3). Специализированные программы анализа

Третью группу программ составляют многочисленные специализиро-ванные программы, выполняющие моделирование отдельных операций, процессов, решающие специфические задачи отдельных технологий.

• их числу можно отнести:

− пакет MSC.SuperForge (фирма MSC) - предназначен для объемного моделирования процессов штамповки и ковки. Результаты анализа могут быть использованы для проек-тирования оснастки и технологических процессов.

− признанными лидерами в области моделирования процессов штамповки и ковки также являются американская компания SFTC (система DEFORM), французская компания TRANVALOR (система FORGE) и российская фирма «Квантор-Софт».

• области разработки программных сред инженерного анализа значительные результаты получены российскими фирмами. Приведем примеры пакетов, фирм, выполнивших разработку,

• перечень основных задач, решаемых с их помощью:

− ИСПА (АЛЕКСОФТ) – расчет и анализ на прочность;

− ПОЛИГОН (ЦНИИ материалов) – сстема моделирования литейных, гидродинамических, тепловых и усадочных процессов в SD-постановке;

− РИМАН (ПроПроГруппа) – расчет и анализ напряженно-деформированного состояния конструкций, решение упругих и пластических задач, в том числе штамповки и ударных напряжений;

− АРМ WinMachine (НТЦ АПМ) – комплекс программ для проектирования и расчетов де-талей машин, анализа напряженно-деформированного состояния конструкций и их эле-ментов;

− ДИАНА (НИЦ АСК) – анализ конструкций и их элементов;

− GasDinamics Tool (Тульский государственный университет) – моделирование газодина-мических процессов и др.

Примеры решаемых задач:

− объемного моделирования процессов штамповки и ковки − расчет и анализ на прочность

− гидродинамических, тепловых и усадочных процессов в заготовительном производстве

− анализ напряженно-деформированного состояния конструкций,

− решение упругих и пластических задач и анализ ударных напряжений в процессах штамповки;

− проектирования и расчетов деталей машин и механизмов; − моделирование газодинамических процессов

Недостаток:

• сожалению, некоторые из перечисленных пакетов не имеют стандартных интер-фейсов, и их использование в сквозных процессах проектирования проблематично.

4). Программы анализа систем управления

Для исследования динамических процессов, протекающих в системах автоматического регулирования и управления, а также для решения других задач анализа, имитационного моделирования, прогнозирования, анализа случайных процессов широкое применение находят специальные про-граммные комплексы MATRIX, Matlab Simulink, VisSim, LabView, EASY5, МВТУ, составляющие четвертую группу программ.

51

4.5. Интеграция cad/cam/cae/pdm систем

ПОДСИСТЕМА ИНТЕГРАЦИИ программного обеспечения САПР – предназначена для организации взаимодействия программ

• модулей в маршрутах проектирования. Она состоит из ядра, отвечающего за интерфейс на уровне подсистем, и оболочек процедур, согласующих конкретные программ-ные модули, программы и/или программно-методические комплексы (ПМК) со средой проектирования.

Требования к современным системам, обусловленные интеграцией:

− повсеместный переход к твердотельному моделированию с исполь-

зованием вариационной геометрии с ассоциативными связями, как развитию параметрического геометрического моделирования;

− распространение ассоциативных связей на все уровни проекта,

включая сборочные единицы, расчетные модули системы, техноло-гическую подготовку производства;

− обеспечение горизонтальной и вертикальной интеграции и сбалан-

сированности модулей в рамках единой системы;

− наличие средств поддержки параллельного проектирования и мето-дов коллективной работы;

Традиционные CAD-CAM системы способны помочь инженеру лишь получить руководящий документ и управляющую программу для станков

• ЧПУ. Для решения задач конструирования и технологического проек-

тирования необходимы новые инструментальные среды и методы, спо-

собные эффективно решать как геометрические, так и технологические задачи.

• производстве авиакосмических изделий используются технологии,

в основе которых лежат различные физические процессы: механообра-ботка, электроэрозионная обработка, литье металлов и пластмасс и др.

