Co to jest SAPR TP. Krajowy CAD TP. Analiza matematycznych metod podejmowania decyzji technologicznych w warunkach wyboru wielokryterialnego
Przeczytaj także:
|
Podczas opracowywania systemu CAD wykonywane są następujące etapy.
Badania przedprojektowe przeprowadzane są w celu badania organizacji pod kątem gotowości do automatyzacji procesu projektowania. Wynik powinien dać odpowiedź na pytanie: czy funkcjonowanie CAD w danej organizacji jest racjonalne na bieżący okres, czy też konieczne jest przeprowadzenie szeregu prac przygotowawczych?
Zakres obowiązków (TOR) to dokument źródłowy do tworzenia CAD, który musi zawierać najbardziej kompletne dane źródłowe i wymagania. Dokument ten jest opracowywany przez organizację – głównego twórcę systemu. Zakres obowiązków musi zawierać następujące główne sekcje:
1. „Nazwa i zakres zastosowania” – pełna nazwa systemu i krótki opis zakresu jego zastosowania;
2. „Podstawa stworzenia” – nazwa dokumentów dyrektywnych, na podstawie których tworzony jest system CAD;
3. „Charakterystyka obiektu projektowego” – informacja o przeznaczeniu, składzie, warunkach użytkowania obiektu projektowego;
4. „Cel” I cel” – cel stworzenia systemu CAD, jego cel i kryterium efektywności działania;
5. „Charakterystyka procesu projektowego” – ogólny opis procesu projektowego; wymagania dotyczące danych wejściowych i wyjściowych oraz wymagania dotyczące rozdzielenia procedur projektowych (operacji) wykonywanych przy użyciu projektowania ręcznego i komputerowego;
6. „Wymagania dla CAD” – wymagania dla CAD jako całości oraz dla składu £ £ podsystemów, dotyczące wykorzystania wcześniej utworzonych podsystemów i komponentów CAD w CAD itp.;
7. „Wskaźniki techniczne i ekonomiczne” – koszty stworzenia CAD, szczytowe oszczędności i oczekiwana wydajność aplikacji
Propozycja techniczna, projekt wstępny i techniczny to etapy selekcji i uzasadnienia wariantów podjęcia ostatecznych decyzji. Na tych etapach wykonywane są następujące główne prace:
· zidentyfikować proces projektowania (jego algorytm), który akceptuje
podstawowe rozwiązania techniczne;
· rozwijać strukturę CAD i jej powiązania z innymi systemami, gdzie określają skład procedur projektowych i operacji dla podsystemów, wyjaśniają skład podsystemów i relacje między nimi; opracować schemat funkcjonowania CAD;
· przy podejmowaniu decyzji dotyczących oprogramowania matematycznego, językowego, technicznego, informacyjnego i ogólnie oprogramowania CAD
i podsystemy są określane: skład metod, modele matematyczne operacji i procedur projektowych; skład języków projektowania; skład informacji, objętość, sposoby jej organizacji i rodzaje komputerowych nośników danych; skład oprogramowania ogólnego i specjalnego; mieszanina
środki techniczne (komputery, urządzenia peryferyjne i inne kompleksy sterowania komputerowego), obliczane są obliczenia techniczne i ekonomiczne CAD.
Podczas tworzenia systemu CAD etapy propozycji technicznej i projektu szkicu nie są obowiązkowe, a zawarte w nich prace można podnieść na kolejnym etapie.
Szczegółowy projekt to etap rejestracji całej dokumentacji niezbędnej do stworzenia i funkcjonowania CAD.
Następnie komponenty CAD są produkowane (odbierane) i debugowane. Instalują, konfigurują i testują zestaw środków technicznych do automatyzacji projektowania oraz przygotowują organizację do wprowadzenia CAD do użytku.
Projektowanie to proces sporządzania opisu niezbędnego do stworzenia w danych warunkach nieistniejącego obiektu na podstawie jego zapisu lub algorytmu jego funkcjonowania.
Automatykę nazywamy projektowaniem z wykorzystaniem komputera.
CAD to zestaw narzędzi do automatyzacji projektowania, połączonych z niezbędnymi działami organizacji projektowej oraz zespołem specjalistów (użytkowników systemu) realizujących zautomatyzowane projektowanie.
Tworząc systemy CAD i ich komponenty należy kierować się następującymi zasadami:
1.jedność systemu; 2.kompatybilność; 3.pisanie; 4.rozwój.
Zasady jedności systemu zapewniają integralność systemu, hierarchiczną konstrukcję poszczególnych części i obiektu jako całości.
Zasada kompatybilności zapewnia wspólne funkcjonowanie komponentów CAD i utrzymuje system jako całość otwarty.
Zasada typizacji przewiduje rozwój i wykorzystanie standardowych i ujednoliconych elementów CAD. Typowane są elementy, które mają perspektywę wielokrotnego użycia.
Zasada rozwoju umożliwia uzupełnianie, ulepszanie i aktualizację komponentów CAD.
Nowoczesne systemy CAD, w tym CAD TP, opierają się na technologii informatycznej, dlatego charakteryzują się szeregiem cech:
1. obiektowa interakcja człowieka z komputerem;
2. kompleksowe wsparcie informacyjne na wszystkich etapach przetwarzania informacji w oparciu o zintegrowaną bazę danych;
3. proces przetwarzania informacji w formie papierowej;
4. interaktywny tryb rozwiązywania problemów, który odbywa się w trybie dialogu z komputerem;
CAD TP w produkcji zintegrowanej komputerowo. Elementy systemów zintegrowanych
Rosnąca złożoność konstrukcji maszyn i rosnące wymagania jakościowe wymagają podejmowania złożonych i skutecznych decyzji w możliwie najkrótszym czasie. Jest to możliwe jedynie poprzez automatyzację procesu decyzyjnego.
Nowoczesne technologie informatyczne pozwalają na stworzenie zintegrowanego systemu obsługującego cały cykl życia. To ostatnie znajduje odzwierciedlenie w rozwoju technologii CALS. Są to nowoczesne technologie informatyczne, zapewniające zautomatyzowane wsparcie decyzji na określonych etapach cyklu życia. Technologie CALS składają się z zestawu technik, produktów metodycznych i oprogramowania. Aby osiągnąć właściwy poziom interakcji pomiędzy automatyką przemysłową a systemami informatycznymi, wymagane jest stworzenie jednolitej przestrzeni informacyjnej. Jednolita przestrzeń informacyjna powstaje dzięki ujednoliceniu zarówno formy, jak i treści informacji o konkretnych produktach na różnych etapach cyklu życia.
Ujednolicenie formularza osiąga się poprzez zastosowanie standardowych formatów i języków do prezentacji informacji w wymianie dokumentów i międzyprogramach.
Ujednolicenie treści zapewniają opracowane aplikacje zamknięte w aplikacyjnych protokołach CALS.
System międzynarodowych standardów CALS jest bardzo szeroki. Centralne miejsce zajmuje w nim norma ISO 10303. Norma ta określa sposoby opisu wyrobów przemysłowych na wszystkich etapach cyklu życia.
Zintegrowany system z jedną bazą danych zwany produkcją zintegrowaną komputerowo.
Elementy zintegrowanego systemu CAD TP.
CAD – zautomatyzowane projektowanie produktów.
