Роль и взаимодействие видов сапр на этапах жизненного цикла изделий приборостроения

На рис 1 показаны виды САПР и их взаимодействие.

На этапе проектирования изделий приборостроения, включая научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР), итогом применение CAD–систем и CAE-систем является разработка технической документации в бумажном и электронном виде в соответствии со стандартами единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

Рис.1. Взаимодействие видов САПР на этапах проектирования, подготовки производства и производства

На следующем этапе ЖЦИ - подготовки производства, на основании разработанной в процессе проектирования документации по стандартам ЕСКД с помощью CAM–систем разрабатывается технологическая документация по стандартам единой системы технологической документации (ЕСТД), которая в дальнейшем используется в процессе производства комплектующих изделия, в частности в информационных системах компьютерного числового управления (CNC – системах).

16. Примеры САПР: P-CAD, AutoCAD, CAD/CAM система ADEM.

Автоматизированное проектирование электрических схем и печатных плат P-CAD

Система P-CAD включает в себя основные программные модули:

• редактор схемы компонентов;

• редактор корпусов компонентов;

• редактор принципиальных схем с утилитами;

• редактор печатных плат (ПП) с программой трассировки;

• менеджер библиотек.

Основные этапы проектирование приведены в таблице.

Этапы проектирования
Функциональное проектирование	Конструкторское проектирование
1. Создание библиотек графических изображений символьных компонентов; 2. Создание принципиальной электрической схемы; 3. Распечатка чертежа принципиальной электрической схемы.	1. Создание библиотеки корпусов компонентов; 2. Создание баз данных ПП; 3.Размещение корпусов компонентов на ПП и автотрассировка соединений; 4. Распечатка чертежа платы с компонентами и выпуск конструкторской документации (принципиальная схема, чертеж ПП).

Системы автоматизации проектирования cad/cam

Эти системы предназначены для обеспечения построения объемной модели изделия и подготовки на ее основе чертежей, управляющих программ и проектирования технологической оснастки. Как правило, они включают в себя также и модули CAE (Computer Aided Engineering), позволяющие проводить инженерные расчеты и анализ проверки проектных решений.

Классификация. CAD/CAM-системы делятся на универсальные и специализированные, которые имеют узкую специализацию и ориентированы на выполнение определенного вида работ. Кроме того, CAD/CAM-системы условно подразделяются на системы низкого, среднего и высокого уровня.

Основными критериями данной классификации являются: наличие единой базы данных, реализуемость принципа "параллельного проектирования", тип моделирования (каркасное, поверхностное, твердотельное или гибридное), а также возможность ведения сложных сборочных проектов.

Также все CAD/CAM-системы могут быть разделены на три группы в зависимости от компьютерных платформ, на основе которых работают (персональные компьютеры, рабочие станции и центральные ЭВМ).

В качестве примера отечественной интегрированной CAD/CAM системы приведем программный комплекс ADEM, предназначенный для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства. Это единый программный комплекс, в состав которого входят инструменты для автоматизации:

• проектирования, конструирования и моделирования изделий

• оформления чертежно-конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД

• проектирование техпроцессов и оформления технологической документации в соответствии с требованиями ЕСТД

• программирования оборудования с ЧПУ

В части проектирования и конструирования система ADEM имеет самый современный инструментарий объемного и плоского гибридного моделирования. Система содержит обширные библиотеки отечественных и зарубежных стандартов оформления конструкторской документации и стандартных изделий.

ADEM позволяет программировать следующие технологии обработки: механические (фрезерные и токарные); лазерные; электроэрозионные; листоштамповку и вибровысечку, а также их комбинации.

Для автоматизации проектирования технологических процессов система ADEM поддерживает практически все существующие виды технологий, включая технологии механообработки, сборки, сварки, термической обработки и прочие. При этом выпуск технологической документации может осуществляться как на стандартных картах и формах (ГОСТ), так и на картах и формах предприятия (СТП). В качестве важного дополнения выступают подсистемы нормирования и оснащения, а также библиотеки материалов, оборудования и инструментов.

Система автоматизированного проектирования и черчения AutoCAD

Самая популярная 2-х и 3-х мерная система автоматизированного проектирования и черчения. Данная система настолько универсальна, что используется повсеместно. Первоначально AutoCAD создавалась как система автоматизированного проектирования для двухмерных чертежей.

Ранние версии AutoCAD оперировали элементарными объектами, такими как круги, линии, дуги и др., из которых составлялись более сложные объекты. Однако на современном этапе программа включает в себя полный набор средств, обеспечивающих комплексное трёхмерное моделирование, в том числе работу с произвольными формами, создание и редактирование 3D-моделей тел и поверхностей, улучшенную 3D-навигацию и средства выпуска документации.

Начиная с версии 2010, в AutoCAD реализована поддержка параметрического черчения, то есть возможность налагать на объект геометрические или размерные зависимости. Это гарантирует, что при внесении любых изменений в проект, определённые параметры и ранее установленные между объектами связи сохраняются.

Основные функциональные возможности AutoCAD:

1. Инструменты работы с произвольными формами позволяют создавать и анализировать сложные трехмерные объекты.Их формирование и изменение осуществляются простым перетаскиванием поверхностей, граней и вершин.

2. Трехмерная печать. Можно создавать физические макеты проектов через специализированные службы 3D-печати или 3D-принтер.

