
- •Раздел 1. О моделях
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.1. Классификация моделей, используемых в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.1.1. Инженерно-физические молели в технике
- •1.1.2. Структурные молели в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.1.3. Геометрические молели в технике
- •1.1.4. Информационные молели в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.2. Основные свойства технических моделей
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.3. Моделирование в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.3.1. Компьютерное молелированне
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.3.2. Молелирование и оптимизация в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.4. Содержание основных этапов
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.4.1. Преимущества, недостатки и ошибки молелирования
- •1.4.2. Искусство молелирования
- •1.5. Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 1, о моделях и моделировании в науке и технике
- •2. Введение в и м и т а ц и о н н о е
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2 . 1 . Назначение и область применения
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2 . 2 . Методология и м и т а ц и о н н о г о моделирования
- •2 . 3 . Методы ф о р м а л и з а ц и и
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2.4. Основные этапы и подходы к реализации
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •5. Выбор или разработка компьютерной программы и ее провер
- •Раздел 2, Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2.5.2. Автоматизированные инструментальные
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2 . 6 . Проблемы и достижения
- •2 . 7 . Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •Раздел 3 . Инженерный а н а л и з
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •Раздел 3, Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3 . 2 . О б ш а я с х е м а компьютерной реализации м к э
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •4. Назначение величины и направления внешних узловых нагру
- •7. Решение системы линейных алгебраических уравнений
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •9. Визуализация результатов расчетов и принятие инженерного
- •3 . 3 . У ч е т нелинейности в процедурах м к э
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3.4. Методы о п т и м и з а ц и и в и н ж е н е р н о м анализе
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3.6. Методы визуализации
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3 . 7 . Искусство и н ж е н е р н о г о анализа
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3.8. Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика
- •4. 1 . Классификация и область применения
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.1.1. Векторные графические модели
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.1.2. Растровые графические молели
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.1.3. Компьютерные геометрические модели
- •4.1Построение
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.2. Геометрическое моделирование объемных тел
- •Раздел 4, Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.2.1. Методы построений зd-молелей
- •4 . 4 . П а р а м е т р и з а ц и я геометрических моделей
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4. 5 . Моделирование объемных сборок
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.5.2. Использование компьютерных сборок для организации
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4 . 6 . Проекционные вилы и ассоциативные
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4. 7 . Прикладное п р о г р а м м н о е обеспечение
- •4.7.7. Классификация и обзор ядер
- •Раздел 4, Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4 . 8 . Комплексное использование
- •4 . 9 . Э к о н о м и ч е с к а я эффективность
- •Раздел 4, Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4 . 1 0 . Виртуальная реальность
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.10.1. Язык молелирования виртуальной реальности vrml
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.10.3. Виртуальная инженерия
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.10.4. Применение виртуальной реальности в сапр
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 5. Компьютерные технологии
- •5 . 1 . Системы автоматизированного проектирования
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5 2. Комплексное моделирование в среде с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.3. Ретроспективный обзор развития
- •5.4. История автоматизации машиностроения в России
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.5. Этапы развития с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.6. Научные основы и стандарты с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.6.1. Стандарты автоматизированных систем
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.6.2. Классификация автоматизированных
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.7. Основные термины и определения
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.8. Структура, состав и к о м п о н е н т ы с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.8.1. Опрелеление сапр
- •5.8.2. Структура сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.8.3. Комплекс срелств автоматизации проектирования
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.8.5. Системные принципы и свойства сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.9. Международная классификация с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5. 1 0 . Полномасштабные автоматизированные системы
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.10.2. Решения комплексной автоматизации
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5. 1 1 . Автоматизированные системы среднего класса
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.12. Отечественные машиностроительные
- •5.12.2. Сапр технологических процессов вертикаль
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5 . 1 3 . Специализированные программно-методические
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5. 1 4 . Типовой состав модулей
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.15. Основные з а к о н о м е р н о с т и
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.16. Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 6. Создание, внедрение
- •6 . 1 . Концепция комплексной и н ф о р м а ц и о н н о й
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.7.2. Основные этапы жизненного цикла и злелий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.7.3. Автоматизированные системы поллержки
- •6.1.4. Концепция, стратегия и базовые принципы
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.2. Технологии представления данных
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.2.7. Электронный локумент
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6. 3 . Технологии интеграции данных об изделии
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6, Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.3.3. Основные функциональные возможности pdm-системы
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.4. М е т о д и к а организации автоматизированной
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.4.2. Применение pdm лля повышения эффективности
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграиия систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и т е у н п л п г . , , , - .