CAE – automatyczne obliczenia i analizy (ANSYS, NASTRAN)
CAM – zautomatyzowane technologie przygotowania produkcji (przygotowanie programów na maszyny CNC): ADEM, SprutCAM, PowerMill.
CAPP – projekt zautomatyzowany TP: ADEM CAPP, Vertical, Compass – Autoproject, TFLEX – technologia.
PDM – zarządzanie danymi produktów: Lotsman.
PLM – zarządzanie cyklem życia: Team Center.
ERP – planowanie i zarządzanie przedsiębiorstwem: Galaxy, Max+
MRP-2 – planowanie produkcji.
MES – system realizacji produkcji.
SCM – zarządzanie łańcuchem dostaw.
SCAD A – punkt kontroli wysyłkowej.
CNC – komputerowe sterowanie numeryczne.
W strukturze produkcji zintegrowanej komputerowo wyróżnia się 3 główne poziomy hierarchiczne:
1. poziom (górny) – poziom planowania (podsystem planowania).
2. poziom (średniozaawansowany) – poziom projektowy.
3. poziom (niższy) – poziom zarządzania produkcją (obejmuje podsystem zarządzania urządzeniami produkcyjnymi).
Zbudowanie zintegrowanej komputerowo produkcji pozwala na rozwiązanie następujących problemów:
1. produkcja informacji (odejście od zasady centralizacji i przejście do niezbędnej decentralizacji na każdym z rozpatrywanych poziomów).
2. przetwarzanie informacji (łączenie i adaptacja oprogramowania różnych podsystemów);
3. fizyczne połączenia podsystemów (tworzenie interfejsów, czyli łączenie sprzętu komputerowego).
Etapy rozwoju CAD TP
Złożoność procesu projektowego zależy od konkretnego obiektu, wielkości i struktury organizacji projektującej. Na wstępnym etapie projektowania decyzje podejmowane są w oparciu o rozważania heurystyczne (eksperymentalne), biorąc pod uwagę niepełną wiedzę o ich wpływie na osiągnięcie docelowego celu. Ta część projektu nosi nazwę SYNTEZA.
Na końcowym etapie projektowania przeprowadzana jest analiza. Projektowanie to proces iteracyjny. Istnieje sprzężenie zwrotne pomiędzy operacjami analizy i syntezy.
Struktura liniowa (przejście do kolejnego etapu dopiero po zakończeniu poprzedniego).
Umożliwia powrót do poprzedniego etapu
Skład i struktura CAD TP
Częściami konstrukcyjnymi CAD TP są podsystemy. Każdy podsystem rozwiązuje funkcjonalnie kompletną sekwencję zadań. CAD TP składa się z podsystemów:
1) projektowanie podsystemów;
2) podsystemy usług.
Podsystem to zbiór wzajemnie powiązanych elementów zdolnych do wytwarzania stosunkowo niezależnych funkcji i realizacji celów cząstkowych mających na celu osiągnięcie ogólnego celu systemu.
Podsystemy projektowe wykonują procedury i operacje w celu uzyskania nowych danych. Mają charakter obiektowy i realizują określony etap projektowania lub grupę powiązanych ze sobą zadań projektowych, np. podsystem projektowania części, proces technologiczny itp.
Usługi podsystemów mają ogólne zastosowanie systemowe i służą do wspierania funkcji projektowania systemów, na przykład systemów sterowania OBD, systemów wejścia/wyjścia danych, transmisji danych itp.
Rodzaje oprogramowania CAD
1. Wsparcie metodyczne – zbiór dokumentów ustalających skład oraz zasady doboru i działania narzędzi wspomagających projektowanie.
2. Wsparcie informacyjne – zbiór danych niezbędnych do projektowania, przedstawiony w określonej formie.
3. Oprogramowanie matematyczne – zbiór metod matematycznych, modeli matematycznych, algorytmów niezbędnych do projektowania.
4. Oprogramowanie – zbiór programów maszynowych niezbędnych do programowania, prezentowany w danej formie na nośnikach komputerowych.
5. Hardware – zespół wzajemnie powiązanych i współdziałających ze sobą środków technicznych przeznaczonych do automatyzacji projektowania.
6. Lingwistyka – zbiór języków projektowania, obejmujący terminy i definicje, zasady formalizacji oraz metody rozszerzania i kompresji tekstów niezbędnych do projektowania, przedstawiony w danej formie.
7. Wsparcie organizacyjne - zbiór dokumentów ustalających skład organizacji projektującej i jej działów, powiązania między nimi, funkcje, a także formularz składania i opiniowania dokumentów projektowych niezbędnych do projektowania.
1Cześć! Pracuję jako inżynier procesu w jednym z największych przedsiębiorstw w mieście Mińsk w dziedzinie inżynierii mechanicznej. W swojej pracy i podczas studiów zetknąłem się z różnymi rodzajami CAD TP. Prawie wszystko z czym musiałem pracować (TechCard, ADEM, Vertical itp.), a także czytać i słuchać, to tzw. „projektowanie” procesów technologicznych. Jako osoba zainteresowana programowaniem również do nich dzwonię Programy KOMPILERA.
Praca z tymi systemami to kpina z technologów w dobie nowoczesnych technologii!!!
Być może około jedenaście lat temu byłoby to istotne, ale dzisiaj???
Miałem szczęście spotkać i komunikować się z ludźmi, którzy byli u początków tworzenia oprogramowania do zadań automatyzacji technicznego przygotowania produkcji (projektowania technologicznego) w Centralnym Instytucie Naukowo-Badawczym Technologii (Centralny Instytut Badawczo-Projektowy i Technologiczny Instytut Organizacji i Technologii Zarządzania) w ogromie Unii w odległych latach 60-tych. Ich pomysły, pomysły i ich realizacja po prostu mnie zadziwiły.
Już wtedy, gdy nikt jeszcze nie miał komputera osobistego, opracowano je i wdrożono programu TŁUMACZA budowę procesu technicznego, którego działanie opiera się na tablicach decyzyjnych.
Sam trochę pracowałem w takich programach, realizowanych pod DOS-em, gdzie wprowadza się dane wyjściowe (wymiary, dokładność powierzchni, chropowatość, obróbka cieplna) i otrzymuje się proces technologiczny.
Tylko pomyśl, 50 lat temu poziom CAD TP był znacznie wyższy niż obecnie, w dobie nowoczesnych technologii.
A najgorsze jest to, że dalszy rozwój CAD TP podąża ścieżką powstawania nowych lub udoskonalania istniejących „programów projektowych” dla TP.
______________________________________________________________________________________
P.S.: Drodzy programiści CAD TP, kiedy zaczniecie tworzyć inteligentne systemy projektowania procesów technologicznych???
Zmodyfikowano 20 października 2015 r. przez AlexanderSa
Więc uruchommy to.
Spróbujmy dowiedzieć się, jakich danych wejściowych będziemy potrzebować, aby zaimplementować duży czerwony przycisk taki jak ten:
Na początkowym etapie rozwoju tego kierunku uważam, że ich liczba powinna być minimalny. Zaspokoimy dwa: jakość dokładności wymiaru (lepiej jest oczywiście sam rozmiar z odchyleniami, a komputer sam określi jakość) i chropowatość powierzchni.
