Cos'è il SAPRTP. CAD TP nazionale. Analisi di metodi matematici per prendere decisioni tecnologiche in condizioni di scelta multicriterio
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Quando si sviluppa un sistema CAD, vengono eseguite le seguenti fasi.
Studi pre-progetto vengono effettuati per verificare se l'organizzazione è pronta ad automatizzare il processo di progettazione. Il risultato dovrebbe essere una risposta alla domanda: il funzionamento del CAD in una determinata organizzazione è razionale per il periodo attuale o è necessario svolgere una serie di lavori preparatori?
Termini di riferimento (TOR)è il documento di origine per la creazione di CAD, che deve contenere i dati e i requisiti di origine più completi. Questo documento è sviluppato dall'organizzazione, lo sviluppatore principale del sistema. Il mandato deve contenere le seguenti sezioni principali:
1. "Nome e ambito di applicazione": il nome completo del sistema e una breve descrizione dell'ambito della sua applicazione;
2. "Base per la creazione" - il nome dei documenti direttivi sulla base dei quali viene creato il sistema CAD;
3. "Caratteristiche dell'oggetto di design" - informazioni sullo scopo, composizione, condizioni d'uso dell'oggetto di design;
4. "Obiettivo" E scopo" - lo scopo della creazione di un sistema CAD, il suo scopo e il criterio di efficienza operativa;
5. “Caratteristiche del processo di progettazione” - una descrizione generale del processo di progettazione; requisiti per i dati di input e output, nonché requisiti per la separazione delle procedure di progettazione (operazioni) eseguite utilizzando la progettazione manuale e assistita da computer;
6. "Requisiti per CAD" - requisiti per CAD nel suo insieme e per la composizione di sottosistemi £ £, per l'utilizzo di sottosistemi e componenti CAD precedentemente creati in CAD, ecc.;
7. “Indicatori tecnici ed economici”: costi di creazione del CAD, picchi di risparmio ed efficienza attesa dall'applicazione
Proposta tecnica, progettazione preliminare e tecnica sono le fasi di selezione e giustificazione delle opzioni per prendere le decisioni finali. In queste fasi vengono eseguiti i seguenti lavori principali:
· identificare il processo di progettazione (il suo algoritmo), dove accettano
soluzioni tecniche di base;
· sviluppare la struttura del CAD e la sua relazione con altri sistemi, dove determinano la composizione delle procedure di progettazione e delle operazioni per i sottosistemi, chiariscono la composizione dei sottosistemi e le relazioni tra loro; sviluppare uno schema di funzionamento CAD;
· nel prendere decisioni su software matematici, linguistici, tecnici, informatici e CAD in genere
e si determinano i sottosistemi: la composizione dei metodi, dei modelli matematici per le operazioni e le procedure di progettazione; composizione dei linguaggi progettuali; composizione delle informazioni, volume, metodi di organizzazione e tipi di supporti di memorizzazione informatici; composizione di software generale e speciale; composto
vengono calcolati mezzi tecnici (computer, dispositivi periferici e altri complessi di controllo informatico), calcoli CAD tecnici ed economici.
Quando si crea un sistema CAD, le fasi di proposta tecnica e di progettazione dello schizzo non sono obbligatorie e il lavoro in esse incluso può essere sollevato in una fase successiva.
Design dettagliatoè la fase di registrazione di tutta la documentazione necessaria per la creazione e il funzionamento del CAD.
I componenti CAD vengono quindi prodotti (ricevuti) e sottoposti a debug. Installano, configurano e testano una serie di mezzi tecnici per l'automazione della progettazione e preparano l'organizzazione per l'introduzione del CAD in funzione.
Il design è il processo di elaborazione di una descrizione necessaria per creare, in determinate condizioni, un oggetto inesistente in base alla sua scrittura o ad un algoritmo per il suo funzionamento.
L'automazione si chiama progettazione utilizzando un computer.
CAD è un insieme di strumenti di automazione della progettazione, interconnessione con i dipartimenti necessari dell'organizzazione di progettazione e un team di specialisti (utenti del sistema) che eseguono la progettazione automatizzata.
Quando si creano sistemi CAD e i loro componenti, è necessario essere guidati dai seguenti principi:
1.unità del sistema; 2.compatibilità; 3.digitazione; 4.sviluppo.
I principi dell'unità del sistema garantiscono l'integrità del sistema, la struttura gerarchica delle singole parti e dell'oggetto nel suo complesso.
Il principio di compatibilità garantisce il funzionamento congiunto dei componenti CAD e mantiene aperto il sistema nel suo complesso.
Il principio di tipizzazione prevede lo sviluppo e l'utilizzo di elementi CAD standard e unificati. Gli elementi che hanno la prospettiva di un uso ripetuto vengono digitati.
Il principio di sviluppo consente di ricostituire, migliorare e aggiornare i componenti del CAD.
I moderni sistemi CAD, incluso CAD TP, si basano sulla tecnologia dell'informazione, quindi sono caratterizzati da una serie di caratteristiche:
1. interazione orientata agli oggetti tra uomo e computer;
2. supporto informativo end-to-end in tutte le fasi dell'elaborazione delle informazioni basato su un database integrato;
3. processo di elaborazione delle informazioni su supporto cartaceo;
4. modalità interattiva di problem solving, che si svolge in modalità di dialogo con un computer;
CAD TP nella produzione integrata dal computer. Elementi di sistemi integrati
La crescente complessità della progettazione delle macchine e i crescenti requisiti di qualità richiedono decisioni complesse ed efficaci da prendere nel più breve tempo possibile. Ciò è possibile solo automatizzando il processo decisionale.
Le moderne tecnologie informatiche informatiche consentono di creare un sistema integrato a supporto dell'intero ciclo di vita. Quest'ultimo si riflette nello sviluppo delle tecnologie CALS. Si tratta di IT moderno, che fornisce supporto automatizzato per le decisioni in determinate fasi del ciclo di vita. Le tecnologie CALS consistono in un insieme di tecniche, prodotti metodologici e software. Per raggiungere il giusto livello di interazione tra automazione industriale e sistemi informativi, è necessaria la creazione di uno spazio informativo unificato. Viene creato uno spazio informativo unificato grazie all'unificazione sia della forma che del contenuto delle informazioni su prodotti specifici nelle diverse fasi del ciclo di vita.
L'unificazione del modulo si ottiene attraverso l'uso di formati e linguaggi standard per la presentazione delle informazioni negli scambi di documenti e interprogrammi.
L'unificazione dei contenuti è assicurata dalle applicazioni sviluppate chiuse nei protocolli applicativi CALS.
Il sistema degli standard internazionali CALS è molto ampio. Il posto centrale in esso è occupato dallo standard ISO 10303. Questo standard definisce i mezzi per descrivere i prodotti industriali in tutte le fasi del ciclo di vita.
Un sistema integrato con un unico database chiamato produzione integrata informatica.
Elementi di un sistema CAD TP integrato.
CAD – progettazione automatizzata del prodotto.
CAE – calcoli e analisi automatizzati (ANSYS, NASTRAN)
CAM – preparazione tecnologica automatizzata della produzione (preparazione di programmi per macchine CNC): ADEM, SprutCAM, PowerMill.
CAPP – progetto automatizzato TP: ADEM CAPP, Vertical, Compass – Autoproject, TFLEX – tecnologia.
PDM – gestione dati prodotto: Lotsman.
PLM – gestione del ciclo di vita: Team Center.
