Программно-технические комплексы в производстве

В производственной сфере возрастает значимость следующих факторов:

− технологические базы знаний, являющиеся объединением банков данных и процедур формирования технологических решений, позво- ляющие учитывать сложившиеся технологические традиции, накап- ливать инженерный опыт, сохранять особенности индивидуальных стратегий проектирования, должны служить основой для принятия решений;

− интегрирующая информационная среда благодаря коллективному использованию данных и согласованному решению отдельных задач должна обеспечить создание изделий в установленные сроки и с ми- нимальными затратами;

− имитационное моделирование, применяемое при проектировании для оперативной оценки решений, позволяет исключить неоправдан- ные затраты и потери времени, связанные с принятием ошибочных решений.

Методическое и информационное обеспечение системы технологиче- ского проектирования, используемое в этом случае, должно адаптиро- ваться к изделиям, как к объекту проектирования, с учетом их функцио- нальных характеристик и параметров, подвергающихся воздействию раз- личных факторов и изменений внешних условий.

Конкретные программно-технические комплексы подготовки производства могут вводиться в эксплуа- тацию либо в рамках глобального проекта информатизации изделий АКТ на основе отработанной конфи- гурации системы, либо по отдельным заказам для решения тех или иных локальных конструкторско- технологических задач. В любом случае программа ввода в эксплуатацию конкретных систем логично рас- падается на два принципиальных уровня.

1) Системы высокого уровня для сложных изделий и процессов, базирующиеся на рабочих станциях под OS UNIX (Sun Microsystems) и использующие технологию электронного определения изделия. К ним

относятся универсальные полномасштабные CAD/CAE/CAM системы, предназначенные для комплексной

автоматизации процессов конструирования и технологической подготовки производства и включающие в свой состав широкий набор модулей различного функционального назначения (CADDS5, I-DEAS, Pro/ENGINEER и др.).

2) Системы для изделий и процессов среднего уровня сложности, базирующиеся на персональных компьютерах под MS DOS/Windows или дешевых рабочих станциях. Данные системы могут использо-

ваться как автономные самостоятельные системы, так и включаться в состав полномасштабных

CAD/CAE/CAM систем. К таким системам можно отнести специализированные программные комплексы и

CAD/CAM системы среднего уровня. (AutoCAD, T-Flex, TopCAD, Credo, PEPS и др.)

Ввод в эксплуатацию систем 2-го уровня может рассматриваться как наиболее дешевый вариант ин-

форматизации предприятия на начальном этапе создания компьютеризированного производства. Для ин- теграции систем первого и второго уровней в компьютеризированное производство аэрокосмической тех- ники должна быть применена корпоративная информационная система управления деятельностью всего предприятия, включающая систему управления электронными данными проектов PDM.

Комплексное решение задач проектирования целесообразно осуществлять средствами интегриро- ванных систем автоматизированного проектирования и автоматизированных систем технологической под- готовки производства, использующих типовые методы и средства для решения задач конструирования и технологической подготовки производства.

Анализ больших сборок

Выше затрагивались вопросы разработки геометрической модели отдельной детали. Группу деталей можно логически объединить в узел или сборочную единицу.

Под логическим объединениемпонимается возможность выполнения операции над группой деталей («сборкой») так же, как над одной деталью,

без объединения их в единое составное тело. В свою очередь, несколько сборочных единиц можно логически объединить в агрегат, а агрегаты – в изделие.

«Большие сборки»– объемные геометрические модели сложных изделий, в которых может объединяться до нескольких де- сятков тысяч элементов (например станка, летатель- ного аппарата, автомобиля и др.) Такие модели тре- буют значительных ресурсов компьютера.

Подсистемы анализа «больших сборок»– предусмотрены в развитых системах САПР верхнего уровня, представляют собой спе- циальные приложения визуализации и анализа сложных из- делий. Эти среды позволяют использовать математически точные модели изделия, упрощая их представление в струк-туре данных. В результате создается новый геометрический объект – «большая сборка», который может использоваться для изменения его конструкции.

Основное достоинство подсистемы– автоматическое оптимальное рас- пределение ресурсов вычислительной системы, затрачивае- мых на обработку проекта.

Приемы редактирования сборок

− топологические операции,

− пространственная компоновка изделия, представление «дерева»

сборки (последовательности),

− проверка связности сборки,

− определение параметров и характеристик (объем, центр масс, плот-

ность, моменты и тензоры инерции и др.);

− кинематический, динамический контроль сборки:

Подсистема динамического контроля сборки сложных изделий– спе- циализированная среда в комплексных системах сквозного проек- тирования. Она позволяет наглядно представить пространствен- ную компоновку всех элементов «большой сборки»; в режиме анимации есть возможность проследить последовательность сбор- ки, оценить коллизии и перемещение всех деталей механизмов.