3. Использование динамических блоков позволяет создавать повторяющиеся элементы с изменяемыми параметрами без необходимости перечерчивать их заново или работать с библиотекой элементов.

4. Функция масштабирования объектов на видовых экранах или в пространстве модели.

5. Запись операций позволяет формировать последовательности команд даже без опыта программирования. Записываемые операции, команды и значения ввода регистрируются и отображаются в отдельном окне в дереве операций. После остановки записи можно сохранить команды и значения в файле макроса операций с целью последующего воспроизведения. При коллективной работе макросы доступны всем.

6. Диспетчер подшивок организует листы чертежей, упрощает публикацию, автоматически создает виды, передает данные из подшивок в основные надписи и штемпели и выполняет задания таким образом, чтобы вся информация была в одном месте.

7. Инструменты упрощенной трехмерной навигации: «видовой куб» позволяет переключаться между стандартными и изометрическими видами —предварительно заданными или из выбранной пользователем точки; «штурвал» объединяет в одном интерфейсе несколько различных инструментов навигации и предоставляет быстрый доступ к командам вращения, панорамирования, центрирования и изменения масштаба.

8. Инструмент «аниматор движения» предоставляет доступ к именованным видам, сохраненным в текущем чертеже и организованным в категории анимированных. Его можно применять как при создании презентации проекта (анимированные ролики), так и для навигации.

9. Интерфейс пользователя поддерживает возможность настройки под потребности конкретной отрасли. Изменяются установки по умолчанию для различных функциональных возможностей AutoCAD, включая шаблоны чертежей, содержимое инструментальных палитр, рабочее пространство.

17. Автоматизация организационно-управленческой деятельности предприятий — информационные технологии электронного офиса.

Информационные технологии электронного офиса

Объектами организации производства на предприятиях и проектных организациях приборостроения являются системы различных уровней, в которые входят люди и подчиненные им средства труда: основное производство, вспомогательные производства и службы (административно-хозяйственные, бухгалтерские, кадровые, снабжения, складирования и т.д.). Функции большинства вспомогательных служб во многом схожи с функциями традиционных офисов: документооборот, большие объемы однотипной работы, ее строгая формализация, выделение специализированных функций, распределение труда, ее организация по поточному принципу.

Организационно-управленческая деятельность направлена на обеспечение слаженной работы всех подразделений предприятия или ее организации. Автоматизация этого вида деятельности состоит в формировании и поддержании крупных информационных фондов однородных данных, их систематизации, накоплении, хранении, обмена и т. д.

Электронным офисом называется программно-аппаратный комплекс, предназначенный для обработки документов и автоматизации работы пользователей в системах управления предприятий и организаций. Электронный офис реализует концепцию использования в организационно-управленческой деятельности компьютерных, сетевых, телекоммуникационных технологий и соответствующего программного обеспечения.

Интегрированные пакеты программных продуктов. Электронный офис предусматривает наличие интегрированных пакетов прикладных программ, включающих специализированные программы и информационные технологии, которые обеспечивают комплексную реализацию задач любой предметной области. Главной отличительной чертой программ, составляющих интегрированный пакет, является общий интерфейс пользователя, позволяющий применять одни и те же приемы работы с различными приложениями пакета. Взаимодействие программ осуществляется на уровне документов. Это означает, что документ, созданный в одном приложении, можно вставить в другое приложение и при необходимости изменить его.

Среди многообразия интегрированных пакетов наибольшее распространение получил пакет Мicrosoft Office, который включает ряд приложений. Все приложения этого семейства создают единую среду, однотипный пользовательский интерфейс, взаимодействуя друг с другом. Их основные виды приведены в таблице.

Интегрированный пакет Мicrosoft Office

Название	Функциональные возможности
Microsoft Word - мощный текстовый процессор	Создание сложных текстовых документов, включающих математические формулы, таблицы, рисунки, диаграммы, объекты, подготовленные в других приложениях пакета.
Microsoft Ехсеl — табличный процессор	Создание и редактирование электронных таблиц; взаимосвязанных табличных документов; ввод формул, выполняющих математические и логические операции над данными; структуризация и организация списков данных в электронных таблицах; построение диаграмм и графиков различных видов; создание сводных электронных таблиц, в том числе и с привлечением информации из внешних баз данных; печать, импорт и экспорт файлов электронных таблиц и др.
Microsoft Ассеss — система управления базами данных.	Интерактивная оболочка базы данных: ввод и обработка данных, поиск данных и предоставление информации в виде таблиц, графиков и отчетов; доступ к данным, которые пользователь может просматривать с помощью программы Internet Explorer.
Microsoft Outlook — менеджер персональной информации	Обработка сообщений электронной почты; планирование встреч, собраний; управление контактами и задачами; доступ к документам, хранящимся в личных папках, размещенным на локальных и сетевых дисках.
Microsoft РоwerPoint	Подготовки презентаций для обучения, проведения семинаров, конференций и т. д.
Microsoft Office Publisher— настольная издательская система.	Подготовка и создание образца печатной продукции готовой для тиражирования: разметка страницы, использование библиотеки из сотен настраиваемых шаблонов оформления и незаполненных публикаций, включая информационные бюллетени, брошюры, рекламные листовки, открытки, форматы почтовых сообщений и многое другое. Позволяет также создавать веб-сайты на основе большого количества имеющихся шаблонов для веб-страниц.