ERP – pianificazione e gestione aziendale: Galaxy, Max+
MRP-2 – pianificazione della produzione.
MES – sistema di esecuzione della produzione.
SCM – gestione della catena di fornitura.
SCAD A – punto di controllo del controllo della spedizione.
CNC – controllo numerico computerizzato.
Nella struttura della produzione integrata dal computer, ci sono 3 livelli gerarchici principali:
1. livello (superiore) – livello di pianificazione (sottosistema di pianificazione).
2. livello (intermedio) – livello di progettazione.
3. livello (inferiore) – livello di gestione della produzione (include il sottosistema di gestione delle attrezzature di produzione).
Costruire una produzione integrata dal computer consente di risolvere i seguenti problemi:
1. produzione dell'informazione (uscita dal principio di centralizzazione e passaggio al necessario decentramento a ciascuno dei livelli considerati).
2. elaborazione delle informazioni (unione e adattamento di software di vari sottosistemi);
3. connessioni fisiche dei sottosistemi (creazione di interfacce, ovvero unione dell'hardware del computer).
Fasi dello sviluppo del CAD TP
La complessità del processo di progettazione dipende dall'oggetto specifico, dalle dimensioni e dalla struttura dell'organizzazione di progettazione. Nella fase di progettazione iniziale, le decisioni vengono prese sulla base di considerazioni euristiche (sperimentali), tenendo conto della conoscenza incompleta del loro impatto sul raggiungimento dell'obiettivo finale. Questa parte del progetto si chiama SINTESI.
Nella fase di progettazione finale, viene eseguita l'analisi. La progettazione è un processo iterativo. Esiste una relazione di feedback tra le operazioni di analisi e di sintesi.
Struttura lineare (transizione alla fase successiva solo al completamento di quella precedente).
Consente di tornare alla fase precedente
Composizione e struttura del CAD TP
Le parti strutturali costitutive di CAD TP sono sottosistemi. Ciascun sottosistema risolve una sequenza di compiti funzionalmente completa. CAD TP è costituito da sottosistemi:
1) sottosistemi di progettazione;
2) sottosistemi di servizio.
Un sottosistema è un insieme di elementi interconnessi in grado di produrre funzioni relativamente indipendenti e implementare sotto-obiettivi volti a raggiungere l'obiettivo generale del sistema.
I sottosistemi di progettazione eseguono procedure e operazioni per ottenere nuovi dati. Sono orientati agli oggetti e implementano una determinata fase di progettazione o un gruppo di attività di progettazione correlate, ad esempio un sottosistema di progettazione di parti, un processo tecnologico, ecc.
I servizi del sottosistema hanno un'applicazione di sistema generale e servono a supportare le funzioni di progettazione del sistema, ad esempio sistemi di controllo OBD, sistemi di input/output dati, comunicazioni dati, ecc.
Tipi di software CAD
1. Supporto metodologico – una serie di documenti che stabiliscono la composizione e le regole per la selezione e il funzionamento degli strumenti di supporto alla progettazione.
2. Supporto informativo – un insieme di dati necessari per la progettazione, presentati in una determinata forma.
3. Software matematico: un insieme di metodi matematici, modelli matematici, algoritmi necessari per la progettazione.
4. Software – un insieme di programmi macchina necessari per la programmazione, presentati in una determinata forma sui supporti informatici.
5. Hardware: un insieme di mezzi tecnici interconnessi e interagenti destinati all'automazione della progettazione.
6. Linguistico – un insieme di linguaggi di progettazione, inclusi termini e definizioni, regole di formalizzazione e metodi per espandere e comprimere i testi necessari per la progettazione, presentati in una determinata forma.
7. Supporto organizzativo: una serie di documenti che stabiliscono la composizione dell'organizzazione di progettazione e le sue divisioni, le connessioni tra loro, le funzioni, nonché il modulo per la presentazione e la revisione dei documenti di progettazione necessari per la progettazione.
1Ciao! Lavoro come ingegnere di processo presso una delle più grandi imprese della città di Minsk nel campo dell'ingegneria meccanica. Nel mio lavoro, e durante i miei studi, mi sono imbattuto in diverse tipologie di CAD TP. Quasi tutto ciò con cui ho dovuto lavorare (TechCard, ADEM, Vertical, ecc.), oltre che leggere e ascoltare, era il cosiddetto “design” dei processi tecnologici. Come persona interessata alla programmazione, li chiamo anche io Programmi COMPILATORE.
Lavorare con questi sistemi è una presa in giro degli ingegneri di processo nell'era della tecnologia moderna!!!
Forse circa undici anni fa questo sarebbe stato rilevante, ma oggi???
Ho avuto la fortuna di incontrare e comunicare con persone che erano all'origine dello sviluppo di software per i compiti di automazione della preparazione tecnica della produzione (progettazione tecnologica) presso l'Istituto Centrale di Ricerca Scientifica di Tecnologia (Istituto Centrale di Ricerca e Progettazione e Istituto Tecnologico di Organizzazione e Management Technology) nella vastità dell'Unione nei lontani anni '60. Le loro idee, idee e la loro implementazione mi hanno semplicemente stupito.
Già quando nessuno aveva ancora un personal computer, lo svilupparono e lo implementarono Programma INTERPRETE costruzione di un processo tecnico, il cui lavoro si basa su tabelle decisionali.
Io stesso ho lavorato un po 'in programmi di questo tipo, implementati sotto DOS, dove si inseriscono i dati iniziali (dimensioni, precisione superficiale, rugosità, trattamento termico) e si ottiene un processo tecnologico.
Pensateci, 50 anni fa, il livello di CAD TP era molto più alto di quanto lo sia adesso, nell'era della tecnologia moderna.
E la cosa peggiore è che l'ulteriore sviluppo di CAD TP segue il percorso dell'emergere di nuovi o del miglioramento dei "programmi di progettazione" esistenti per TP.
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P.S.: Cari sviluppatori CAD TP, quando inizierete a sviluppare sistemi intelligenti di progettazione di processi tecnologici???
Modificato il 20 ottobre 2015 da AlexanderSa
Quindi, lanciamolo.
Proviamo a capire di quale input avremo bisogno per implementare un grande pulsante rosso come questo:
Nella fase iniziale di sviluppo di questa direzione, credo che il loro numero dovrebbe essere minimo. Ci accontenteremo di due: la qualità della precisione delle dimensioni (è meglio, ovviamente, la dimensione stessa con deviazioni, e il computer determinerà la qualità stessa) e la ruvidità della superficie.
Se si tratta di una produzione singola, su piccola scala e abbiamo bisogno di un TP di percorso, i dati vengono visualizzati su un modulo di scheda di percorso (MK). O forse l'ingegnere di processo fa una piccola magia su di essi (ad esempio, imposta l'ora principale, ecc.) e li stampa.
Non è questa l'automazione dei processi tecnologici e la concorrenza di Ms Word?)))
Se si tratta di produzione di massa su media scala, su larga scala, le nostre operazioni vengono inviate a un programma di progettazione (ad esempio TechCard) e appaiono lì sotto forma di operazioni. E poi, come al solito, il tecnologo inizia a strofinare il tamburello)))
Forse puoi dirmi che tipo di automazione esiste (riducendo i tempi di progettazione)? Potrebbe non essere grande, ma questo ci apre ulteriori opportunità di automatizzazione nella fase successiva.