Jeśli jest to pojedyncza produkcja na małą skalę i potrzebujemy trasy TP, dane wyświetlają się na formularzu karty trasy (MK). A może inżynier procesu dokonuje na nich odrobiny magii (na przykład ustawia czas główny itp.) i drukuje je.
Czy to nie jest automatyzacja procesów technologicznych i konkurencja Pani Word?)))
Jeśli jest to produkcja średnio-, wielkoseryjna, masowa, nasze operacje trafiają do programu projektowego (np. TechCard) i tam pojawiają się w postaci operacji. A potem, jak zwykle, technolog zaczyna pocierać tamburyn)))
Być może możesz mi powiedzieć, jaki rodzaj automatyzacji (skrócenie czasu projektowania) istnieje? Może nie jest on duży, ale otwiera przed nami dalsze możliwości automatyzacji na kolejnym etapie.
Etapy, automatyzacja:
1) programy projektowe;
2) wprowadzenie „Dużego Czerwonego Przycisku” do programów projektowych (o czym teraz mówimy);
oraz 3) Rysunek projektanta jest modelem parametrycznym z danymi wyjściowymi (wymiary, chropowatość, twardość) itp. Następnie można określić liczbę wejść do „Dużego Czerwonego Przycisku”. maksymalny(wprowadza je projektant, tworząc rysunek, a nie technolog)))). A następnie dane te przesyłane są do programu projektowego.
Innymi słowy „Wielki Czerwony Przycisk” to sztuczna inteligencja, która być może dla różnych branż powinna być specjalizowana. Czyli opracować np. własny do produkcji narzędzi, własny do naprawy itp. Lub udostępnij użytkownikom narzędzia do jego rozwoju.
_________________________________________________________________
Coś w tym stylu.
Być może nie jest to najlepszy pomysł na wdrożenie i ktoś wpadnie na lepszy pomysł, ale myślę, że pomysł jest słuszny: CAD TP powinien rozwijać się w kierunku inteligentnego CAD TP.
1 462
model z danymi początkowymi
Model 3D z adnotacjami PMI
To jest przyszłość. Ale ile przedsiębiorstw niebędących gigantami robi teraz coś podobnego?
NGM 205
Uważam, że na początkowym etapie rozwoju tego kierunku ich liczba powinna być minimalna. Zaspokoimy dwa: jakość dokładności wymiaru (lepiej jest oczywiście sam rozmiar z odchyleniami, a komputer sam określi jakość) i chropowatość powierzchni. Następnie po otrzymaniu trasy procesu technologicznego przetwarzania technolog go edytuje (np. musimy dodać obróbkę cieplną, bo nie wskazaliśmy twardości itp.). Jeśli jest to produkcja jednorazowa, na małą skalę i potrzebujemy trasy TP, dane są wyświetlane w formularzu mapy trasy (MK). A może inżynier procesu dokonuje na nich odrobiny magii (na przykład ustawia czas główny itp.) i drukuje je.
Moje gratulacje - maszerujesz wesołym krokiem po grabie, na której w latach 80. twórcy różnych programów zepsuli wszystko, co mogli, a czego nie.
Nie można tego nazwać automatyzacją procesów technologicznych; automatyzacją procesów technicznych są CNC, roboty i tym podobne. Nazywanie tej automatyzacji przygotowania produkcji jest dużym nadużyciem. Twoje BPC ma zastosowanie tylko dla konkretnej produkcji i dla bardzo wąskiego zakresu. A im bardziej poszerzysz ten asortyment, tym bardziej przywiążesz się do warunków konkretnego przedsiębiorstwa/sklepu. Jeszcze raz powtórzę: nikt Ci tego nie zabrania. Nie należy jednak oczekiwać, że takie systemy zostaną opracowane do masowego użytku.
Innymi słowy „Wielki Czerwony Przycisk” to sztuczna inteligencja, która być może dla różnych branż powinna być specjalizowana.
Sztuczna inteligencja? Czy będzie samoukiem? Czy będzie w stanie modelować nieformalne myślenie? Nie myl systemu ekspertowego ze sztuczną inteligencją. Są to pojęcia powiązane, jednak istnieje między nimi ogromna przepaść. Niektórzy nie mogą tego zrozumieć nawet na emeryturze...
Jak mówi mój nauczyciel programowania: „Musisz tworzyć programy, które będą pisać inne programy. To jest wieża…”)))
NGM 205
Albo nawet to: czego potrzebuje przedsiębiorstwo, aby wdrożyć taki schemat projektowania?
Krok nr 1 – wprowadź pozycję, według której trójwymiarowy model elektroniczny produktu będzie oryginałem.
Nie można tego nazwać automatyzacją procesów technologicznych; automatyzacją procesów technicznych są CNC, roboty i tym podobne. Nazywanie tej automatyzacji przygotowania produkcji jest dużym nadużyciem. Twoje BPC ma zastosowanie tylko dla konkretnej produkcji i dla bardzo wąskiego zakresu. A im bardziej poszerzysz ten asortyment, tym bardziej przywiążesz się do warunków konkretnego przedsiębiorstwa/sklepu.
Oczywiście pod wieloma względami masz rację. Mówię jednak o automatyzacji technologicznego przygotowania produkcji.
Jeszcze raz powtórzę: nikt Ci tego nie zabrania. Nie należy jednak oczekiwać, że takie systemy zostaną opracowane do masowego użytku.
Cały problem polega na tym, że inżynierowie procesu, którzy nie znają języków programowania i nie są programistami, nie są w stanie samodzielnie opracować tych BPC do swojej produkcji. Dlatego dlaczego nie na przykład opcjonalnie w ramach programu projektowego opracować do tego pewne narzędzia. Czyli np. pewien język programowania zrozumiały dla inżyniera procesu i w którym mógłby stworzyć tego BPC pod specyfikę swojej produkcji. Lub edytuj BKK napisany przez kogoś.
Przykładowo, jeśli się nie mylę, w NX znajdują się takie rozwiązania do automatyzacji przygotowania produkcji, jak tworzenie aplikacji opartych na wiedzy (Knowledge Fusion).
Nie twierdzę, że BPC powinno w całości wydawać gotowe TP. Ale jeśli skróci to czas potrzebny na opracowanie wyposażenia technicznego, przynajmniej na jakiś krótki okres, to będzie to już przynajmniej jakiś rodzaj automatyzacji. A co najważniejsze, stworzy to warunki wstępne do powszechnego wdrożenia” Model 3D z adnotacjami PMI.”
Bo np. projektant narysował trójwymiarowy model z parametrami w systemie CAD. I co dalej z tym zrobić? Co innego, gdy technolog napisał program obróbki wykorzystując go dla jednego centrum obróbczego w systemie CAM i wszystko jest OK (to oczywiście opcja idealna, ale ile mamy takich zakładów produkcyjnych?). Inna sprawa, że ta część jest przetwarzana na wielu maszynach, czyli jest wiele operacji i trzeba wiedzieć, która operacja ma przekazać jakie parametry. A kto to zrobi? Na razie wszystko odbywa się w zasadzie ręcznie.
