Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы автоматизации проектно-конструкторских работ. Курс лекций. Учебное пособие
.pdf
3. РАЗРАБОТКА
НОРМАТИВНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
КАК ОСНОВА ПРОЦЕССОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Внедрение и применение информационных технологий на предприятии должно опираться на нормативно-техническую базу. Для
обеспечения возможности выполнения работ по конструкторскотехнологической подготовке производства в информационных системах и обеспечения юридической значимости разработанной конструкторско-технологической документации необходимо разработать ряд
нормативных документов (стандарты предприятия, положения, инструкции) и в них описать
ния электронных технических документов. Начиная с 2006 г. на уровне
государственных стандартов были определены основные требования
при работе с электронными документами. Кроме этого были введены
понятия электронной структуры изделия, что фактически разрешило
применять информационные системы для управления конструкторской
документацией и при этом использовать электронные документы как
подлинник,
лее рассмотрим комплекс стандартов ЕСКД.
а с 2012 года – и для технологической документации. Да-
правила создания, изменения, сопровожде-
3.1. ЕДИНАЯ СИСТЕМА
КОНСТРУКТОРСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Единая система конструкторской документации (ЕСКД) представляет собой комплекс стандартов, устанавливающих взаимосвязанные единые требования (нормы, правила) по порядку разработки,
оформления и обращения конструкторской документации (чертежей,
схем, текстовых документов), разрабатываемых и применяемых на
всех стадиях и этапах жизненного цикла изделия (проектирование, изготовление, эксплуатация, ремонт и т. д.)
Эти единые нормы и правила распространяются на изделия основного и вспомогательного производства гражданского и военного
назначения.
11

Основная цель ЕСКД – установление единого технического языка
(требований, правил, норм) и единства терминологии, классификации
и обозначения в области разработки и применения конструкторской
документации на изделия машиностроения на всех этапах и стадиях
жизненного цикла изделия.
ЕСКД и система конструкторско-технологической классификации
и кодирования (СКТК) призвана обеспечить:
информационную поддержку жизненного цикла
изделия;
единство и сопоставимость информации;
единство классификации и обозначения изделий и конструктор-
ских и технологических документов;
оптимальную комплектность документации;
тематический поиск аналогов в целях применения ранее разра-
ботанных конструкций и технологий в новых изделиях и технологиях;
взаимообмен документацией без ее переоформления;
расширение унификации и
стандартизации изделий и техноло-
гий;
эффективное применение средств вычислительной техники и ав-
томатизированных систем (АСУ, САПР и др.);
сертификацию изделий.
В итоге ЕСКД и СКТК призваны обеспечить сокращение сроков и
снижение трудоемкости конструкторской и технологической подготовки производства.
Комплекс основополагающих стандартов ЕСКД в последние годы
подвергся кардинальной переработке по
единым научно-методическим
принципам с учетом сложившейся практики и на основе требований
стандартов ИСО и МЭК в области информационных технологий
(CASL (ИПИ)-технологий и др.) и правил логистики, в том числе требований компьютерного моделирования и построения систем автоматизированного проектирования (САПР, CAD/CAM и др.).
В ЕСКД появились новые виды КД: электронные
модели изделия
(деталей и сборочных единиц), электронные структуры изделия, ин-
терактивные и мультимедийные электронные документы, правила их
выполнения, учета, хранения, передачи и изменения.
Современное состояние ЕСКД в основном устанавливает:
равноправный статус двух форм конструкторской документа-
ции – бумажной (традиционной) и электронной (2D и 3Dмодели), и
возможность их преобразования друг в друга
;
12