Fasi, automazione:
1) programmi di progettazione;
2) l'introduzione del “Big Red Button” nei programmi di progettazione (di cosa stiamo parlando adesso);
e 3) Il disegno del progettista è un modello parametrico con dati iniziali (dimensioni, rugosità, durezza), ecc. Successivamente è possibile definire il numero di input per il "Grande pulsante rosso". massimo(vengono introdotti dal progettista, creando il disegno, e non dal tecnologo)))). E poi questi dati vengono trasferiti al programma di progettazione.
In altre parole, il “Big Red Button” è l’intelligenza artificiale, che, forse per diversi settori, dovrebbe essere specializzata. Cioè, per sviluppare, ad esempio, il tuo per la produzione di utensili, il tuo per la riparazione, ecc. Oppure fornire strumenti per il suo sviluppo agli utenti.
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Qualcosa del genere.
Forse questa non è l'idea migliore per l'implementazione e qualcuno troverà un'idea migliore, ma penso che l'idea sia corretta: CAD TP dovrebbe evolversi verso un CAD TP intelligente.
1 462
modello con i dati iniziali
Modello 3D con annotazioni PMI
Questo è il futuro. Ma quante imprese non giganti stanno facendo qualcosa di simile adesso?
N.G.M. 205
Nella fase iniziale di sviluppo di questa direzione, credo che il loro numero dovrebbe essere minimo. Ci accontenteremo di due: la qualità della precisione delle dimensioni (è meglio, ovviamente, la dimensione stessa con deviazioni, e il computer determinerà la qualità stessa) e la ruvidità della superficie. Successivamente, dopo aver ricevuto il percorso del processo di elaborazione tecnologica, l'ingegnere di processo lo modifica (ad esempio, dobbiamo aggiungere il trattamento termico, poiché non abbiamo indicato la durezza, ecc.). Se si tratta di una produzione unica, su piccola scala e abbiamo bisogno un percorso TP, i dati vengono visualizzati nel modulo della mappa del percorso (MK). O forse l'ingegnere di processo fa una piccola magia su di essi (ad esempio, imposta l'ora principale, ecc.) e li stampa.
Le mie congratulazioni: stai marciando con passo allegro lungo il rastrello, sul quale negli anni '80 gli sviluppatori di vari software hanno rotto tutto ciò che potevano e non potevano.
Non si può chiamare automazione dei processi tecnologici; automazione dei processi tecnici significa CNC, robot e altri simili. Chiamare questa automazione della preparazione della produzione è un’enorme forzatura. Il tuo BPC è applicabile solo per una produzione specifica e per un intervallo molto ristretto. E quanto più ampliate questa gamma, tanto più vi legherete alle condizioni di una particolare impresa/negozio. Ancora una volta, nessuno ti impedisce di farlo. Ma non bisogna aspettarsi che tali sistemi vengano sviluppati per un uso di massa.
In altre parole, il “Big Red Button” è l’intelligenza artificiale, che, forse per diversi settori, dovrebbe essere specializzata.
Intelligenza artificiale? Sarà un autodidatta? Sarà in grado di modellare il pensiero informale? Non confondere un sistema esperto con l'intelligenza artificiale. Questi sono concetti correlati, ma c'è un enorme divario tra loro. Alcune persone non riescono a capirlo nemmeno quando vanno in pensione...
Come dice il mio insegnante di programmazione: "Devi sviluppare programmi che scriveranno altri programmi. Questa è una torre ...")))
N.G.M. 205
O anche questo: di cosa ha bisogno un’impresa per attuare un simile schema progettuale?
Passaggio n. 1: inserisci la posizione in base alla quale il modello elettronico tridimensionale del prodotto sarà l'originale.
Non si può chiamare automazione dei processi tecnologici; automazione dei processi tecnici significa CNC, robot e altri simili. Chiamare questa automazione della preparazione della produzione è un’enorme forzatura. Il tuo BPC è applicabile solo per una produzione specifica e per un intervallo molto ristretto. E quanto più ampliate questa gamma, tanto più vi legherete alle condizioni di una particolare impresa/negozio.
Naturalmente hai ragione sotto molti aspetti. Ma sto parlando di automazione della preparazione tecnologica della produzione.
Ancora una volta, nessuno ti impedisce di farlo. Ma non bisogna aspettarsi che tali sistemi vengano sviluppati per un uso di massa.
L'intero problema è che gli ingegneri di processo che non conoscono i linguaggi di programmazione e non sono programmatori non possono sviluppare da soli questi BPC per la loro produzione. Pertanto, perché non, ad esempio, come opzione, nell'ambito del programma di progettazione, sviluppare alcuni strumenti a tal fine. Si tratta, ad esempio, di un certo linguaggio di programmazione comprensibile a un ingegnere di processo e nel quale potrebbe creare questo BPC per le specificità della sua produzione. Oppure modifica un BKK scritto da qualcuno.
Ad esempio, se non sbaglio, NX contiene soluzioni per automatizzare la preparazione della produzione come la creazione di applicazioni basate sulla conoscenza (Knowledge Fusion).
Non sto dicendo che BPC dovrebbe emettere completamente un TP già pronto. Ma se riduce il tempo necessario per sviluppare attrezzature tecniche, almeno per un breve periodo di tempo, si tratterà già almeno di una sorta di automazione. E, soprattutto, ciò creerà le precondizioni per un’attuazione diffusa" Modello 3D con annotazioni PMI."
Perché, ad esempio, il progettista ha disegnato un modello tridimensionale con parametri in un sistema CAD. E cosa dovremmo farne dopo? Una cosa è quando un tecnologo lo usa per scrivere un programma di elaborazione per qualsiasi centro di lavoro in un sistema CAM e tutto va bene (questa è, ovviamente, un'opzione ideale, ma quante strutture di produzione abbiamo?). Un'altra cosa è quando questa parte viene elaborata su molte macchine, cioè ci sono molte operazioni ed è necessario sapere quale operazione passare a quali parametri. E chi lo farà? Per ora, tutto questo viene fatto essenzialmente manualmente.
Ad esempio, dove lavoravo prima, il progettista disegna un modello 3D (disegno) in CAD. Successivamente, il tecnologo dell'officina, che conosce la sua attrezzatura, ne verifica la producibilità (la guerra per ridurre la precisione))) e la capacità di fabbricarla in linea di principio) e scrive le specifiche tecniche del percorso MANUALMENTE A MANO! sul campo da disegno. Poiché questo è il modo più efficace e veloce. La lavorazione comprende numerose operazioni, alcune delle quali eseguite da macchine a controllo numerico. E per queste operazioni, un altro tecnologo scrive programmi CNC sulla base degli schizzi cartacei del tecnologo dell'officina! (non secondo il modello CAD del progettista, poiché queste operazioni sono intermedie) per queste operazioni viene sviluppato un programma di lavorazione.
Qui, ovviamente, puoi opporti all'organizzazione della produzione e al suo livello. Ma veniamo con i piedi per terra e siamo realisti.
Ma se tra il progettista che ha sviluppato il modello CAD con parametri e il tecnologo che scrive il programma CNC ci fosse un BKK sotto la supervisione del tecnologo di officina, sarebbe possibile automatizzare il lavoro dell'ingegnere di processo che scrive il programma CNC, prendendo sfruttare appieno i vantaggi del modello 3D con parametri.
Oppure fornire strumenti per il suo sviluppo agli utenti.
Come dice il mio insegnante di programmazione: "Devi sviluppare programmi che scriveranno altri programmi. Questa è una torre ...")))