Przykładowo tam, gdzie wcześniej pracowałem, projektant rysuje model 3D (rysunek) w programie CAD. Następnie technolog warsztatowy, znając swój sprzęt, testuje go pod kątem wykonalności (wojna o zmniejszenie dokładności))) i możliwości jego wytworzenia w zasadzie) i RĘCZNIE RĘCZNIE pisze specyfikację techniczną trasy! na polu rysunkowym. Ponieważ jest to najskuteczniejszy i najszybszy sposób. Obróbka obejmuje wiele operacji, z których część wykonywana jest na maszynach CNC. I do tych operacji inny technolog pisze programy CNC na podstawie papierowych szkiców technologa warsztatu! (nie według modelu CAD projektanta, ponieważ są to operacje pośrednie) dla tych operacji opracowywany jest program obróbczy.
Tutaj oczywiście można sprzeciwić się organizacji produkcji i jej poziomowi. Ale zejdźmy na ziemię i bądźmy realistami.
Gdyby jednak pomiędzy projektantem opracowującym model CAD z parametrami a technologem piszącym program CNC znajdował się BKK pod nadzorem technologa warsztatu, to możliwe byłoby zautomatyzowanie pracy technologa piszącego program CNC, biorąc pełne wykorzystanie zalet modelu 3D wraz z parametrami.
Lub udostępnij użytkownikom narzędzia do jego rozwoju.
Jak mówi mój nauczyciel programowania: „Musisz tworzyć programy, które będą pisać inne programy. To jest wieża…”)))
Znów marzenia wielu „automatyków” z lat 70. i 80. Programista musi tworzyć programy, które będą wykonywać wymagane funkcje i zapewniać niezbędną funkcjonalność, a nie „pisać inne programy”.
Mam na myśli to w tym kontekście: Większość zleceń w krajowych firmach IT koncentruje się na rozwoju zadań programowych, systemów informatycznych i technologii z wykorzystaniem modelu outsourcingu (udoskonalanie, utrzymanie, testowanie systemów informatycznych tworzonych i działających za granicą). Oznacza to, że nasi programiści są zaangażowani w wykonywanie „chrząkającej” pracy. Oprogramowanie o wysokiej wartości dodanej tworzone jest przez firmy zagraniczne, często przy pomocy naszych specjalistów. Oznacza to, że oprogramowanie systemowe, języki programowania itp. są nam sprzedawane w celu opracowania oprogramowania aplikacyjnego i wdrożenia systemów informatycznych w organizacjach w naszym kraju.
Ty i ja możemy się wiele kłócić o to, jak fajni byli programiści, algorytmiści i programiści w ZSRR, ale spójrzmy prawdzie w oczy - kiedy zastanawiali się, jak stworzyć przycisk, po naciśnięciu którego proces techniczny wyjdzie z drukarki na Zachodzie i w USA zastanawiano się nad kwestiami organizacyjnymi produkcji i obróbki na maszynach CNC. Prawdopodobnie gdyby kult rysunku i procesu technicznego nie był tak silny, mielibyśmy obecnie godnego krajowego konkurenta dla NX, Creo i CATII. I mamy to, co mamy...
Wyznaję zasadę, że trzeba rozwijać się we wszystkich kierunkach. I każdy powinien zająć się swoimi sprawami. A wypowiadam się w kontekście problemów rozwoju CAD TP (programów projektowych).
Można oczywiście dużo mówić o tym, jak „oni” radzą sobie dobrze, a my jesteśmy z tyłu i czekamy, aż wymyślą coś nowego. Możesz też spróbować coś wymyślić i wdrożyć samodzielnie)
560W budowie maszyn coraz częściej stosuje się systemy komputerowego wspomagania projektowania procesów technologicznych (CAD TP), co spowodowane jest stale rosnącym wolumenem inżynierii mechanicznej, skomplikowaniem projektów wyrobów i procesów technologicznych, krótkimi terminami realizacji prac technologicznych przygotowanie produkcji i ograniczona liczba personelu inżynieryjno-technicznego. CAD TP pozwala nie tylko przyspieszyć proces projektowania, ale także poprawić jego jakość poprzez rozważenie większej liczby możliwych opcji i wybranie najlepszej według określonego kryterium (koszt, produktywność itp.).
Automatyzacja projektowania polega na systematycznym wykorzystaniu komputerów w procesie projektowania i rozsądnym podziale funkcji pomiędzy technologem projektu a komputerem.
Zastosowanie projektowania wspomaganego komputerowo nie tylko zwiększa produktywność technologa, ale także pomaga poprawić warunki pracy projektantów; ilościowa automatyzacja pracy mentalno-formalnej (niekreatywnej); opracowanie modeli symulacyjnych odtwarzających działania technologa, jego zdolność do podejmowania decyzji projektowych w warunkach częściowej lub całkowitej niepewności w powstających sytuacjach projektowych.
Projektowanie procesu technologicznego obejmuje kilka poziomów: opracowanie schematu procesu technologicznego, zaprojektowanie trasy technologicznej, zaprojektowanie operacji, opracowanie programów sterujących dla urządzeń sterowanych numerycznie.
Projektowanie sprowadza się do rozwiązania grupy problemów, które dotyczą problemów syntezy i analizy. Pojęcie "synteza" szeroko rozumiany proces technologiczny jest bliski treściowo pojęciu „projektowanie”. Jest tu jednak różnica, która polega na tym, że projektowanie oznacza cały proces opracowania procesu technologicznego, a synteza charakteryzuje utworzenie wariantu procesu technologicznego, niekoniecznie ostatecznego. Synteza jako zadanie może być wykonywana wielokrotnie podczas projektowania, połączona z rozwiązaniem problemów analitycznych. Analiza procesu technologicznego lub operacji to badanie jego właściwości; W trakcie analizy nie powstają nowe procesy technologiczne czy operacje, lecz badane są określone. Synteza ma na celu stworzenie nowych opcji procesu lub operacji, a analiza służy do oceny tych opcji.
Proces technologiczny wytwarzania zespołu mechanicznego i jego elementów ma charakter dyskretny, dlatego zadanie syntezy sprowadza się do określenia struktury. Jeśli wśród opcji struktury nie zostanie znaleziony żaden akceptowalny, ale w pewnym sensie najlepszy, wówczas taki problem syntezy nazywa się optymalizacją strukturalną.
Obliczanie optymalnych parametrów(warunki skrawania, parametry jakościowe itp.) procesu technologicznego lub operacji dla danej konstrukcji z pozycji jakiegoś kryterium nazywa się optymalizacją parametryczną.
Na każdym poziomie proces projektowania technologicznego (projektowanie procesów technologicznych i ich wyposażenia) jest przedstawiany jako rozwiązanie zbioru problemów (rys. 5.1). Projektowanie rozpoczyna się od syntezy konstrukcji zgodnie ze specyfikacją techniczną (TOR). Generowana jest wstępna wersja konstrukcji, która następnie jest oceniana pod kątem warunków wykonawczych (np. w celu zapewnienia określonych parametrów jakościowych produktu). Dla każdego wariantu konstrukcji przewidziana jest optymalizacja parametrów, ponieważ ocenę należy przeprowadzić przy użyciu optymalnych lub bliskich optymalnych wartości parametrów.