единство терминологии и понятий;
формы электронной документации;
введение электронных (математических), геометрических и то-
пологических моделей объектов всех уровней иерархии конструкторского проектирования;
заголовок (основная надпись), информацию, идентифицирую-
щую документ и авторов;
электронную цифровую подпись (ЭЦП);
отображение электронных КД на экране;
интерактивные и аудиовизуальные (
мультимедийные) КД.
3.2. ОСНОВНЫЕ ГОССТАНДАРТЫ
ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЖЦИ
ГОСТ 2.001–93 «ЕСКД. Общие положения» определяет назначе-
ние, область распространения, классификацию и правила обозначения
стандартов ЕСКД, а также порядок их внедрения. Для стандартов,
устанавливающих требования выполнения эксплуатационной (ЭД) и
ремонтной (РемКД) документации, выделена группа 6. Установлено,
что КД может быть выполнена в бумажной и
(или) электронной
форме, при этом виды, комплектность и форму выполнения КД уста-
навливает разработчик, если это не оговорено ТЗ. В КД допускаются
ссылки на стандарты организации.
В приложении к стандарту приведены термины и их определения,
касающиеся конструкторских документов, выполненных как в традиционной, так и в электронной форме: конструкторский
документ в бумажной форме (бумажный документ), конструкторский документ в
электронной форме (электронный документ), графический документ,
текстовый документ, аудиовизуальный документ (мультимедийный
документ).
ГОСТ 2.051–2006, ГОСТ 2.052–2006, ГОСТ 2.053–2006 – стандарты нового поколения, основа нормативной базы для создания и ведения КД в электронной форме. За рубежом работа над подобными стандартами ведется уже в
течение нескольких десятков лет в ИСО и МЭК,
в отраслевых и межотраслевых международных организациях (например АЕСМА), в рамках национальных организаций (в том числе в оборонных ведомствах США и Великобритании), а также в НАТО. Россия
в течение долгого времени оставалась в стороне от этого процесса, в
связи с чем
возникло определенное отставание.
13

Информационные технологии изменили процессы разработки продукции и документации. Если на первых этапах компьютерные системы проектирования решали задачу представления бумажного графического документа в электронном виде, то в настоящее время эти системы стали моделирующими, оперирующими огромными массивами
информации, накопленными в комплексных базах данных. Используя
эту информацию, системы сами
могут генерировать документы в соот-
ветствии с заранее сформированными правилами.
ГОСТ 2.051–2006 «ЕСКД. Электронные документы. Общие положения» устанавливает понятие электронного КД, определяет требо-
вания к его структуре и способам организации информации, а также к
применению электронно-цифровой подписи (ЭЦП) как механизму авторизации данных.
Электронный конструкторский документ (ДЭ) определен как кон
структорский документ, выполненный в электронной форме и представляющий собой структурированный набор данных, состоящий из
содержательной и реквизитной частей и включающий, помимо других
реквизитов, электронную цифровую подпись (подписи).
Стандартом введены понятия версии документа как реквизита, соответствующего определенной стадии (этапу) разработки электронного документа, и статуса – реквизита, определяющего состояние версии
документа на стадии (этапе) его разработки. Также установлено, что
ДЭ имеют два представления – внутреннее и внешнее.
Установлено также понятие твердой копии, т. е. копии, полученной
на устройствах вывода ЭВМ на бумажном или ином аналогичном носителе.
Содержательная часть ДЭ состоит из одной или нескольких информационных единиц (ИЕ), содержащих необходимую информацию
об изделии, реквизитная часть – из структурированного по назначе-
нию набора реквизитов и их значений, при этом перечень реквизитов
ДЭ устанавливается ГОСТ 2.104–2006, а выполняются они в виде
ЭЦП по ГОСТ Р 34.10–2012. Внешнее представление реквизитов для
различных видов конструкторских документов устанавливается разработчиком.
Установлено, что в реквизитную часть ДЭ допускается вводить до
полнительные реквизиты с учетом особенностей применения и обращения документа. Номенклатура дополнительных реквизитов и правила выполнения устанавливаются разработчиком документации.
В стандарте определен ряд терминов: электронный документ, атрибут, аутентичный и идентичный документы, интерактивный электрон-
-
-
14