Ancora una volta, i sogni di molti “automazionisti” degli anni '70 e '80. Il programmatore deve sviluppare programmi che eseguano le funzioni richieste e forniscano le funzionalità necessarie e non "scrivere altri programmi".
Intendo questo in questo contesto: la maggior parte degli ordini nelle società IT nazionali si concentra sullo sviluppo di attività software, sistemi informativi e tecnologie utilizzando il modello di outsourcing (perfezionamento, manutenzione, test dei sistemi informativi sviluppati e operativi all'estero). Cioè, i nostri programmatori sono coinvolti nel lavoro "grugnito". Software ad alto valore aggiunto vengono sviluppati da aziende straniere, spesso con l'aiuto dei nostri specialisti. Cioè, software di sistema, linguaggi di programmazione, ecc. Ci vengono venduti per lo sviluppo di software applicativi e l'implementazione di sistemi informativi nelle organizzazioni del nostro paese.
Tu ed io possiamo discutere molto su quanto fossero davvero fantastici i programmatori, gli algoritmizzatori e gli sviluppatori in URSS, ma ammettiamolo: mentre pensavano a come creare un pulsante, premendo il quale un processo tecnico sarebbe uscito dalla stampante , in Occidente e negli Stati Uniti si è pensato a problemi organizzativi della produzione e della lavorazione su macchine CNC. Probabilmente, se il culto del disegno e del processo tecnico non fosse così forte, ora avremmo un degno concorrente nazionale di NX, Creo e CATIA. E abbiamo quello che abbiamo...
Aderisco al principio secondo cui dobbiamo svilupparci in tutte le direzioni. E ognuno dovrebbe farsi gli affari propri. E parlo nel contesto dei problemi di sviluppo dei CAD TP (programmi di progettazione).
Ovviamente puoi parlare molto di come "loro" stanno andando bene e di come noi siamo indietro e aspettare che loro inventino qualcosa di nuovo. Oppure puoi provare a inventare qualcosa e implementarlo tu stesso)
560Nell'ingegneria meccanica vengono sempre più utilizzati sistemi di progettazione assistita da computer di processi tecnologici (CAD TP), a causa della crescita sempre crescente del volume dell'ingegneria meccanica, della complicazione della progettazione dei prodotti e dei processi tecnologici, delle scadenze brevi per i processi tecnologici preparazione della produzione e il numero limitato di personale tecnico e ingegneristico. CAD TP consente non solo di velocizzare il processo di progettazione, ma anche di migliorarne la qualità considerando un maggior numero di opzioni possibili e scegliendo quella migliore in base a un determinato criterio (costo, produttività, ecc.).
L'automazione della progettazione implica l'uso sistematico dei computer nel processo di progettazione e la distribuzione ragionevole delle funzioni tra il tecnico della progettazione e il computer.
L'uso della progettazione assistita dal computer non solo aumenta la produttività del tecnologo, ma aiuta anche a migliorare le condizioni di lavoro dei progettisti; automazione quantitativa del lavoro mentale-formale (non creativo); sviluppo di modelli di simulazione per riprodurre le attività di un tecnologo, la sua capacità di prendere decisioni progettuali in condizioni di parziale o completa incertezza nelle situazioni progettuali emergenti.
La progettazione del processo tecnologico comprende una serie di livelli: sviluppo di un diagramma schematico di un processo tecnologico, progettazione di un percorso tecnologico, progettazione delle operazioni, sviluppo di programmi di controllo per apparecchiature a controllo numerico.
La progettazione si riduce alla risoluzione di un gruppo di problemi che riguardano problemi di sintesi e analisi. Concetto "sintesi" Il processo tecnologico nel senso ampio del termine è vicino nel contenuto al concetto di "design". Tuttavia, qui c'è una differenza, ovvero che per design si intende l'intero processo di sviluppo di un processo tecnologico, e per sintesi si caratterizza la creazione di una variante del processo tecnologico, non necessariamente quella finale. La sintesi come attività può essere eseguita più volte durante la progettazione, combinata con la soluzione di problemi di analisi. L'analisi di un processo o di un'operazione tecnologica è lo studio delle sue proprietà; Durante l'analisi non vengono creati nuovi processi o operazioni tecnologiche, ma vengono esaminati quelli specifici. La sintesi mira a creare nuovi processi o opzioni operative e l'analisi viene utilizzata per valutare queste opzioni.
Il processo tecnologico di produzione dell'assemblaggio meccanico e dei suoi elementi è discreto, quindi il compito della sintesi si riduce alla determinazione della struttura. Se tra le opzioni strutturali non se ne trova una accettabile, ma in un certo senso la migliore, allora un tale problema di sintesi viene chiamato ottimizzazione strutturale.
Calcolo dei parametri ottimali(condizioni di taglio, parametri di qualità, ecc.) di un processo tecnologico o di un'operazione per una determinata struttura dalla posizione di alcuni criteri è chiamata ottimizzazione parametrica.
Ad ogni livello, il processo di progettazione tecnologica (progettazione dei processi tecnologici e delle loro apparecchiature) viene presentato come una soluzione a una serie di problemi (Fig. 5.1). La progettazione inizia con la sintesi della struttura secondo le specifiche tecniche (TOR). La versione iniziale della struttura viene generata e quindi valutata dal punto di vista delle condizioni prestazionali (ad esempio, per garantire i parametri specificati di qualità del prodotto). Per ciascuna opzione di struttura è prevista l'ottimizzazione dei parametri, poiché la valutazione deve essere eseguita utilizzando valori dei parametri ottimali o prossimi all'ottimale.
Nelle condizioni moderne, è del tutto ovvia la necessità di un approccio sistematico alla progettazione assistita da computer, che è un complesso di strumenti di automazione nella sua relazione con i dipartimenti necessari dell'organizzazione di progettazione o con un team di specialisti (utenti del sistema) che eseguono la progettazione . È possibile formulare una serie di principi utilizzati durante la creazione di sistemi di progettazione assistita da computer, inclusa la progettazione di processi tecnologici in conformità con GOST 22487–77:
Il CAD viene creato come un sistema automatizzato, in cui la progettazione viene eseguita utilizzando un computer e un anello importante del quale è l'ingegnere progettista;
Il CAD è costruito come un sistema aperto e in evoluzione. Lo sviluppo CAD richiede molto tempo ed è economicamente fattibile metterlo in funzione in parti non appena è pronto. La versione base creata del sistema può essere ampliata. Inoltre, potrebbero apparire nuovi modelli e programmi matematici più avanzati e cambiare anche gli oggetti di design;
Figura 5.1 - Diagramma del processo di progettazione al livello 1
Il CAD viene creato come un sistema gerarchico che implementa un approccio integrato all'automazione a tutti i livelli di progettazione. L'approccio gerarchico modulare a blocchi alla progettazione viene preservato quando si utilizza CAD. Pertanto, nella progettazione tecnologica della produzione di assemblaggi meccanici, sono solitamente inclusi sottosistemi: progettazione strutturale, logico-funzionale ed elementare (sviluppo di un diagramma schematico di un processo tecnologico, progettazione di un percorso tecnologico, progettazione di un'operazione, sviluppo di programmi di controllo per macchine CNC). È necessario garantire la natura integrata del CAD, ovvero l’automazione a tutti i livelli di progettazione. La costruzione gerarchica del CAD si applica non solo a software speciali, ma anche a mezzi tecnici (complessi informatici centrali e stazioni di lavoro automatizzate);
CAD come insieme di sottosistemi coordinati dalle informazioni significa che tutti o la maggior parte dei problemi risolti sequenzialmente sono risolti da programmi coordinati dalle informazioni. La scarsa coerenza delle informazioni porta al fatto che il CAD si trasforma in un insieme di programmi autonomi.