We współczesnych warunkach potrzeba systematycznego podejścia do projektowania wspomaganego komputerowo, czyli zespołu narzędzi automatyzacji w jego powiązaniu z niezbędnymi działami organizacji projektowej lub zespołem specjalistów (użytkowników systemu) wykonujących projekt, jest całkowicie oczywista . Można sformułować szereg zasad stosowanych przy tworzeniu systemów projektowania wspomaganego komputerowo, w tym projektowania procesów technologicznych zgodnie z GOST 22487–77:
CAD powstaje jako system zautomatyzowany, w którym projektowanie odbywa się przy pomocy komputera, którego ważnym ogniwem jest inżynier-konstruktor;
CAD jest zbudowany jako otwarty, rozwijający się system. Opracowanie CAD zajmuje dużo czasu i ekonomicznie uzasadnione jest uruchomienie go w częściach, gdy tylko będzie gotowy. Utworzoną wersję podstawową systemu można rozbudowywać. Ponadto mogą pojawić się nowe, bardziej zaawansowane modele i programy matematyczne, a także zmienić się obiekty projektu;
Rysunek 5.1 – Schemat procesu projektowania na poziomie 1
CAD tworzony jest jako system hierarchiczny, który realizuje zintegrowane podejście do automatyzacji na wszystkich poziomach projektowania. W przypadku korzystania z oprogramowania CAD zachowane jest hierarchiczne podejście do projektowania blokowo-modułowe. Zatem w projekcie technologicznym produkcji zespołów mechanicznych zwykle uwzględnia się podsystemy: projekt konstrukcyjny, funkcjonalno-logiczny i elementarny (opracowanie schematu procesu technologicznego, projekt trasy technologicznej, projekt operacji, opracowanie programów sterujących do maszyn CNC). Istnieje potrzeba zapewnienia zintegrowanego charakteru CAD, czyli automatyzacji na wszystkich poziomach projektowania. Hierarchiczna konstrukcja CAD dotyczy nie tylko specjalnego oprogramowania, ale także środków technicznych (centralny kompleks obliczeniowy i zautomatyzowane stacje robocze);
CAD jako zbiór podsystemów skoordynowanych informacyjnie oznacza, że wszystkie lub większość kolejno rozwiązywanych problemów jest obsługiwana przez programy koordynowane informacyjnie. Słaba spójność informacji powoduje, że CAD zamienia się w zestaw autonomicznych programów.
Części strukturalne CAD to podsystemy. Podsystem to wyodrębniona część systemu, za pomocą której można uzyskać kompletne wyniki. Każdy podsystem zawiera elementy wspierające. W systemie CAD dostępne są następujące rodzaje zabezpieczeń:
wsparcie metodyczne– zbiór dokumentów ustalających skład oraz zasady doboru i działania narzędzi wspomagających projektowanie komputerowe;
Wsparcie informacyjne– zbiór informacji przedstawionych w danej formie, niezbędnych do wykonania projektu (zestaw katalogów, podręczników i bibliotek na nośnikach komputerowych);
oprogramowanie– zespół metod matematycznych, modeli matematycznych i algorytmów, przedstawiony w zadanej formie, niezbędny do komputerowego wspomagania projektowania;
wsparcie językowe– zbiór języków projektowania obejmujący terminy i definicje, zasady formalizowania języka naturalnego oraz metody kompresji i rozszerzania tekstów przedstawionych w zadanej formie, niezbędnych do projektowania wspomaganego komputerowo;
oprogramowanie wypiekanie – zestaw programów komputerowych, przedstawiony w zadanej formie, niezbędny do wykonania projektu. Oprogramowanie jest podzielone na dwie części: ogólną, która została opracowana w celu rozwiązania dowolnego problemu i nie odzwierciedla specyfiki CAD, oraz oprogramowanie specjalne, które obejmuje wszystkie programy do rozwiązywania konkretnych problemów projektowych;
pomoc techniczna– zespół wzajemnie powiązanych i oddziałujących na siebie środków technicznych przeznaczonych do komputerowego wspomagania projektowania. Wymagania te można najskuteczniej spełnić poprzez zastosowanie komputera jednoseryjnego (ES COMPUTER);
wsparcie organizacyjne - zbiór dokumentów ustalających skład organizacji projektującej i jej działów, powiązania między nimi, ich funkcje, a także formę prezentacji wyników projektowania i tryb przeglądu dokumentów projektowych niezbędnych do realizacji projektu.
Praca CAD prowadzona jest w dwóch trybach – wsadowym i interaktywnym.
Tryb przetwarzania wsadowego (automatyczny) zapewnia automatyczne rozwiązanie problemu zgodnie ze skompilowanym programem, bez ingerencji projektanta w proces rozwiązywania. Operator za pomocą terminala wprowadza niezbędne dane. Tryb ten stosowany jest w przypadkach, gdy można z wyprzedzeniem przewidzieć wszystkie możliwe sytuacje przy rozwiązywaniu i sformalizować wybór kontynuacji rozwiązań w punktach rozgałęzień algorytmu, a także gdy wymagany jest duży czas obliczeń pomiędzy punktami rozgałęzień.
Tryb dialogu (online lub interaktywny) stosuje się w przypadkach, gdy: 1) istnieją trudne do sformułowania zasady i procedury podejmowania decyzji (np. rozkład przejść pomiędzy stanowiskami maszyn wielooperacyjnych, wybór podstawy i inne decyzje); 2) ilość informacji liczbowych wprowadzanych do komputera w trakcie dialogu jest niewielka (przy dużej ilości informacji dialog jest opóźniony i sprzęt jest nieefektywnie wykorzystywany); 3) czas oczekiwania na decyzję powinien wynosić od kilku sekund – w przypadku zabiegów często powtarzanych, do kilku minut – w przypadku zabiegów rzadkich.
Klasyfikacja CAD
Ustalono następujące kryteria klasyfikacji CAD (GOST 23501.108–85): rodzaj obiektu projektowego; rodzaj obiektu projektowego; złożoność obiektu projektowego; poziom automatyzacji projektowania; złożoność automatyzacji projektowania; charakter wydanych dokumentów; liczba wydanych dokumentów; liczba poziomów w strukturze wsparcia technicznego.
Dla każdej cechy przypisane są grupy klasyfikacyjne CAD i ich kody, które określają, czy tworzony system należy do określonej klasy CAD.
Kody grupujące klasyfikację wyróżniają się złożonością obiektu projektowego, poziomem automatyzacji projektowania, złożonością automatyzacji projektowania oraz liczbą wydanych dokumentów, są one ustalane zgodnie z branżowymi dokumentami normatywnymi i technicznymi.
Stopień automatyzacji projektowania pokazuje, jaka część procesu projektowania (w%) realizowana jest przy wykorzystaniu technologii komputerowej; złożoność automatyzacji projektowania charakteryzuje szerokość zasięgu automatyzacji etapów projektowania określonej klasy obiektów.
W oparciu o pierwsze kryterium – rodzaj obiektu projektowego – ustalono trzy kody grup klasyfikacyjnych dla inżynierii mechanicznej (GOST 23501.108–85):
CAD produktów inżynierii mechanicznej– do projektowania wyrobów inżynierii mechanicznej;
CAD procesów technologicznych w budowie maszyn– do projektowania procesów technologicznych w budowie maszyn;
Produkty oprogramowania CAD– do projektowania programów komputerowych, maszyn CNC, robotów i procesów technologicznych.