ный документ, информационная единица, статус версии документа,
электронный носитель и др.
ГОСТ 2.052–2006 «ЕСКД. Электронная модель изделия. Общие
положения» устанавливает требования к выполнению, составу ин-
формации, визуальному представлению электронных моделей изделия
(ЭМИ) и в качестве КД – электронной модели детали (ЭМД) и элек-
тронной модели сборочной единицы (ЭМСЕ).
В стандарте установлено понятие
электронной геометрической модели, которая представляет собой описание формы, размеров и иных
свойств изделия; введены способы выполнения геометрического моделирования и их комбинации.
Электронная модель изделия трактуется как наборы данных, которые вместе определяют геометрию изделия и иные свойства, необходимые для изготовления, контроля, приемки, эксплуатации, ремонта и
утилизации изделия.
Понятие электронной модели изделия используется как обобщающее для двух различных видов конструкторских документов – ЭМД и ЭМСЕ.
Электронный макет определяется как ЭМИ, описывающая его
внешнюю форму и размеры, позволяющая полностью или частично
оценить его взаимодействие с элементами производственного и/или
эксплуатационного окружения, служащая для принятия решений при
разработке изделия и
процессов его изготовления и использования.
Установлено, что при разработке моделей следует применять так
называемые электронные библиотеки (электронные каталоги) стандартных и покупных изделий.
В стандарте определен ряд терминов: геометрический элемент, модельное пространство, виды моделей (твердотельная, поверхностная,
каркасная), файл модели, атрибут модели и др.
ГОСТ 2.053–2006 «ЕСКД. Электронная структура изделия.
Общие
положения» устанавливает общие требования к выполнению,
составу информации и визуальному представлению электронной
структуры изделия (ЭСИ) в качестве КД.
ЭСИ определена как конструкторский документ, содержащий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта, иерархические
отношения (связи) между его составными частями и другие данные в
зависимости от его назначения. Для сборочных единиц, комплексов
и
комплектов ЭСИ является основным конструкторским документом.
Установлено, что ЭСИ выполняется только в электронной форме.
Впервые в стандартах ЕСКД установлено положение о том, что
конструкторский документ (ЭСИ) предназначен для организации ин-
15

формационного взаимодействия автоматизированных систем. На основе ЭСИ могут быть в виде отчетов сформированы вторичные документы. Номенклатура формируемых видов документов устанавливается ГОСТ 2.102–68, но при необходимости допускается пополнять
ее другими видами документов.
Различают следующие основные разновидности ЭСИ: функциональная, конструктивная, производственно-технологическая, физическая, эксплуатационная.
ЭСИ используют для следующих
целей:
представление информации о составе изделия и об иерархии СЧ;
представление интегрированной разнотипной информации о
свойствах;
(характеристиках) изделия и его СЧ;
представление вариантов состава и структуры изделия;
организация и структурирование проектной и рабочей конструк-
торской документации на изделие;
представление информации о правилах применяемости и
заме-
няемости (в том числе взаимозаменяемости) СЧ;
классификация и формирование обозначений изделия и его со-
ставных частей;
управление разработкой изделия;
документирование изменений в конструкцию изделия и его СЧ,
их свойства (характеристики) и соответствующую документацию;
получение текстовых документов на изделие и его СЧ (детали,
сборочные единицы, комплексы, комплекты
) в электронной и/или бу-
мажной формах.
Содержательная часть ЭСИ определяет состав сборочной единицы,
комплекса или комплекта, связи его СЧ (входимость) и другие данные,
которые могут быть связаны (ассоциированы) с изделием или его СЧ,
и выполняется в виде набора данных, представляющих совокупность
информационных объектов (ИО). Для единообразного представления
ЭСИ в
компьютерной среде используют модели данных ИО, регламен-
тированные ИСО 10303.
Функциональная ЭСИ предназначена для определения назначения
изделия и его СЧ и предъявляемых к ним функциональных требований. Как правило, функциональная ЭСИ выполняется на стадии разработки технического предложения на изделие.
Конструктивная ЭСИ (рис. 1) предназначена для отображения
конкретных технических решений, определяющих конструкцию ком
-
16

плексов, сборочных единиц и комплектов. Как правило, конструктивная ЭСИ выполняется на стадиях разработки эскизного проекта, технического проекта и рабочей конструкторской документации.
Рис. 1. Упрощенное представление конструктивной
электронной структуры изделия
Производственно-технологическая ЭСИ (рис. 2) предназначена
для отображения особенностей технологии изготовления и (преимущественно) сборки изделия. Производственно-технологическая ЭСИ выполняется на стадиях технологической подготовки производства и в
процессе производства изделия.
Физическая ЭСИ предназначена для отображения информации о
конкретном экземпляре изделия. Физическая ЭСИ выполняется на стадии производства изделия и, как правило
, корректируется в течение
всего срока эксплуатации (например, отражая изменения в комплектации данного экземпляра изделия).
Эксплуатационная ЭСИ предназначена для отображения информации о тех СЧ изделия, которые подлежат обслуживанию и/или замене в ходе использования изделия по назначению.
17