Le parti strutturali del CAD sono sottosistemi. Un sottosistema è una parte distinta del sistema, con l'aiuto della quale è possibile ottenere risultati completi. Ogni sottosistema contiene elementi di supporto. Sono previste le seguenti tipologie di sicurezza incluse nel sistema CAD:
supporto metodologico– un insieme di documenti che stabiliscono la composizione e le regole per la selezione e il funzionamento degli strumenti di supporto alla progettazione assistita da computer;
Supporto informativo– un insieme di informazioni presentate in una data forma necessarie per realizzare la progettazione (un insieme di cataloghi, libri di consultazione e biblioteche su supporti informatici);
Software– un insieme di metodi matematici, modelli matematici e algoritmi, presentati in una determinata forma e necessari per la progettazione assistita da computer;
supporto linguistico– un insieme di linguaggi di progettazione, inclusi termini e definizioni, regole per formalizzare il linguaggio naturale e metodi per comprimere ed espandere testi presentati in una determinata forma e necessari per la progettazione assistita da computer;
Software cottura – un insieme di programmi per computer, presentati in una determinata forma, necessari per eseguire la progettazione. Il software è diviso in due parti: generale, che è sviluppato per risolvere qualsiasi problema e non riflette le specificità del CAD, e software speciale, che comprende tutti i programmi per risolvere problemi di progettazione specifici;
supporto tecnico– un insieme di mezzi tecnici interconnessi e interagenti destinati alla progettazione assistita da computer. Queste esigenze possono essere soddisfatte con maggiore successo attraverso l'utilizzo di un unico computer di serie (ES COMPUTER);
supporto organizzativo - un insieme di documenti che stabiliscono la composizione dell'organizzazione di progettazione e delle sue divisioni, le connessioni tra loro, le loro funzioni, nonché il modulo per la presentazione dei risultati della progettazione e la procedura per la revisione dei documenti di progettazione necessari per eseguire la progettazione.
Il lavoro CAD viene eseguito in due modalità: batch e interattiva.
La modalità di elaborazione batch (automatica) prevede la soluzione automatica di un problema secondo un programma compilato senza l'intervento del progettista nel processo di soluzione. L'operatore, utilizzando il terminale, inserisce i dati necessari. Questa modalità viene utilizzata nei casi in cui è possibile prevedere in anticipo tutte le possibili situazioni durante la risoluzione e formalizzare la scelta delle continuazioni delle soluzioni nei punti di diramazione dell'algoritmo, nonché quando è richiesto un lungo tempo di calcolo tra i punti di diramazione.
La modalità dialogo (online o interattiva) viene utilizzata nei casi in cui: 1) esistono regole e procedure decisionali difficili da formulare (ad esempio, la distribuzione delle transizioni tra le posizioni delle macchine multioperazionali, la selezione di basi e altre decisioni); 2) la quantità di informazioni numeriche da inserire nel computer durante il processo di dialogo è piccola (con una grande quantità di informazioni, il dialogo viene ritardato e l'attrezzatura viene utilizzata in modo inefficace); 3) il tempo di attesa per le decisioni dovrebbe variare da diversi secondi - per le procedure frequentemente ripetute, a diversi minuti - per le procedure rare.
Classificazione CAD
Sono stati stabiliti i seguenti criteri di classificazione CAD (GOST 23501.108–85): tipologia di oggetto di progettazione; tipologia di oggetto di design; complessità dell'oggetto di design; livello di automazione della progettazione; complessità dell'automazione della progettazione; la natura dei documenti rilasciati; numero di documenti rilasciati; numero di livelli nella struttura del supporto tecnico.
Per ogni caratteristica esistono gruppi di classificazione CAD e relativi codici, che determinano se l'impianto che si sta realizzando appartiene ad una specifica classe CAD.
I codici di raggruppamento di classificazione si distinguono per la complessità dell'oggetto di progettazione, il livello di automazione della progettazione, la complessità dell'automazione della progettazione e il numero di documenti emessi, sono determinati in base alla normativa e ai documenti tecnici del settore.
Il livello di automazione della progettazione mostra quale parte del processo di progettazione (in%) viene eseguita utilizzando la tecnologia informatica; la complessità dell'automazione della progettazione caratterizza l'ampiezza della copertura dell'automazione delle fasi di progettazione di una determinata classe di oggetti.
Sulla base del primo criterio – il tipo di oggetto di design – sono stati stabiliti tre codici di gruppo di classificazione per l'ingegneria meccanica (GOST 23501.108–85):
CAD di prodotti di ingegneria meccanica– per la progettazione di prodotti di ingegneria meccanica;
CAD dei processi tecnologici nell'ingegneria meccanica– per la progettazione dei processi tecnologici nell'ingegneria meccanica;
Prodotti software CAD– per la progettazione di programmi informatici, macchine CNC, robot e processi tecnologici.
Il codice e il nome del gruppo di classificazione secondo l'attributo "Varietà dell'oggetto di design" sono determinati in base agli attuali classificatori per gli oggetti progettati dal sistema:
per prodotti CAD di ingegneria meccanica e costruzione di strumenti - secondo i classificatori ESKD o il classificatore All-Union dei prodotti industriali e agricoli (OKP);
per CAD dei processi tecnologici nell'ingegneria meccanica e nella costruzione di strumenti - secondo il classificatore delle operazioni tecnologiche nell'ingegneria meccanica e nella costruzione di strumenti o secondo i classificatori di settore.
La complessità degli oggetti di design è determinata da cinque codici di raggruppamento di classificazione: CAD di oggetti semplici (attrezzature tecnologiche, cambio), CAD di oggetti di media complessità (macchine per il taglio dei metalli), CAD di oggetti complessi (trattore), CAD di oggetti molto complessi (aereo) e CAD di oggetti di altissima complessità.
Esistono tre gruppi di classificazione per il livello di automazione della progettazione: un sistema di progettazione poco automatizzata, quando il livello di automazione della progettazione arriva fino al 25%; sistema di progettazione mediamente automatizzato: il livello di automazione della progettazione è del 25...50%; sistema di progettazione altamente automatizzato: il livello di automazione della progettazione è superiore al 50%.
Il CAD complesso a fase singola, multifase definisce la complessità dell'automazione della progettazione.
Sono stati stabiliti tre codici per il raggruppamento di classificazione dei livelli nella struttura del supporto tecnico CAD: livello singolo - un sistema costruito sulla base di un computer di medie o grandi dimensioni con un set standard di dispositivi periferici, compresi strumenti di elaborazione delle informazioni grafiche; a due livelli: un sistema costruito sulla base di un computer medio o grande e una o più postazioni di lavoro automatizzate (AWS) interconnesse con esso, dotate di un proprio computer; tre livelli - un sistema costruito sulla base di un computer principale, diverse postazioni di lavoro e apparecchiature periferiche controllate da software per la manutenzione centralizzata di queste postazioni di lavoro, o sulla base di un computer principale e un gruppo di postazioni di lavoro unite in una rete informatica.