- •6.4.3. Использование корпоративных справочников
- •6 . 5 . Электронные технические руководства
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.5.2. Языки разработки электронных локументов
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6 . 6 . Технологии анализа
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.6.2. Технологии разработки и внелрения plm-решений
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •2. Функциональное моделирование и концептуальное проекти
- •3. Сравнение концептуальных решений и принятие стратегии
- •4. Комплексирование средств обеспечений plm-системы, фор
- •5. Техническое проектирование, формирование спецификации
- •6. Приобретение, освоение, разработка и отладка средств обе
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •8. Постоянное развитие и совершенствование plm-системы.
- •6.6.3. Технологии иелевого обслелования
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6 . 7 . Методология структурного анализа
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технол огий
- •6.7.1. Осн вы о мето ликн м лелир вання о о idef0
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Idef-молели
- •6.7.3. Терминология и синтаксис
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6 . 9 . Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграиия систем и технологии
- •Раздел 7 . Компьютерное
- •7 . 1 . Моделирование процессов
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.1.3. «Истинный» зо-анализ
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.2. Моделирование процессов литья
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.3. Моделирование процессов
- •7.3.1. Программно-метолический комплекс msc.Superform
- •7.3.2. Программно-метолический комплекс deform™
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.4. Моделирование процессов холодной штамповки
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.5. Моделирование механической обработки
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.5.1. Пример функциональных возможностей
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.5.2. Основные термины технологии cnc
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.5.3. Станларт step-nc
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. К о м п ь ю т е р н о е м о д е л и р о в а н и е и а в т о м а т и з а ц и я п р о ц е с с о в п р о и з в о д с т в а
- •7.6. Прикладное п р о г р а м м н о е обеспечение
- •7.6.7. Программирование станков с чпу в PowerMill
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.6.2. Гравировка и изготовление рельефов в ArtCam
- •7 . 7 . Технологии быстрого прототипирования на
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7. Т. Практическое применение прототипов
- •7.7.2. Изготовление молелей с помошью lom-технологий
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.3. Изготовление /полелей с помошью sla-технологий
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.4. Изготовление молелей с помошью fdm-технологий
- •7.7.5. Изготовление молелен с помощью sgc-технологий
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.6. Технология литья пол вакуумом в силиконовые формы
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.7. Технология изготовления прототипов на
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.8. Технология послойного лазерного спекания
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.9. Технология точного вакуумного литья
- •7.8. Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •2.5. Программные средства имитационного моделирования 75
- •2.6. Проблемы и достижения имитационного моделирования 82
- •2.7. Вопросы для самоконтроля 83
- •Раздел 3. Инженерный анализ
- •3.1. Основные принципы и соотношения численных методов
Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
По типу объекта проектирования все САПР должны иметь
довательных российских стандартов, в комбинации с более ак
туальными и гибкими международными нормативными актами
а также общепринятыми в компьютерном мире англоязычными
терминами. Кстати, в современных российских стандартах уже
в обязательном порядке приводятся англоязычные аналоги, со
ответствующие отечественным нормам языка.
5.6.2. Классификация автоматизированных
систем проектирования по стандарту
Общепринятая международная классификация промышлен
ных автоматизированных систем чрезвычайно проста и преду
сматривает деление САПР на три основных класса, которые от
ражают в основном уровень развития и широту охвата области
автоматизации. Многие специалисты по САПР отмечают узость
и несовершенство такого подхода.
Для использования в задачах сравнительной оценки, обосно
вания, выбора и комплексирования автоматизированной систе
мы для конкретного предприятия целесообразно рассмотреть
более подробную классификационную схему, предлагаемую
отечественными стандартами по САПР.
В соответствии со стандартом ГОСТ 23501.108-85 «Системы
автоматизированного проектирования. Классификация и обо
значения» системы автоматизированного проектирования реко
мендуется классифицировать по следующим признакам:
— тип объекта проектирования;
— разновидность объекта проектирования;
— сложность объекта проектирования;
— уровень автоматизации проектирования;
- комплексность автоматизации проектирования;
- характер выпускаемых проектных документов;
- количество выпускаемых документов;
- число уровней в структуре технического обеспечения.
Можно видеть, что это объектно-ориентированная класси
фикация, в которой признаками системы предлагается считать
особенности объектов проектирования, качественные и количе
ственные параметры системы.
290
опрделенный классификационный номер, например, САПР
объектов машиностроения и приборостроения — №3. Но на
практике классификация по номерам не используется, а употре
бляются следующие обозначения:
- строительство и архитектура - AEC-CAD (от Architecture
Engineering and Construction);
- электрика и электроника - E-CAD (от Electronic);
- машиностроение — M-CAD (от Mechanical).