САМ-системы выполняют синтез технологических процессов и про-

грамм для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), выбор технологического оборудования, инструмента, оснастки, расчет норм времени и т.п. Модули системы САМ обычно входят в состав раз-витых САПР, и потому интегрированные САПР часто называют систе-

мами CAE/CAD/CAM/PDM.

52

Разновидности интегрированных программных сред

Программные среды, с помощью которых решаются задачи техноло-гической подготовки производства (ТПП), можно объединить в две груп-пы.

1). К первой из них следует отнести программные комплексы, специально разработанные для выполнения всего цикла или отдельных процедур технологической подготовки производства.

Среди этой группы программного обеспечения можно выделить:

ADEM, ArtCAM, EdgeCAM и некоторые разработки российских фирм:

КОМПАС АВТОПРОЕКТ ( Аскон) – проектирование технологических про-цессов механообработки, штамповки, сборки, термообработки;

T-FLEX ТехноПро (Топ Системы) – проектирование технологии ме-ханообработки, сборки, сварки, пайки, нанесения покрытий, штамповки, ковки, термообработки;

СИТЕП МО (Станкин СОФТ) – механообработка, СИТЕП ЛШ – лис-товая штамповка;

TECHCARD (Интермех) – комплексная система автоматизации тех-нологической подготовки производства;

ТехноПро (Вектор) – универсальная система автоматизации техно-логического проектирования;

SprutCAM, СПРУТ-ТП (СПРУТ-Технологии) – система автоматизиро-ванного проектирования технологических процессов и др.

2). Другую группу программного обеспечения составляют программные системы сквозного проектирования и технологической подготовки производства.

• этой группе можно отнести такие пакеты, как CATIA5, EUCLID3, Unigraphics, Pro/ENGINEER, CADDS5.

Контроль качества управляющих программ выполняют специальные программы, например, такие, как NC Simul, NC Formater и др.

Для непосредственного программного управления технологическим оборудованием используют системы CNC на базе контроллеров (спе-

циализированных компьютеров, называемых промышленными), встро-

енных в технологическое оборудование.

Для выполнения диспетчерских функций (сбора и обработки данных

• состоянии оборудования и технологических процессов) и разработки программного обеспечения для встроенного оборудования в состав АСУТП вводят систему SCADA.

53

Гетерогенные (неоднородные) системы CAD/CAE/CAM

Реально во многих случаях в эксплуатации предприятий находятся не-однородные или гетерогенные системы CAD/CAE/CAM. Неоднородность прикладного программного обеспечения, реально используемого в произ-водстве, усугубляется гетерогенностью инструментальной базы систем CAD/CAE/CAM, к которой можно отнести системные программно-аппаратные средства, включая средства организации локальных вычисли-тельных сетей, и системы управления базами данных.

Неоднородность обеспечения САПР на производстве:

− неоднородность системного и прикладного ПО;

− неоднородность в организации компьютерных сетей; − неоднородность в применяемых СУБД

Основная проблема, возникающая при использовании в одном проекте различных систем, заключается в переносе из одной системы в другую геометрических моделей сконст-руированных деталей и узлов (ПРОБЛЕМА ОБМЕНА ДАННЫМИ). При этом необходимо обеспечить адекватность описания геометрических моделей с заданной точностью в разных системах.

Пути решения этой проблемы:

1). Как правило, для решения этой задачи используется преобразование внутреннего представления геометрической модели в формат одного из распространенных графических стандартов (ICES, VDAFS, STEP, DXF и др.). Однако при этом не удается достаточно полно согласовать графические возможности системы-источника и системы-приемника геометрической модели.

2). Использование модулей (конвертеров) прямой связи между известными системами CAD/CAE/САМ, например, CATIA-CADDS, CADDS-CATIA. Использование прямых трансляторов позволяет более полно использовать графические возможности систем.

Рекомендации:

• этих условиях для отечественных предприятий оказывается более про-

стым переход сразу к единой базовой системе масштаба предприятия для информатизации всего производственного процесса на современном уровне. Поскольку переход к полной информатизации производственного процесса связан с большими материальными и временными затратами,

очень важно правильно сделать выбор базовой CAD/CAE/CAM системы в ка-честве единой для предприятия и партнеров.

54