Un esempio di formalizzazione O Descrizioni CAD
Codici di raggruppamento di classificazione CAD – Macchine utensili:
1.041000.2.1.2.1.1.1.2.
| Numero del gruppo di classificazione CAD | Codice del gruppo di classificazione | Nome del gruppo di classificazione | Classificatori, norme, metodi o altri documenti in base ai quali vengono determinati i codici di raggruppamento di classificazione |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 | 1 041000 2 1 1 1 1 2 | CAD di prodotti di ingegneria meccanica Macchine utensili e linee per il taglio (esclusa la lavorazione del legno) Oggetti CAD di media complessità Sistema di progettazione automatizzato basso. Livello di automazione del design 22,5 "/o CAD, in un solo passaggio. Esegue una fase della progettazione ingegneristica (costruzione) CAD che produce documenti su nastro e foglio di carta RICERCA SITO: |
E il secondo classificato.
Zinina Inna Nikolaevna, Candidato di scienze tecniche, professore associato del Dipartimento di tecnologia dell'ingegneria meccanica, Università tecnica statale di Mosca "MAMI"
Quasi tutti i produttori di CAD stanno attualmente sviluppando e migliorando approcci ben noti alla progettazione dei processi tecnologici (TP). I sistemi sono invasi da molti moduli aggiuntivi e, allo stesso tempo, non vediamo ancora una vera automazione del lavoro del tecnologo. Questo articolo discute le possibili opzioni per lo sviluppo dell'automazione del processo di progettazione tecnologica. Secondo l'autore dell'articolo, gran parte di ciò potrebbe essere implementato sulla base matematica esistente dei prodotti software VERTICAL e KOMPAS di ASCON.
I sistemi di progettazione tecnologica assistita da computer, incluso VERTICAL, rimangono prodotti che facilitano il lavoro di un tecnologo, ma non lo automatizzano. Di cosa stiamo parlando, chiedi? Scopriamolo.
Lo sviluppo della tecnologia di produzione o di assemblaggio è un processo complesso e multivariato, sia in termini di possibile insieme di operazioni che di attrezzature e impianti utilizzati. Oggi, la progettazione di un processo tecnico utilizzando il CAD si riduce a due possibilità: progettazione utilizzando un processo analogico (standard, di gruppo, generalizzato) o utilizzando database per singole operazioni, transizioni, attrezzature, ecc.
Consideriamo la prima opzione: un processo analogico. Nell'ingegneria meccanica negli anni sovietici furono sviluppati e implementati processi tecnici standard, quasi a livello centrale. Permettetemi di ricordarvi che per processo tecnologico tipico si intende un processo tecnologico sviluppato per la fabbricazione (o l'assemblaggio) di un prodotto rappresentativo, che include tutti i possibili elementi di design caratteristici di un determinato tipo di prodotto di design. I TP tipici sono stati raccolti in libri e album di consultazione, che sono stati pubblicati e messi a disposizione delle imprese industriali. Ora il valore delle vecchie pubblicazioni non è molto grande e semplicemente non ne esistono di nuove. Sono cambiate le attrezzature, gli strumenti e, di conseguenza, gli approcci alla fabbricazione degli stessi prodotti. La creazione indipendente di processi tecnologici standard all'interno di un'impresa è un compito estremamente laborioso che richiede tecnologi altamente qualificati. L'uso di trasformatori di trasformatori standard è maggiormente giustificato nelle imprese con una gamma limitata di prodotti che non differiscono molto nel design.
Una situazione simile può essere vista per i TP di gruppo. Sono caratterizzati non solo dalla comunanza strutturale, ma anche dalla comunanza delle attrezzature e degli accessori utilizzati. I processi tecnici del gruppo sono sempre stati vantaggiosi nella produzione continua. A differenza di quelli standard, i TP di gruppo vengono sviluppati solo presso un'impresa specifica. Questi TP richiedono lo sviluppo di un gruppo grezzo e di una parte gruppo, che comprende tutti gli elementi strutturali delle parti incluse nel gruppo. E anche in questo caso sono richieste serie qualifiche del tecnologo e lavoro aggiuntivo del progettista.
Un'altra variante di un processo analogico è un processo tecnologico generalizzato. Per dirla semplicemente, questo processo è un magazzino di tutte le possibili operazioni tecnologiche necessarie per produrre parti strutturalmente simili. A differenza di quello standard, un TP di questo tipo è ridondante; non è possibile fabbricare alcun prodotto utilizzandolo senza un serio editing preliminare. Un TP di questo tipo è facile da creare combinando diversi TP singoli, ma non è facile da modificare. Un TP generalizzato può essere considerato come una sorta di database per la lavorazione (assemblaggio) di un tipo specifico di prodotto.
Quali sono gli svantaggi dei processi analogici dal punto di vista del loro utilizzo nella progettazione assistita dal computer? Il primo e ovvio inconveniente è la necessità di creare un database su tali processi. Molto spesso, a questo scopo, i vecchi TP "cartacei" vengono riscritti in fabbrica, introducendo il numero richiesto di inevitabili errori durante la riscrittura. Il secondo svantaggio è legato alla tipologia di produzione. Se un impianto, ad esempio, produce un numero N di tipi di pompe a pistoni, questo inconveniente non sarà evidente lì. Si manifesterà nelle imprese multiprodotto, dove la maggior parte dei prodotti ha un design specifico e, pertanto, lo sviluppo di processi standard o di gruppo non ne giustifica il costo.
La seconda opzione è la creazione di singoli processi tecnologici utilizzando database. In generale, questa opzione rappresenta il processo di sviluppo TP più comune. Convenzionale nel senso che non è diverso dalla scrittura a mano. Si risparmia tempo perché il testo di transizione è, in un modo o nell'altro, già presente nel database, ma la scelta della strategia di elaborazione, delle attrezzature e degli strumenti rimane nelle mani dei tecnologi. E qui dobbiamo menzionare un altro problema russo, il terzo in numero, ma non meno importante: il livello molto basso di alfabetizzazione informatica della maggior parte dei tecnologi. In qualsiasi fabbrica domestica, la composizione degli uffici tecnologici colpisce: dipendenti in età pensionabile e giovanissimi, studenti di ieri o attuali. I primi, per età e idee consolidate, sono abituati a lavorare con la carta, mentre i secondi, pur essendo bravi nell'uso del computer, non hanno sufficiente esperienza tecnologica. Il risultato è una bassa efficienza derivante dall'implementazione di sistemi CAD tecnologici.
Per le persone anziane che non hanno mai lavorato al computer, è più facile e veloce progettare nel modo in cui sono abituati, ad es. su carta. Gli studenti di ieri (ovviamente non tutti) creano processi tecnici che non hanno successo, sia in termini di strategia che in termini di risultato finale. Allo stesso tempo, gli anziani devono controllarli, perché CAD non lo fa. Il controllo, molto spesso, si basa su stampe, ad es. si perdono i vantaggi del flusso di documenti senza supporto cartaceo e il tempo necessario per il doppio controllo.