В дальнейшем мы будем обсуждать только САПР объектов ма
шиностроения. Для разновидностей объектов проектирования
стандарт не устанавливает специальных обозначений, поэтому
на практике используют устоявшиеся наименования объектно-
ориентированных подсистем: проектирование штампов и пресс-
форм, САПР фрез и т.п.
Для разделения САПР ТП предлагается использовать вари
анты результатов их деятельности: маршрутная технология, опе
рационная технология, маршрутно-операционная технология,
управляющая программа для станка с ЧПУ [27].
Сложность объекта проектирования имеет количественную
оценку:
- САПР простых объектов с числом составных частей до 10 ;
2
- САПР объектов средней сложности с числом составных ча
стей 10 -10 ;
2 3
- САПР сложных объектов с числом составных частей 10 -10 ;
3 4
- САПР очень сложных объектов с числом составных частей
l0 ;
6
- САПР объектов очень высокой сложности с числом состав
ных частей свыше 10 .
6
При оценке сложности конструкторской подсистемы изде
лий машиностроения можно считать количество деталей в сбор
ке- Для САПР ТП за составную часть ТП принимают его основ-
ной элемент - технологическую операцию или элементарный
переход, в зависимости от глубины проработки процесса. Для
документо-ориентированных подсистем сложность можно оце
нивать в соответствии с номенклатурой выпускаемой техниче
ской документации.
291
5.6. Научные основы и стандарты САПР
ом случае одноуровневой системой можно считать локальное
томатизированное рабочее место на базе персонального ком
п ю е а
ных устройств.
держка до 25% проектных процедур;
- среднеавтоматизированная система - 25-50%;
- высокоавтоматизированная система - свыше 50%.
Практически достаточно сложно точно выделить все этапы
стадии и операции реальных проектных работ, выполняемых
проектировщиком, работающим в составе интерактивной систе
мы. В этом случае прибегают к экспертной оценке. Причем, что
бы считать систему высокоавтоматизированной, необходимо,
чтобы в ней применялись методы оптимального проектирова
ния. В противном случае систему относят к группе среднеавто-
матизированных.
В [27] предлагается оценивать уровень по соотношению объ
ема или трудоемкости автоматизированных и неавтоматизиро
ванных работ.
Характер выпускаемых проектных документов определяет
форму представления проектной документации. В соответствии
с новым ГОСТ 2006 г. [80-82], предлагается определять форму
технической документации по статусу подлинников (бумажный,
электронный в локальных файлах, в базах данных электронного
архива), регламентированных в организационном обеспечении
САПР.
Используемые в ГОСТ 1985 г. рекомендации учитывать тип
носителей информации (бумажный, магнитный и т.п.) следует
считать утратившим свое значение [27].
По количеству выпускаемых проектных документов различают
системы:
- малой производительности (до 10 проектных документов
5
в год в пересчете на формат А4);
- средней производительности (10 — 10 );
5 6
- высокой производительности (свыше 10 ).
6
По числу уровней в структуре технического обеспечения выде
ляют системы: одноуровневые, двухуровневые и трехуровневые.
С учетом развития вычислительной техники предлагается
также модернизировать термины и определения ГОСТ-85. В
292
Под двухуровневой системой следует подразумевать систему
коллективного пользования, функционирующую в локальной
компьютерной сети, с выделенным сервером и клиент-серверной
архитектурой ПО.
Трехуровневая система подразумевает комплексное объеди
нение разнородных групп автоматизированных рабочих мест
и подсистем на основе единого информационного пространства
(в терминах 1985 г.: «на основе центрального компьютера боль
шой мощности и группы АРМ, объединенных в вычислитель
ную сеть»).
Наряду с изложенными стандартными классификационными
признаками используют и другие критерии, принятые в различ
ных приложениях информационных технологий.
По режиму обработки информации (ГОСТ 15971-90 «Системы
обработки информации. Термины и определения») различают
следующие автоматизированные системы:
- пакетные системы, в которых проектные процедуры выпол
няются автоматически после ввода массива исходных данных без
связи с лицами, поставившими задание на выполнение;
- диалоговые, в которых человек и система обмениваются дан
ными в темпе, соизмеримом со скоростью обработки информа
ции человеком. То есть диалог может не предусматривать непо
средственной ответной реакции системы (например, диалоговая
подготовка данных для последующей пакетной обработки);
- интерактивные системы, работающие под непосредствен
ным управлением человека, вызывающего ответную реакцию
процесса;
- системы реального времени, в которых обработка информа
ции и получение результатов происходят в темпе, соизмеримом
со скоростью протекания проектируемых процессов.
Не только конструкторские системы, но и практически все со
временные САПР ТП являются интерактивными и диалоговыми
[27]. В пакетном режиме работают только расчетные программы
с многочасовым циклом вычислений в САМ/САЕ-подсистемах.
293