Kod i nazwa grupy klasyfikacyjnej według atrybutu „Różnorodność obiektu projektowego” ustalane są według aktualnych klasyfikatorów dla obiektów projektowanych przez system:
dla wyrobów CAD z zakresu budowy maszyn i budowy przyrządów – według klasyfikatorów ESKD lub Ogólnounijnego Klasyfikatora Wyrobów Przemysłowych i Rolniczych (OKP);
dla CAD procesów technologicznych w budowie maszyn i budowie przyrządów - według klasyfikatora operacji technologicznych w budowie maszyn i przyrządów lub według klasyfikatorów branżowych.
Złożoność obiektów projektowych określa pięć kodów grupujących klasyfikacje: CAD obiektów prostych (urządzenia technologiczne, przekładnia), CAD obiektów średnio skomplikowanych (obrabiarki do metalu), CAD obiektów złożonych (ciągnik), CAD obiektów bardzo skomplikowanych (samolot) i CAD obiektów o bardzo dużej złożoności.
Wyróżnia się trzy grupy klasyfikacyjne stopnia automatyzacji projektowania: system projektowania niskozautomatyzowanego, w którym stopień automatyzacji projektowania wynosi do 25%; średniozautomatyzowany system projektowania – stopień automatyzacji projektowania wynosi 25…50%; wysoce zautomatyzowany system projektowania – stopień automatyzacji projektowania wynosi ponad 50%.
Jednoetapowy, wieloetapowy, złożony CAD definiuje złożoność automatyzacji projektowania.
Ustalono trzy kody klasyfikacji grupowania poziomów w strukturze wsparcia technicznego CAD: jednopoziomowy – system zbudowany w oparciu o średni lub duży komputer ze standardowym zestawem urządzeń peryferyjnych, obejmującym narzędzia do graficznego przetwarzania informacji; dwupoziomowy – system zbudowany w oparciu o średni lub duży komputer i połączoną z nim jedną lub więcej automatycznych stacji roboczych (AWS), posiadający własny komputer; trójpoziomowy - system zbudowany w oparciu o komputer główny, kilka stacji roboczych i urządzenia peryferyjne sterowane programowo, służące do scentralizowanej obsługi tych stacji roboczych, lub w oparciu o komputer główny i grupę stacji roboczych połączonych w sieć komputerową.
Przykład sformalizowany O Opisy CAD
Kody grupujące klasyfikację CAD – Obrabiarki:
1.041000.2.1.2.1.1.1.2.
| Numer grupy klasyfikacyjnej CAD | Kod grupy klasyfikacyjnej | Nazwa grupy klasyfikacyjnej | Klasyfikatory, normy, metody lub inne dokumenty, zgodnie z którymi ustalane są kody grup klasyfikacyjnych |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 | 1 041000 2 1 1 1 1 2 | CAD produktów inżynierii mechanicznej Obrabiarki i linie do cięcia (z wyjątkiem obróbki drewna) Obiekty CAD o średniej złożoności Niski zautomatyzowany system projektowania. Poziom automatyzacji projektowania 22,5"/o CAD, jednoetapowy. Wykonuje jeden etap projektowania inżynierskiego (konstrukcji) CAD, który tworzy dokumenty na taśmie papierowej i arkuszu WYSZUKIWANIE W STRONIE: |
I zdobywczyni drugiego miejsca.
Zinina Inna Nikołajewna, kandydat nauk technicznych, profesor nadzwyczajny Wydziału Technologii Inżynierii Mechanicznej, Moskiewski Państwowy Uniwersytet Techniczny „MAMI”
Prawie wszyscy producenci CAD obecnie rozwijają i udoskonalają dobrze znane podejścia do projektowania procesów technologicznych (TP). Systemy są zarośnięte wieloma dodatkowymi modułami, a jednocześnie wciąż nie widzimy prawdziwej automatyzacji pracy technologa. W artykule omówiono możliwe możliwości rozwoju automatyzacji procesu projektowania technologii. Według autora artykułu wiele z nich można wdrożyć w oparciu o istniejącą bazę matematyczną oprogramowania VERTICAL i KOMPAS firmy ASCON.
Komputerowe systemy projektowania technologicznego, w tym VERTICAL, pozostają produktami, które ułatwiają pracę technologa, ale jej nie automatyzują. Zapytacie, o czym mówimy? Rozwiążmy to.
Opracowanie technologii wytwarzania lub montażu jest procesem złożonym i wieloczynnikowym, zarówno pod względem możliwego zestawu operacji, jak i stosowanego sprzętu i osprzętu. Dziś projektowanie procesu technicznego z wykorzystaniem CAD sprowadza się do dwóch możliwości – projektowania z wykorzystaniem procesu analogowego (standardowego, grupowego, uogólnionego) lub wykorzystania baz danych do poszczególnych operacji, przejść, wyposażenia itp.
Rozważmy pierwszą opcję - proces analogowy. W inżynierii mechanicznej w czasach sowieckich opracowywano i wdrażano standardowe procesy techniczne, niemal centralnie. Przypomnę, że przez standardowy proces technologiczny rozumie się proces technologiczny opracowany w celu wytworzenia (lub montażu) reprezentatywnego produktu, który obejmuje wszystkie możliwe elementy konstrukcyjne charakterystyczne dla danego typu konstrukcyjnego produktu. Typowe TP zebrano w podręcznikach i albumach, które następnie wydano i udostępniono przedsiębiorstwom przemysłowym. Teraz wartość starych publikacji nie jest zbyt duża, a nowych po prostu nie ma. Zmienił się sprzęt, narzędzia, a co za tym idzie, podejście do wytwarzania tych samych produktów. Samodzielne tworzenie standardowych procesów technologicznych w ramach jednego przedsiębiorstwa jest zadaniem niezwykle pracochłonnym, wymagającym wysoko wykwalifikowanych technologów. Stosowanie standardowych transformatorów transformatorowych jest najbardziej uzasadnione w przedsiębiorstwach o ograniczonej gamie produktów, które nie różnią się zbytnio konstrukcją.
Podobną sytuację można zaobserwować w przypadku grupowych TP. Cechuje je nie tylko wspólność konstrukcyjna, ale także wspólność użytego sprzętu i akcesoriów. Grupowe procesy techniczne zawsze były korzystne w ciągłej produkcji. W przeciwieństwie do standardowych, grupowe TP są opracowywane tylko w konkretnym przedsiębiorstwie. Te TP wymagają opracowania półwyrobu grupowego i części grupowej, która obejmuje wszystkie elementy konstrukcyjne części zawartych w grupie. I tu znowu wymagane są poważne kwalifikacje technologa i dodatkowa praca projektanta.
Innym wariantem procesu analogowego jest uogólniony proces technologiczny. Najprościej mówiąc, proces ten jest magazynem wszystkich możliwych operacji technologicznych, które są potrzebne do wytworzenia strukturalnie podobnych części. W przeciwieństwie do standardowego, taki TP jest zbędny, nie można przy jego pomocy wyprodukować żadnego produktu bez poważnej wstępnej edycji. Taki TP można łatwo utworzyć poprzez połączenie kilku pojedynczych TP, ale nie jest łatwo go edytować. Uogólniony TP można uznać za rodzaj bazy danych do przetwarzania (montażu) określonego rodzaju produktu.