Esiste una terza via. Utilizzando la tecnologia di progettazione modulare sviluppata dal professor IMASH da cui prende il nome. Blagonravov RAS Bazrov B.M. In VERTICAL questo approccio viene implementato attraverso il concetto di design ed elementi tecnologici. Questo è un modo molto interessante di progettare. Qualsiasi prodotto può essere rappresentato come un insieme di elementi standard: cilindri, piani, smussi, ecc. Ad ogni elemento standard, a seconda delle sue dimensioni, precisione e rugosità, può essere associato un elenco di operazioni sequenziali. Il problema principale qui è questo elenco. Il sistema dispone di un certo numero di impianti di cogenerazione con opzioni per il loro trattamento, ma ce ne sono pochissimi. Si presume che l'impresa stessa possa continuare a creare CHP e, soprattutto, creare strategie per elaborare ciascuno di essi. E qui, il problema numero tre sopra indicato diventa il problema numero uno. Il tecnologo deve avere una vasta esperienza e conoscenza delle tecnologie in generale e della tecnologia modulare in particolare, nonché conoscenza delle apparecchiature e degli accessori. Di conseguenza, l'opzione più produttiva, a mio avviso, per la progettazione di un TP rimane poco richiesta.
Da tutto quanto sopra si possono trarre due conclusioni. Uno di questi non ha nulla a che fare con il CAD in quanto tale, poiché stiamo parlando di formazione di tecnologi. E qui la cosa più ragionevole non è tanto criticare, ma raccomandare ai manager aziendali di migliorare regolarmente le competenze dei tecnologi attraverso la formazione. La seconda conclusione, di fatto quella per cui è nato questo articolo, è che i CAD TP esistenti non automatizzano il lavoro di un tecnologo, poiché non influenzano in alcun modo le sue decisioni tecnologiche. Di conseguenza, tutti gli errori inerenti alla progettazione cartacea rimangono anche nella progettazione elettronica. Errori nella progettazione del TP significano bassa qualità del prodotto finale con un notevole investimento di tempo e denaro. L'introduzione di una più ampia automazione nella progettazione dei processi tecnologici allevierà parzialmente il problema delle qualifiche dei tecnologi a causa della formazione di un processo tecnologico primario basato su regole tecnologiche ben note che impediscono gravi errori.
C’è una ragione oggettiva per questa situazione. Lo sviluppo del TP è un processo creativo, ad es. poco formalizzato. È molto difficile ridurlo alla matematica stessa, che è alla base di qualsiasi CAD. Data la natura scientifica di questo problema, non può essere risolto da una sola società di sviluppo CAD, nemmeno da una rispettabile come ASCON. Cosa potrebbe essere cambiato nella prossima fase di sviluppo di VERTICAL e COMPASS, sulla base di quanto è già stato fatto e senza entrare nella giungla scientifica?
In primo luogo, mi piacerebbe vedere il lavoro di CAD TP non solo nella fase di scrittura della tecnologia. La progettazione TP inizia con una valutazione della producibilità del progetto. Questo collegamento collega il lavoro del progettista e del tecnologo con le condizioni dell'impresa in cui verrà prodotto il prodotto. Il test di producibilità è una delle fasi più importanti e complesse. Leggendo un corso di tecnologia dell'ingegneria meccanica presso un'università di ingegneria meccanica, posso dire che questo è uno degli argomenti più difficili, quindi il livello di comprensione e padronanza di esso da parte dei tecnologi senza una vasta esperienza di produzione è estremamente basso. L'estrazione mineraria viene solitamente eseguita in due fasi. La prima è un'analisi qualitativa del progetto dal punto di vista della possibilità della sua fabbricazione in una determinata impresa sulla base di attrezzature e attrezzature esistenti. La seconda fase è una valutazione quantitativa della producibilità utilizzando indicatori formali. Attualmente, i test di producibilità nell'ambito del CAD non vengono eseguiti affatto. Quali modi vedi per risolvere questo problema? La fase più semplice da automatizzare è la fase di quantificazione. I coefficienti sono facili da calcolare e sono indicatori piuttosto informativi in questa fase. Per valutare la producibilità di una parte, GOST 14.201 raccomanda quanto segue:
Il tasso di utilizzo del materiale è già calcolato in VERTICALE. Per determinare altri coefficienti è sufficiente un disegno o modello con dimensioni e condizioni tecniche. Le qualità di precisione sono presenti nel disegno sotto forma di tolleranze e/o accoppiamenti. Per eliminare il conteggio manuale, è necessario che il sistema CAD trasmetta informazioni sul numero di superfici (bordi) del pezzo, sulla quantità e sulla qualità della precisione dimensionale. KOMPAS dispone di un libro di consultazione da cui il progettista seleziona tolleranze e accoppiamenti (Figura 1), il che significa che in linea di principio è possibile contare le tolleranze e gli accoppiamenti utilizzati. La situazione è simile con il coefficiente di rugosità, se la rugosità è indicata su un disegno o modello utilizzando un libro di consultazione. Il coefficiente di unificazione degli elementi di design mostra il numero di superfici unificate. Questo coefficiente può essere determinato in modo relativamente semplice se durante la progettazione è stato utilizzato il modulo KOMPAS-Shaft 2D o 3D. Gli elementi della libreria creati utilizzando il modulo sono standard e unificati (Figura 2) e il loro numero utilizzato nella progettazione non è difficile da calcolare. I valori di tutti i coefficienti vengono confrontati con quelli standard, tenendo conto del tipo di produzione. Il risultato è un suggerimento al tecnologo che, secondo alcuni indicatori, la parte non è tecnologicamente avanzata, non abbastanza tecnologicamente avanzata o tecnologicamente avanzata. La decisione viene presa dal tecnologo, ma il tempo per prendere una decisione è già notevolmente ridotto grazie ai calcoli automatizzati.
Immagine 1
I coefficienti indicati non esauriscono l'intero elenco esistente di valutazioni di producibilità, ma sono i più convenienti dal punto di vista dei calcoli matematici, i cui dati possono essere ottenuti dal modello parziale.La valutazione dei principali indicatori di producibilità, vale a dire il intensità di lavoro della produzione e costo tecnologico, prima che lo sviluppo del processo tecnologico possa essere effettuato solo da processi analoghi, il che pone una certa difficoltà. Determinare la producibilità di un'unità di assemblaggio è un compito ancora più complesso e non mi soffermerò sugli indicatori e sulla loro possibile determinazione nell'ambito di questo articolo.
figura 2
L'automazione, anche parziale, dei test di alta qualità della progettazione di una parte per la producibilità è piuttosto problematica. Qui, al momento, secondo me, è possibile solo un'opzione: il confronto automatico di un determinato livello di precisione con le capacità tecnologiche dell'apparecchiatura. Per fare ciò, il manuale dell'attrezzatura dovrebbe fornire la possibilità di indicare i dati del passaporto sull'accuratezza di ciascuna attrezzatura. Inoltre, è necessario sviluppare una procedura per confrontare i dati del disegno (modello) con i dati di riferimento. Ad esempio, quando si indica una superficie di dimensione X con qualità Y, il sistema deve mostrare al tecnologo tutte le attrezzature nella sua area che garantiscono tale precisione durante l'elaborazione della dimensione specificata. Questa procedura può successivamente semplificare notevolmente la strategia di elaborazione eliminando operazioni ridondanti.
In secondo luogo, l'automazione dell'intero processo di creazione di apparecchiature tecnologiche, a mio avviso, è più probabile quando si passa alla tecnologia modulare, ad es. progettazione tramite KHPP. Inoltre, la progettazione tradizionale che utilizza processi analogici può essere automatizzata con maggiore probabilità se utilizzata per selezionare un analogo e modificarlo, un modello di prodotto formato da elementi di design e tecnologici.
