- •Проектирование и конструирование. Цели и задачи
- •1. Что такое проектирование?
- •1.1 Политехнический словарь:
- •1.2 Специалисты по науке о проектировании.
- •1.3 Характеристики процесса проектирования
- •2. Процесс проектирования. Основные этапы.
- •2.1 Этапы проектирования и жизненного цикла изделия.
- •2.1.1 Проектирование
- •2.1.2 Производство
- •2.1.3 Потребление
- •2.1.4 Утилизация
- •2.2 Основные этапы разработки технической документации
- •3. Требования, предъявляемые к проектируемым изделиям.
- •4. Традиционные методы проектирования
- •4.1 Эволюция кустарных промыслов
- •4.2 Чертежный способ проектирования
- •5. Современные методы проектирования.
- •5.1 Недостатки
- •5.2 Ход процесса проектирования
- •5.3 Готовые стратегии (конвергенция)
- •5.4 Управление стратегией
- •5.5 Наглядное представление заданной функции
- •5.6 Диаграмма идей
- •Автоматизация. Виды и средства
- •1. Предпосылки автоматизации
- •2. Виды работ в процессе проектирования
- •3. Этапы развития
- •4. Состав САПР
- •4.1.1.1 Признаки системного объекта
- •5. Средства обеспечения САПР
- •5.1 Программное обеспечение
- •5.2 Аппаратное обеспечение
- •5.3 Общая структура ПО САПР
- •Характеристики САПР
- •1. Общие характеристики
- •1.1 По назначению систем:
- •1.2 По способу организации информационных потоков:
- •2. Программные характеристики
- •2.1 По специализации программных средств:
- •2.2 По способу организации внутренней структуры
- •2.3 По возможности функционального расширения системы пользователем:
- •2.4 По возможности обмена информацией:
- •2.5 По способу создания изменяемых прототипов:
- •2.6 По методам моделирования функций создаваемых изделий:
- •3. Технические характеристики
- •3.1 По используемым средствам вычислительной техники:
- •3.2 По используемым техническим средствам и периферийному оборудованию САПР:
- •4. Эргономические характеристики
- •4.1 По способу организации диалога системы с пользователем:
- •4.2 По удобству диалога системы с пользователем:
- •4.3 По поддержке трехмерного моделирования:
- •5. Виды средств автоматизации инженерного труда.
- •5.1 Термины
- •Геометрическое моделирование
- •1.1 Основные понятия
- •1.2 Формы представления графической информации
- •1.3 Модельное пространство
- •1.4 Типы координатных систем
- •1.4.1 Декартовы координаты
- •1.4.2 Цилиндрические координаты
- •1.4.3 Полярные координаты
- •1.5 Мировая система координат
- •1.6 Экранная система координат
- •1.7 Система координат пользователя
- •1.8 Масштабы
- •1.9 Относительные координаты
- •2. Разновидности 3D-графики
- •2.1 Полигональная графика
- •2.2 Векторная (аналитическая) графика
- •2.3 Фрактальная графика
- •2.4 Сплайновая графика
- •3. Преобразование координат
- •3.1.1 Однородные системы координат
- •3.1.2 Матрицы преобразований
- •3.1.3 Изменение масштаба
- •3.1.4 Поворот
- •3.1.5 Параллельный перенос
- •3.2 Проекции
- •3.2.1 Параллельные проекции
- •3.2.2 Перспективные проекции
- •3.2.3 Ортографические проекции в плоскостях x=0, y=0,z=0
- •4. Основные объекты векторной графики
- •4.1 Точка
- •4.2 Линия
- •4.2.1 Общее уравнение прямой
- •4.2.2 Уравнение прямой с угловым коэффициентом
- •4.3 Уравнение прямой в отрезках
- •4.4 Уравнение прямой, проходящей через две заданные несовпадающие точки
- •4.5 Векторное параметрическое уравнение прямой
- •4.6 Параметрические уравнения прямой
- •4.6.1 Уравнение прямой с угловым коэффициентом
- •4.7 Окружность, дуга окружности
- •5. Основные виды моделей
- •5.1.1.1 2D модели
- •5.1.1.2 3D модели
- •5.1.1.2.1 Каркасные
- •5.1.1.2.2 поверхностные
- •5.1.1.2.3 модели сплошных тел
- •Информационное обеспечение жизненного цикла изделия
- •2. Управление поставками.
- •3. MES – система управления производством в режиме реального времени
- •4. CALS — сопровождение жизненного цикла
- •4.1 Комплексное сопровождение процессов
- •4.2 Электронная подпись
- •5. PLM – реальность нашего дня
- •6. Функционльная структура
- •Приложения
- •1. ГОСТ 2.103 – 68 Стадии разработки.
- •2. Словарь терминов
38
цехом можно понимать производственную цепочку до 200 станков и 10000 операций на горизонте планирования. Таким образом, на производстве изделий небольшой сложности такая система может охватить полный производственный цикл.
Оперативность составления и пересчета расписания –пересчет может вестись с дискретой в одну минуту.
