- •Информация об изделии и процессы жизненного цикла изделия
- •Классификация информации об изделии по этапам ЖЦ:
- •Упрощенная общая структура интегрированной модели
- •Стратегия CALS
- •Ключевые области CALS
- •Конструирование
- •Изготовление
- •Управление предприятием
- •Реализация продукции
- •Эксплуатация
- •Перекрытие функций в автоматизированных системах
- •Унификация в автоматизированных системах
- •Автоматизированные системы в наукоемких отраслях
- •САПР В КОНСТРУИРОВАНИИ ИЗДЕЛИЙ АКТ
- •Проектирование и конструирование специзделий
- •Особенности этапа конструирования
- •Значимость конструирования определяется аспектами:
- •Основными направлениями КПП являются:
- •Проектирование и конструирование
- •Этапы проектирования
- •Структура САПР
- •Виды обеспечения САПР
- •Требования, предъявляемые к современным САПР
- •Принципы организации САПР
- •Классификационные признаки САПР
- •По назначению систем (по приложению):
- •По способу организации информационных потоков:
- •По специализации программных средств
- •По характеру базовой системы
- •По способу организации внутренней структуры САПР
- •По возможности функционального расширения
- •По возможности обмена информацией
- •По способу создания изменяемых прототипов
- •По методам моделирования функционирования изделий
- •По используемым средствам вычислительной техники
- •По способу объединения технических средств:
- •По используемому периферийному оборудованию
- •По способу организации пользовательского интерфейса
- •По удобству диалога системы с пользователем
- •По поддержке визуализации
- •Общие характеристики
- •По назначению систем (по приложению):
- •По способу организации информационных потоков:
- •Программные характеристики
- •По специализации программных средств
- •По способу характеру базовой системы
- •По способу организации внутренней структуры САПР
- •По возможности обмена информацией
- •По способу создания изменяемых прототипов
- •По методам моделирования функционирования изделий
- •Технические характеристики
- •По используемым средствам вычислительной техники
- •По способу объединения технических средств:
- •По используемому периферийному оборудованию
- •Эргономические характеристики
- •По способу организации пользовательского интерфейса
- •По удобству диалога системы с пользователем
- •По поддержке визуализации
- •Моделирование изделий с технологическими атрибутами
- •Методы геометрического описания объекта:
- •Основные функции параметрического моделирования:
- •Выбор базовой конструкции
- •Формирование комплексной детали
- •Пример формирования комплексной детали
- •Группирование деталей на основе комплекса признаков.
- •Процедуры в подсистемах МГ и ГМ:
- •Разновидности математического обеспечения МГ и ГМ
- •Виды 3D - моделей:
- •Подходы к построению геометрических моделей
- •Теоретико-множественные (логические) операции:
- •Параметризация
- •Наличие параметризации обеспечивает:
- •История конструирования изделия
- •История конструирования включает:
- •История конструирования позволяет:
- •Ассоциативность
- •Ассоциативность базируется на принципах НАСЛЕДОВАНИЯ:
- •Стратегия конструирования и проектирования
- •ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР
- •Разновидности систем в зависимости от решаемых задач
- •Универсальные CAD/САЕ/САМ системы
- •Типовой набор модулей полномасштабных систем включает:
- •Интеграция CAD/CAM/CAE/PDM систем
- •Подсистема интеграции
- •Разновидности интегрированных программных сред
- •Неоднородность обеспечения САПР на производстве:
- •Пути решения этой проблемы:
- •Рекомендации:
- •Специализированные программные системы
- •1\). Программные системы проектирования
- •2\). Универсальные программы анализа
- •Анализ больших сборок
- •Приемы редактирования сборок
- •Оформление конструкторской документации. Документооборот
- •Подсистемы подготовки документации:
- •Необходимость чертежей обусловливается причинами:
- •Этапы получения чертежа
- •1. Подготовительный этап – оценочный
- •2. Выбор структуры чертежа
- •3. Получение необходимых проекций изделия
- •4. Оформление чертежа
- •Редактирование существующего чертежа
- •Информационное обеспечение САПР. Структура и база данных
- •Требования к СУБД в САПР:
- •Функции конструкторских баз данных
- •Структура базы данных
- •Ассоциации и ссылки
- •Системы коллективного ведения проектов. PDM-системы
- •Состав информации в системах PDM
- •Стандарты обмена геометрическими данными
- •Разновидности систем по возможности обмена информацией
10
Конструирование
Современные САПР (или системы CAE/CAD), обеспечивающие сквозное проектирование сложных изделий или, по крайней мере, выполняющие большинство проектных процедур, имеют многомодульную структуру. Модули различаются своей ориентацией на те или иные проектные задачи применительно к тем или иным типам устройств и конструкций. При этом возникают естественные проблемы, связанные с построением общих баз данных, с выбором протоколов, форматов данных и интерфейсов разнородных подсистем, с организацией совместного использования модулей при групповой работе.
Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР различного назначения разрабатываются системы управления проектными данными - системы PDM. Они либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют самостоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР.
Уже на этапе проектирования требуются услуги системы SCM, иногда называемой системой управления поставками комплектующих (Component Supplier Management), которая на этапе производства обеспечивает поставки необходимых материалов и комплектующих.
Изготовление
АСТПП, составляющие основу системы САМ, выполняют синтез технологических процессов и программ для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), выбор технологического оборудования, инструмента, оснастки, расчет норм времени и т.п. Модули системы САМ обычно входят в состав развитых САПР, и потому интегрированные САПР часто называют системами CAE/CAD/CAM/PDM.
Управление предприятием
Функции управления на промышленных предприятиях выполняются автоматизированными системами на нескольких иерархических уровнях.
Автоматизацию управления на верхних уровнях от корпорации (производственных объединений предприятий) до цеха осуществляют АСУП, классифицируемые как системы ERP или MRP-2.
Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом перспектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством, учетом основных фондов и т.п. Системы MRP-2 ориентированы главным образом на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством.
АСУТП контролируют и используют данные, характеризующие состояние технологического оборудования и протекание технологических процессов. Именно их чаще всего называют системами промышленной автоматизации.
Для выполнения диспетчерских функций (сбора и обработки данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и разработки программного обеспечения для встроенного оборудования в состав АСУТП вводят систему SCADA. Для непосредственного программного управления технологическим оборудованием используют системы CNC на базе контроллеров (специализированных компьютеров, называемых промышленными), встроенных в технологическое оборудование.
Реализация продукции
На этапе реализации продукции выполняются функции управления отношениями с заказчиками и покупателями, проводится анализ рыночной ситуации, определяются перспективы спроса на планируемые к выпуску изделия. Эти задачи решаются с по-
11
мощью системы CRM. Маркетинговые функции иногда возлагаются на систему S&SM, которая, кроме того, служит для решения проблем обслуживания.
Эксплуатация
На этапе эксплуатации применяются специализированные компьютерные системы, занятые вопросами ремонта, контроля, диагностики эксплуатируемых систем. Обслуживающий персонал использует интерактивные учебные пособия и технические руководства, а также средства для дистанционного консультирования при поиске неисправностей, программы для автоматизированного заказа деталей взамен отказавших.
Перекрытие функций в автоматизированных системах
Следует отметить, что функции некоторых автоматизированных систем часто перекрываются. В частности, это относится к системам ERP и MRP-2. Управление маркетингом может быть поручено как системе ERP, так и системе CRM или S&SM.
На решение оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом ориентированы системы MES. Они близки по некоторым выполняемым функциям к системам ERP, PDM, SCM, S&SM и отличаются от них именно оперативностью, принятием решений в реальном времени, причем важное значение придается оптимизации этих решений с учетом текущей информации о состоянии оборудования и процессов.
Перечисленные автоматизированные системы могут работать автономно, и в настоящее время так обычно и происходит. Однако эффективность автоматизации будет заметно выше, если данные, генерируемые в одной из систем, будут доступны в других системах, поскольку принимаемые в них решения станут более обоснованными.
Чтобы достичь должного уровня взаимодействия промышленных автоматизированных систем, требуется создание единого информационного пространства не только на отдельных предприятиях, но и, что более важно, в рамках объединения предприятий. Единое информационное пространство обеспечивается благодаря унификации как формы, так и содержания информации о конкретных изделиях на различных этапах их жизненного цикла.
Унификация в автоматизированных системах
Унификация формы – достигается использованием стандартных форматов и языков представления информации в межпрограммных обменах и при документировании.
Унификация содержания – однозначная правильная интерпретация данных о конкретном изделии на всех этапах его жизненного цикла; обеспечивается разработкой онтологии (ме-
таописаний) приложений, закрепляемых в прикладных CALS-npoтоколах.
Унификация терминологии – перечней и наименований сущностей, атрибутов и отношений в определенных предметных областях является основой для единого электронного описания изделия в CALS-пространстве.