Per sviluppare l'automazione della progettazione dei processi tecnici basati su CFC è necessario risolvere le seguenti problematiche: scomporre automaticamente un pezzo in CFC durante il trasferimento da un sistema CAD, espandere il database su CFC con il confronto delle lavorazioni, collegare i scelta della strategia di trattamento dei CFC con le attrezzature esistenti sul sito (in officina). Considerando che la tecnologia può essere sviluppata per nuove apparecchiature non ancora acquistate, dovrebbe essere possibile indicare questo fatto durante la progettazione, ad esempio disabilitando il filtraggio delle operazioni per apparecchiatura. Quindi la fase iniziale della progettazione automatizzata di un singolo TP potrebbe apparire come mostrato nella Figura 3.
Figura 3
Il TP primario è soggetto a modifiche per creare transizioni di elaborazione delle operazioni. È possibile formare un processo tecnico primario a livello operativo se si aggiunge una combinazione automatica di transizioni basata sulla comunanza delle apparecchiature utilizzate. Tuttavia, qui possono verificarsi numerosi errori. Il numero di fusioni di transizioni errate può essere ridotto tenendo conto dei modelli di installazione del pezzo. L'automazione della creazione di tali schemi oggi non è possibile, ma gli schemi possono essere creati dall'utente in modalità dialogo, indicando le superfici di base sul modello o disegno.
Un altro problema è l'automazione della selezione degli strumenti. Se ad ogni tipologia di CFC è possibile associare una sequenza di lavorazioni, allora ad ogni operazione è possibile associare il tipo di utensile utilizzato. Ciò accade ancora quando si progetta in VERTICALE, ma la scelta di un'istanza specifica dello strumento dipende ancora dall'utente. Cosa può essere automatizzato? In base al materiale del pezzo da lavorare è possibile selezionare gli utensili in base al materiale da tagliare, filtrando in base alla disponibilità in officina. Utilizzando lo schema di installazione, determinare l'orientamento dell'utensile durante la lavorazione (destra, sinistra, simmetrico). In base ai dati della macchina: tipo, dimensione, forma della sezione e lunghezza del supporto, necessità di utilizzare boccole adattatrici. La dimensione della parte tagliente è solitamente determinata dalla quantità di margine rimosso. Se la gamma di utensili in produzione è limitata, questo può essere omesso durante la selezione annullando il filtraggio per sovrametallo. Il tipo di lavorazione (sgrossatura, finitura, ecc.) e le condizioni consentono di determinare la geometria della parte tagliente.
Pertanto, aumentando la percentuale di automazione del processo decisionale tecnologico nella fase iniziale, otterremo in uscita un processo tecnologico “vuoto” che meglio si adatta alle condizioni della produzione esistente. In fase di editing, il tecnologo dovrà aggiungere attrezzature, materiali ausiliari e calcolare le condizioni di taglio. Un passaggio automatizzato ridurrà il numero di errori e farà risparmiare tempo nello sviluppo di una strategia di produzione. È possibile generare diversi TP primari e l'opzione migliore verrà selezionata tramite l'ottimizzazione.
Quando si considerano i problemi di progettazione tecnologica, tradizionalmente si concentrano sulla lavorazione meccanica o su saldatura, fusione e stampaggio separati. I processi di assemblaggio possono essere considerati il figliastro non amato in questo senso. Volevo compensare parzialmente questa lacuna, se non altro perché in Russia si stanno sviluppando molti stabilimenti di assemblaggio di automobili.
Tutti i problemi di automazione già citati sono generalmente applicabili ai processi di assemblaggio, ma esistono anche delle specificità. In VERTICAL V4 è stato risolto il problema del trasferimento delle informazioni sulla completezza di un'unità di assemblaggio dalle specifiche alla tecnologia, semplificando notevolmente il processo di assemblaggio. La prossima soluzione che vorrei vedere è l'automazione nell'ottenimento degli schemi di assemblaggio. Già adesso, attraverso l'integrazione di VERTICAL e COMPASS, sarebbe possibile compiere alcuni passi in questa direzione.
La base per lo sviluppo del processo di assemblaggio è lo schema di assemblaggio, ad es. identificare la base e le parti collegate in ogni fase e dividerla in sottoassiemi. Per questo vengono utilizzate due serie di condizioni: basamento e accesso al luogo di installazione dell'elemento. La condizione di base durante l'installazione di un elemento è soddisfatta se tra gli elementi precedentemente installati ci sono quelli che formano almeno una composizione della base di montaggio. La condizione per l'accesso al luogo di installazione di un elemento è soddisfatta se tra gli elementi precedentemente installati non sono presenti elementi che impediscano l'installazione di tale elemento. Le opzioni di scomposizione dell'assieme determinate da queste condizioni possono diventare la base per lo sviluppo del circuito.
La determinazione della base e delle parti collegate e, di conseguenza, l'opzione di scomposizione, potrebbe essere effettuata in base agli accoppiamenti sovrapposti nell'assieme e all'ordine in cui vengono applicati. Poiché in un'operazione di assemblaggio la transizione principale che determina la qualità dell'assemblaggio è l'esecuzione della connessione, le operazioni di connessione dovrebbero essere prese in considerazione separatamente durante la scomposizione.
A differenza dell'accoppiamento, una connessione può essere formata solo utilizzando elementi di fissaggio, sostanze o superfici speciali. Identificare gli elementi di fissaggio non è difficile oggi. Per risolvere problemi con sostanze e superfici si può suggerire quanto segue. In KOMPAS-3D, nel modulo di assemblaggio, fornire una funzione di connessione separata utilizzando una sostanza. Ad esempio, accoppiando due superfici di flangia lungo dei piani, indicare la presenza del sigillante, che verrà selezionato dalla directory dei materiali, nella seguente sequenza: Coniugazione – Lungo il piano – Con materiale (Senza) – Polimero (Metallo) - Seleziona (Elenco dei materiali). Allo stesso modo, è possibile indicare la presenza di saldature, brasature o giunti adesivi. Se specifichi Senza materiale, otteniamo una connessione normale e con materiale, otteniamo una connessione.
Superfici speciali per l'assemblaggio sono denti, filetti, scanalature, profili RK, coni, superfici per pianerottoli, ecc. La maggior parte delle connessioni con essi possono essere classificate come connessioni in base agli accoppiamenti e/o alle tolleranze e alle caratteristiche di formazione specificate durante la progettazione (filettatura). Le difficoltà sorgono quando sono presenti più accoppiamenti su un singolo elemento, ad esempio un asse e un'estremità. Pertanto, per tali casi sembra ragionevole utilizzare la divisione in coniugazione e connessione. Per un'eventuale analisi cinematica delle strutture, le connessioni possono essere suddivise in mobili e fisse.
Dopo la scomposizione e la ricezione degli schemi di assemblaggio, il tecnologo può iniziare a sviluppare opzioni TP corrispondenti agli schemi proposti. In questo caso ogni operazione verrà completata automaticamente con parti secondo lo schema utilizzato. Un'automazione più completa della progettazione dell'assemblaggio TP è possibile solo con l'automazione della produzione stessa, ad es. quando si utilizzano linee automatiche con parametri tecnici noti.
Le proposte presentate in questo articolo non sono scoperte nel campo dell'automazione. Esistono sotto forma di idee generali da più di un anno. Molti di essi possono essere implementati ora, altri dopo uno studio più approfondito.Il miglioramento degli approcci esistenti è un'opzione senza uscita per lo sviluppo di CAD TP, poiché implica la creazione di database, ma non di conoscenza. Smettiamo di avere paura delle nuove idee e spostiamole in avanti o verso l'alto, VERTICALMENTE.