сердца, но и помогает оценить эффективность проводимого лечения.
ЭКГ фактически реагирует на любые внешние воздействия, лежащие выше
порога ощущения, поэтому для правильности получения результатов это
учитывают и проводят стандартные для ЭКГ функциональные нагрузки.
На
сегодняшний
день
разработаны
и
совершенствуются
электрокардиографы, которые в значительной мере облегчают проведение
исследование и уменьшают рутинную работу подсчетов врачам.
Список используемой литературы
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
28
ПГТА 200401―10 КР 083зи.08502 ПЗ
1. Колчин А.Ф., Овсянников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков С.В.
Управление жизненным циклом продукции. – М.: Анахарсис, 2002. – 304 с.
2. Сидорук Р.М., Райкин Л.И., Власов С.Е. Исследование ИПИ-
технологий и внедрение их для автоматизированных систем управления
технологическими процессами атомных электростанций / Материалы VI
Международной научно-практической конференции «Применение ИПИ-
технологий для повышения качества и конкурентоспособности наукоемкой
продукции». – М.: Янус-К, 2004. – С. 59-66.
3. Судов Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного
цикла машиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы.
Модели. – М.: ООО Издательский дом «МВМ», 2003. – 264 с.
4. Сидорук Р.М., Райкин Л.И., Власов С.Е. Исследование промышленных
графических информационных технологий для создания ИЭТР. –
Информационные технологии. № 4, 2005.
5. http://www.qsl.net/zl1vfo/nicam.htm ; „All You Wanted to Know About
NICAM but were Afraid to Ask”; Steven Hosgood.
6. http://home.wanadoo.nl/pi6dig/index_e.html; NICAM-декодер (Голландия).
7. http://www.mjm.pl/ ; NICAM-декодер (Польша).
8. http://www.masterkit.ru/ ; NICAM-декодер (Россия).
9. „MSP 34xx Family. Recommendations for Applications with Intercarrier IF-
Signals”. APPLICATION NOTE IC, www.micronas.com
Информация о работе Разработка интерактивных технических руководств по эксплуатации комплексов медицинских приборов и аппаратов