Оптимизация – обычно имеет несколько критериев – уменьшение календарной длительности выполнения всего задания, уменьшение длительности операций переналадок, высвобождение станков, имеющих небольшую загрузку и т.п.
Алгоритмы – базируются на эвристиках, поэтому MES сугубо отраслевые системы.
Если расписания APS-системы больше подходят для производств с крупносерийным характером выпуска продукции, где резких отклонений от производственной программы, как правило, не бывает (устойчивый характер производства), то MES-системы являются незаменимыми в мелкосерийном и позаказном производстве.
4. CALS — сопровождение жизненного цикла
Современная промышленность все больше переходит на выпуск продукции индивидуально под конкретную группу потребителей. Стремление к индивидуальному удовлетворению конкретного клиента требует производств, имеющих гибкую структуру бизнеспроцессов, что вызывает к жизни новые подходы, концепции и методологии. Одна из та-
ких концепций, CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support), превратилась сего-
дня в целое направление информационных технологий.
Жизненный цикл изделия - совокупность этапов или последовательность бизнеспроцессов, через которые проходит это изделие за время своего существования: маркетинговые исследования, составление технического задания, проектирование, технологическая подготовка производства, изготовление, поставка, эксплуатация, утилизация. Идеология CALS (www.cals.ru) состоит в отображении реальных бизнес-процессов на виртуальную информационную среду, где эти процессы реализуются в виде компьютерных систем, а информация существует только в электронном виде.
4.1Комплексное сопровождение процессов
По мнению авторов, настало время ввести русскоязычный термин, адекватно отражающий суть подхода CALS — Компьютерное Сопровождение Процессов жизненного цикла Изделий (КСПИ). Можно выделить три основных аспекта данной концепции:
компьютерная автоматизация, повышающая производительность основных процессов и операций создания информации;
информационная интеграция процессов, т.е. совместное и многократное использование одних и тех же данных. Интеграция достигается минимизацией числа и сложности вспомогательных процессов и операций поиска, преобразования и передачи информации. Один из инструментов интеграции — стандартизация способов и технологий представления данных, благодаря которой результаты предшествующего процесса могут быть использованы в последующих процессах с минимальными преобразованиями;
переход к безбумажной модели организации бизнес-процессов, многократно ускоряющей доставку документов, обеспечивающей параллелизм обсуждения, контроля и утверждения результатов работы, сокращающей длительность бизнес-процессов. В этом случае ключевое значение приобретает элек- тронно-цифровая подпись (ЭЦП).
Применение технологий CALS возможно, если выполнены следующие условия:
39
наличие современной инфраструктуры передачи данных;
введение понятия электронного документа, как полноценного объекта произ- водственно-хозяйственной деятельности и обеспечение его легитимности;
наличие средств и технологий ЭЦП и защиты данных;
реформирование бизнес-процессов с учетом новых возможностей информационных технологий;
создание системы стандартов, дополняющих или заменяющих традиционные ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД, СРПП и т.п.;
наличие на рынке программных средств и компьютерных систем, соответствующих требованиям стандартов.
Всоставе КСПИ можно выделить два крупных блока — компьютеризированное интегрированное производство и система логистической поддержки изделия.
Кпервому относятся:
системы автоматизированного проектирования (САПР-К), инженерного анализа и расчетов (СИАР) и технологической подготовки производства (САПР- Т); здесь и далее для некоторых терминов даны привычные русские аббревиатуры; в то же время для ряда терминов такие аббревиатуры отсутствуют, поэтому даются только англоязычные варианты;
системы автоматизированной разработки эксплуатационной документации
(Electronic Technical Publication Development — ETPD);
системы управления данными об изделиях (Product Data Management —
PDM);
системы управления проектами и программами (Project Management - PM);
автоматизированные системы управления производственно-хозяйственной деятельности предприятия (АСУП) [1].
Система интегрированной логистической поддержки (ИЛП) изделия, предназначенная для информационного сопровождения бизнес-процессов на постпроизводственных стадиях жизненного цикла — относительно новый элемент производственной и управленческой структуры для предприятий России. ИЛП представляет собой совокупность процессов, организационно-технических мероприятий и регламентов, осуществляемых на всех стадиях жизненного цикла изделия от его разработки до утилизации. Цель внедрения ИЛП — сокращение «затрат на владение изделием», которые для сложного наукоемкого изделия равны или превышают затраты на его закупку.
Типовой перечень задач ИЛП включает в себя [3]:
логистический анализ на стадии проектирования (Logistics Support Analysis), предусматривающий определение требований к готовности изделия; определение затрат и ресурсов, необходимых для поддержания изделия в нужном состоянии; создание баз данных для отслеживания перечисленных параметров в ходе жизненного цикла изделия;
создание электронной технической документации для закупки, поставки, ввода в действие, эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия;
создание и ведение «электронных досье» на эксплуатируемые изделия, с целью накопления и использования фактических данных для оперативного определения реального объема работ по обслуживанию и потребности в материальных ресурсах;