Рис. 2. Упрощенное представление производственно технологической электронной структуры изделия
Совмещенная ЭСИ предназначена для отображения комплексной
информации об изделии и включает в себя отдельные разновидности
ЭСИ (например, конструктивную ЭСИ и эксплуатационную ЭСИ).
18

4. УПРАВЛЕНИЕ ИНЖЕНЕРНЫМИ ДАННЫМИ
И ПРОЦЕССАМИ, СВЯЗАННЫМИ С НИМИ
В настоящее время ни один успешный проект разработки сложных
технических изделий не ведется без использования интегрированных
систем управления разработкой и эксплуатацией, основанных на CALS
технологиях (непрерывное развитие и поддержка жизненного цикла
(ЖЦ), Continuous Acquisition and Life cycle Support). В соответствии с
этой концепцией, управление проектными и инженерными данными
осуществляется PDM-системой (управление данными об изделии,
Product Data Management), предназначенной для хранения
данных и управления электронным документооборотом. Управление
данными на протяжении жизненного цикла изделия осуществляется
PLM-системой (Product Lifecycle Management).
4.1. КОНЦЕПЦИЯ CALS. ЕДИНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ
ПРОСТРАНСТВО (ЕИП). ПОЛНОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ (EPD)
Среди прочих методик повышения эффективности процессов жизненного цикла изделия находится CALS, направленная в первую очередь на повышение эффективности управления информационными
ресурсами предприятия. Впервые термин CALS
гда такое название получила инициатива Министерства обороны
США, направленная на использование электронных данных в процессах закупки и сопровождения изделий. Аббревиатура CALS расшифровывалась как Computer-Aided Logistics Support (компьютерное обеспечение логистической поддержки).
CALS первоначально охватывала только этапы закупок и поставки
вооружений и военной техники для министерства обороны США.
В дальнейшем
расшифровки аббревиатуры CALS: Continuous Acquisition and Life
cycle Support (непрерывное развитие и поддержка жизненного цикла).
CALS – протокол цифровой передачи данных об изделии, обеспе-
чивающий стандартные механизмы доставки цифровых данных,
произошло расширение CALS и в 1993 г. – изменение
появился в 1985 г. То-
проектных
19

использующий как основу стандарты IGES и STEP в качестве форматов обмена графическими данными. Формат IGES – стандарт на передачу и обмен графических данных между различными CALSсистемами. STEP – международный стандарт ISO 10303, призванный
облегчить хранение и обмен всех типов информации, имеющей отношение к изделию.
Стратегия CALS – создание единого информационного пространства (ЕИП) для всех участников ЖЦ
изделия, включая потребителя
изделия на основе создания полного электронного описания изделия
EPD – Electronic Product Definition.
EPD – это технология, которая интегрирует все данные об изделии
и связанные с ним процессы, обеспечивая разработку и поддержку
полной электронной модели изделия на протяжении всего его жизненного цикла.
Реализованная в серии программных продуктов и служб EPD обеспечивает:
создание интерактивной среды совместной разработки, охваты-
вающей различные дисциплины;
создание структурированного электронного описания изделия;
электронное определение всех этапов жизненного цикла изделия,
формулировку потребностей в материалах, концептуальное проектирование, производство, распространение и поддержку;
защиту данных и гарантированный доступ к информации об из-
делии для каждого пользователя с соответствующими
правами;
управление внесением изменений.
Стандартные интерфейсы взаимодействия в рамках единого ин-
формационного пространства предназначены для интеграции всех программных систем, используемых участниками ЖЦ изделия. Реализуется средствами PLM-систем.
Всего можно выделить пять групп стандартов ЕИП.
1. Функциональные стандарты предназначены для описания
процессов предприятия и их влияния на данные об
изделии, задают
процедуру функционирования ЕИП и могут применяться для анализа и
реинжиниринга. Примерами стандартов являются известная методология функционального моделирования IDEF0 (FIPS 183), задающая способ описания процессов, спецификации коалиции производителей
workflow-систем (Workflow Management Coalition – WfMC) на способ
представления и обмен данными о потоках работ (workflow), стандарты календарного планирования. Кроме того, существуют стандарты,
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