Оформление конструкторской документации.

Документооборот

Резкое возрастание числа решаемых при помощи компьютеров задач обусловило скачко- образное увеличение количества электронных документов. Чем больше документов, тем труд- нее вспомнить, где лежит необходимый чертеж, и есть ли он вообще.

Важным классом объектно-ориентированных систем являются системы основанные на се- тевых технологиях и имеющих цель совместного доступа к документам, ведения проектов и системы управления производством.

Подсистемы подготовки документации:

− средства разработки конструкторских чертежей,

− средства подготовки сопроводительной документации.

Системы документооборотакак правило являются неотъемлемой ча- стью универсальных CAD-CAM-CAE систем, однако их можно использовать автономно от данных систем. В кон- цепции CALS-технологий наряду с трехмерной геометриче- ской моделью изделия конструкторская документация пред- ставляет собой другую составляющую интегрированной компьютерной модели этого изделия.

Тенденция при сквозном информационном сопровождении изделий:потеря ведущего места (значимости) чертежа, как промежу- точного интерфейса в цепочке конструктор – производст- венное оборудование.

В программных комплексах среднего уровня и системах верхнего уровня, реализующих объемное моделирование, есть все необходимые средства разработки конструкторской доку- ментации.

В условиях применения сквозных компьютерных технологий, когда информация с компью- тера передается непосредственно на станок по локальной сети, чертежи теряют то ведущее положение, которое они занимали в традиционном конструировании. Однако во всех программ- ных пакетах есть средства разработки чертежей, а в отдельных пакетах – средства подготовки необходимой документации. Во многих случаях на предприятиях продолжают подготовку чер- тежей по разным причинам.

Необходимость чертежей обусловливается причинами:

− создание дополнительного архива на бумажных носителях;

− передача конструкторской документации предприятиям-смежникам,

где компьютерные технологии применяются ограниченно;

− обеспечение рабочих наглядными материалами, позволяющими вы-

полнять визуальный контроль процесса изготовления изделия.

Подсистема подготовки конструкторской документации– специали- зированная среда, предназначенная для создания чертежей, их редактирования, а также для получения различных видов спецификаций вручную или в автоматизированном режиме.

Этапы получения чертежа

Для автоматического получения чертежа необходима трехмерная мо- дель (детали или сборки), которая содержит всю информацию о геометрии будущего чертежа.

Принципиальных отличий в методике создания чертежей одной детали или большой сборки нет. Просто на одном чертеже будут ссылки сразу на не- сколько моделей деталей или узлов.

1. Подготовительный этап – оценочный

На предварительном этапе следует согласовать систему координат чертежа с системами координат всех деталей, которые будут отображены на чертеже. Это позволит оценить компоновку чертежа, габариты и мас- штаб изображений деталей, их взаимное расположение относительно друг друга. Необходимые трехмерные разрезы или сечения как самостоятель- ные элементы тоже могут отображаться на чертеже.

2. Выбор структуры чертежа

Структура чертежа содержит описание формата и видов чертежа.

Виды, в которых будут располагаться спроецированные линии трехмерного объекта, размеры и условные обозначения, могут быть стандартными (сверху, слева, аксонометрический и т.д.) или нестандартными, ранее созданными пользователем.

Формат чертежа обеспечивается нужным стандартом (ISO или ЕСКД) или может создаваться самим пользователем.

В итоге на экране монитора появятся несколько видов, которые будут пред- ставлены системами координат. К созданным видам можно по мере необходимо- сти добавлять другие виды, а также редактировать существующие виды.

− изменять их положение на чертеже (перемещение, поворот);

− изменять их количество;

− изменять свойства вида (масштаб, размеры).

3. Получение необходимых проекций изделия

1) На этом этапе принимается решение об связи чертежа с исходной мо-делью (наличие или отсутствие ассоциативной связи, направленность ассоциа- тивной связи). Если ассоциативная связь сохраняется, после модификации модели чертеж может быть автома-

тически отредактирован. В нем обновятся все проекции, связанные с моделью. Если связи нет, все линии чертежа ста-

новятся самостоятельными объектами и перестраиваются вручную с помощью функций редактирования плоской гео-

метрии.

2) Далее инструментальными средствами пакета САПР организуется связьдокумента чертежа и документа геометрический модели (внедрение, им- порт, ссылка, …). Желательно исключить дублирование информации о 3D- модели.

3) Получение проекций основных видов объекта с классификацией види-

мых и невидимых линий.

4) Создание выносных и вспомогательных видов.

5) В последнюю очередь оформляются местные разрезы.

4. Оформление чертежа

Оформление чертежа начинается с создания осевых линий. Далее выполняется образмеривание (оформительское). Оформление обозначений допусков и шероховатостей и прочих. В завершении создаются надписи.