Jakie są wady procesów analogowych z punktu widzenia ich wykorzystania w projektowaniu komputerowym? Pierwszą i oczywistą wadą jest konieczność tworzenia bazy danych o takich procesach. Najczęściej w tym celu stare, „papierowe” TP są przepisywane fabrycznie, wprowadzając wymaganą liczbę nieuniknionych błędów podczas przepisywania. Druga wada związana jest z rodzajem produkcji. Jeśli na przykład zakład produkuje N typów pomp tłokowych, wówczas ta wada nie będzie tam zauważalna. Przejawi się to w przedsiębiorstwach wieloproduktowych, gdzie większość produktów ma specyficzną konstrukcję i dlatego opracowywanie procesów standardowych lub grupowych nie uzasadnia jego kosztów.
Drugą opcją jest tworzenie indywidualnych procesów technologicznych z wykorzystaniem baz danych. Ogólnie rzecz biorąc, ta opcja reprezentuje najczęstszy proces rozwoju TP. Konwencjonalny w tym sensie, że niczym nie różni się od pisania ręcznego. Oszczędność czasu wynika z faktu, że tekst przejścia w pewnym stopniu znajduje się już w bazie danych, natomiast wybór strategii przetwarzania, sprzętu i narzędzi pozostaje w rękach technologów. I tu trzeba wspomnieć o kolejnym, trzecim pod względem liczby, ale nie mniej ważnym, rosyjskim problemie - bardzo niskim poziomie umiejętności obsługi komputera przez większość technologów. W każdej krajowej fabryce uderzający jest skład biur technologicznych - pracownicy w wieku emerytalnym i bardzo młodzi ludzie, wczorajsi lub obecni studenci. Ci pierwsi, ze względu na swój wiek i ugruntowane pomysły, są przyzwyczajeni do pracy z papierem, drudzy, choć dobrze radzą sobie z komputerem, nie mają wystarczającego doświadczenia technologicznego. Efektem jest niska efektywność wdrażania technologicznych systemów CAD.
Osobom starszym, które nigdy nie pracowały przy komputerze, łatwiej i szybciej jest projektować tak, jak są przyzwyczajone, czyli np. na papierze. Dzisiejsi studenci (oczywiście nie wszyscy) tworzą procesy techniczne, które kończą się niepowodzeniem zarówno pod względem strategii, jak i wyniku końcowego. Jednocześnie starsi muszą je kontrolować, ponieważ CAD tego nie robi. Kontrola najczęściej opiera się na wydrukach, czyli tzw. traci się przewagę związaną z elektronicznym przepływem dokumentów i czasem potrzebnym na podwójną weryfikację.
Jest trzeci sposób. Korzystanie z technologii modułowej opracowanej przez profesora IMASH imienia. Blagonravov RAS Bazrov B.M. W VERTICAL podejście to realizowane jest poprzez koncepcję elementów konstrukcyjnych i technologicznych. To bardzo ciekawy sposób projektowania. Każdy produkt można przedstawić w postaci zestawu elementów standardowych - cylindrów, płaszczyzn, fazek itp. Każdy element standardowy, w zależności od jego wielkości, dokładności i chropowatości, można powiązać z listą kolejnych operacji. Głównym problemem jest ta lista. System posiada pewną liczbę elektrociepłowni z możliwością ich przetwarzania, ale jest ich bardzo mało. Zakłada się, że przedsiębiorstwo samo może w dalszym ciągu tworzyć CHP, a co najważniejsze, tworzyć strategie przetwarzania każdego z nich. I tutaj problem numer trzy podany powyżej staje się problemem numer jeden. Technolog musi posiadać duże doświadczenie i wiedzę dotyczącą technologii w ogóle, a w szczególności technologii modułowej, a także wiedzę dotyczącą urządzeń i akcesoriów. W rezultacie, moim zdaniem, najbardziej produktywna opcja projektowania TP pozostaje niewielka.
Z powyższego można wyciągnąć dwa wnioski. Jedno z nich nie ma nic wspólnego z CAD jako takim, ponieważ mówimy o szkoleniu technologów. I tutaj najrozsądniej jest nie tyle krytykować, ile zalecić menedżerom biznesowym regularne doskonalenie umiejętności technologów poprzez szkolenia. Drugi wniosek, właściwie ten, dla którego zaczęto pisać ten artykuł, jest taki, że istniejące CAD TP nie automatyzują pracy technologa, gdyż w żaden sposób nie wpływają na jego decyzje technologiczne. W rezultacie wszystkie błędy nieodłącznie związane z projektem papierowym pozostają w projekcie elektronicznym. Błędy w projektowaniu TP oznaczają niską jakość produktu końcowego przy znacznej inwestycji czasu i pieniędzy. Wprowadzenie szerszej automatyzacji w projektowaniu procesów technologicznych częściowo złagodzi kwestię kwalifikacji technologów ze względu na ukształtowanie pierwotnego procesu technologicznego w oparciu o znane zasady technologiczne, które zapobiegają poważnym błędom.
Istnieje obiektywna przyczyna tej sytuacji. Rozwój TP to proces twórczy, tj. mało sformalizowane. Bardzo trudno jest sprowadzić to do samej matematyki, która leży u podstaw każdego CAD. Biorąc pod uwagę naukowy charakter tego problemu, nie może go rozwiązać jedna firma zajmująca się programowaniem CAD, nawet tak renomowana jak ASCON. Co można by zmienić na kolejnym etapie rozwoju VERTICAL i COMPASS, w oparciu o to, co już zostało zrobione i bez wchodzenia w naukową dżunglę?
Po pierwsze chciałbym zobaczyć pracę CAD TP nie tylko na etapie pisania technologii. Projektowanie TP rozpoczyna się od oceny wykonalności projektu. Związek ten łączy pracę projektanta i technologa z warunkami panującymi w przedsiębiorstwie, w którym produkt będzie wytwarzany. Testowanie wykonalności jest jednym z najważniejszych i najbardziej złożonych etapów. Czytając wykład z technologii budowy maszyn na uczelni mechanicznej, mogę stwierdzić, że jest to jeden z najtrudniejszych tematów, dlatego poziom zrozumienia i opanowania go przez technologów nieposiadających dużego doświadczenia produkcyjnego jest niezwykle niski. Wydobywanie odbywa się zwykle w dwóch etapach. Pierwsza to analiza jakościowa projektu pod kątem możliwości jego wykonania w danym przedsiębiorstwie w oparciu o istniejący sprzęt i urządzenia. Drugi etap to ilościowa ocena wykonalności za pomocą wskaźników formalnych. Obecnie w ogóle nie przeprowadza się testów wykonalności w ramach CAD. Jakie widzisz sposoby rozwiązania tego problemu? Etapem najłatwiejszym do zautomatyzowania jest etap kwantyfikacji. Na tym etapie współczynniki są łatwymi do obliczenia i dość pouczającymi wskaźnikami. Aby ocenić wykonalność części, GOST 14.201 zaleca, co następuje:
Stopień wykorzystania materiału jest już obliczony w trybie PIONOWYM. Do określenia innych współczynników wystarczy rysunek lub model z wymiarami i warunkami technicznymi. Dokładność jest widoczna na rysunku w postaci tolerancji i/lub pasowań. Aby wyeliminować ręczne liczenie, konieczne jest, aby system CAD przesyłał informacje o liczbie powierzchni (krawędzi) części, ilości i jakości dokładności wymiarowej. KOMPAS posiada podręcznik, z którego projektant wybiera tolerancje i pasowania (rysunek 1), co oznacza, że w zasadzie możliwe jest policzenie zastosowanych tolerancji i pasowań. Podobnie sytuacja wygląda ze współczynnikiem chropowatości, jeśli chropowatość jest wskazana na rysunku lub modelu za pomocą podręcznika. Współczynnik unifikacji elementów projektu pokazuje liczbę zunifikowanych powierzchni. Współczynnik ten można stosunkowo łatwo wyznaczyć, jeśli podczas projektowania zastosowano moduł KOMPAS-Shaft 2D lub 3D. Elementy biblioteczne utworzone za pomocą modułu są standardowe i ujednolicone (rysunek 2), a ich liczba zastosowana w projekcie nie jest trudna do obliczenia. Wartości wszystkich współczynników porównuje się ze standardowymi, biorąc pod uwagę rodzaj produkcji. Rezultatem jest podpowiedź dla technologa, że według jakiegoś wskaźnika dana część nie jest zaawansowana technologicznie, niewystarczająco zaawansowana technologicznie lub zaawansowana technologicznie. Decyzję podejmuje technolog, ale czas na podjęcie decyzji jest już znacznie skrócony dzięki zautomatyzowanym obliczeniom.
Obrazek 1
Podane współczynniki nie wyczerpują całej istniejącej listy ocen wykonalności, ale są najwygodniejsze z punktu widzenia obliczeń matematycznych, dla których dane można uzyskać z modelu części. Ocena głównych wskaźników wykonalności, a mianowicie pracochłonność produkcji i koszty technologiczne, zanim rozwój procesu technologicznego może być realizowany jedynie za pomocą procesów -analogów, co stwarza pewną trudność. Określenie wykonalności jednostki montażowej jest jeszcze bardziej złożonym zadaniem i nie będę rozwodzić się nad wskaźnikami i ich możliwym określeniem w ramach tego artykułu.
Rysunek 2
Automatyzacja, nawet częściowa, wysokiej jakości testów projektu części pod kątem wykonalności jest dość problematyczna. Tutaj, moim zdaniem, w tej chwili możliwa jest tylko jedna opcja - automatyczne porównanie danego poziomu dokładności z możliwościami technologicznymi sprzętu. W tym celu podręcznik sprzętu powinien zapewniać możliwość wskazania danych paszportowych dotyczących dokładności każdego elementu wyposażenia. Ponadto konieczne jest opracowanie procedury porównywania danych rysunkowych (modelowych) z danymi referencyjnymi. Przykładowo, wskazując powierzchnię o rozmiarze X o jakości Y, system musi pokazać technologowi cały sprzęt na jego terenie, który zapewnia taką dokładność przy obróbce określonego rozmiaru. Procedura ta może później znacznie uprościć strategię przetwarzania poprzez wyeliminowanie zbędnych operacji.
Po drugie, automatyzacja całego procesu tworzenia oprzyrządowania technologicznego jest moim zdaniem bardziej prawdopodobna przy przejściu na technologię modułową, tj. projekt poprzez KHPP. Co więcej, tradycyjne projektowanie wykorzystujące procesy analogowe można z większym prawdopodobieństwem zautomatyzować, jeśli wykorzysta się je do wybrania analogu i jego edycji, czyli modelu produktu utworzonego z elementów projektowych i technologicznych.
Aby rozwijać automatyzację projektowania procesów technicznych w oparciu o CFC, konieczne jest rozwiązanie następujących zagadnień: automatyczne rozbicie części na CFC przy przenoszeniu jej z systemu CAD, rozbudowa bazy danych o CFC o porównanie operacji obróbczych, powiązanie wybór strategii przetwarzania CFC przy użyciu sprzętu istniejącego na miejscu (w warsztacie). Biorąc pod uwagę, że technologię można opracować na nowy sprzęt, który nie został jeszcze zakupiony, powinna istnieć możliwość wskazania tego faktu na etapie projektowania, np. poprzez wyłączenie filtrowania operacji po sprzęcie. Wówczas początkowy etap zautomatyzowanego projektowania pojedynczego TP może wyglądać tak, jak pokazano na rysunku 3.
Rysunek 3
Podstawowy TP podlega edycji w celu utworzenia przejść przetwarzania operacji. Możliwe jest utworzenie pierwotnego procesu technicznego na poziomie operacyjnym, jeśli dodasz automatyczną kombinację przejść w oparciu o powszechność używanego sprzętu. Może się tu jednak pojawić duża liczba błędów. Liczbę błędnych łączeń przejść można zmniejszyć, biorąc pod uwagę schematy instalacji przedmiotu obrabianego. Automatyzacja tworzenia takich schematów nie jest dziś możliwa, ale schematy mogą być tworzone przez użytkownika w trybie dialogowym, wskazując powierzchnie bazowe na modelu lub rysunku.
Kolejną kwestią jest automatyzacja doboru narzędzi. Jeśli każdy typ CFC można powiązać z sekwencją operacji przetwarzania, wówczas każdą operację można powiązać z rodzajem użytego narzędzia. Dzieje się tak nadal podczas projektowania w VERTICAL, ale wybór konkretnej instancji narzędzia ponownie zależy od użytkownika. Co można zautomatyzować? Na podstawie materiału obrabianego przedmiotu można wybrać narzędzia w oparciu o materiał skrawający, filtrując w oparciu o dostępność w warsztacie. Korzystając ze schematu instalacji, określ orientację narzędzia podczas obróbki (prawo, lewo, symetrycznie). W zależności od danych maszyny - typ, rozmiar, kształt przekroju i długość oprawki, należy zastosować tuleje adapterowe. Rozmiar części tnącej jest zwykle określany na podstawie ilości usuniętego naddatku. Jeżeli zakres narzędzi w produkcji jest ograniczony, można to pominąć podczas selekcji, rezygnując z filtrowania po naddatku. Rodzaj obróbki (zgrubna, wykańczająca itp.) i warunki pozwalają określić geometrię części skrawającej.
Tym samym zwiększając stopień automatyzacji podejmowania decyzji technologicznych na etapie początkowym, uzyskamy na wyjściu „pusty” proces technologiczny, który najlepiej odpowiada warunkom istniejącej produkcji. Na etapie edycji technolog będzie musiał dodać sprzęt, materiały pomocnicze i obliczyć warunki skrawania. Zautomatyzowany krok zmniejszy liczbę błędów i zaoszczędzi czas na opracowywaniu strategii produkcyjnej. Można wygenerować kilka podstawowych punktów TP, a najlepsza opcja zostanie wybrana poprzez optymalizację.
Rozważając kwestie związane z projektowaniem technologii, tradycyjnie skupiają się na obróbce skrawaniem lub oddzielnie spawaniu, odlewaniu i tłoczeniu. Procesy montażowe można uznać za niekochanego pasierba pod tym względem. Chciałem częściowo zrekompensować to niedociągnięcie, choćby dlatego, że w Rosji rozwija się obecnie wiele montowni samochodów.
Wszystkie problemy automatyzacji, które zostały już wspomniane, mają ogólne zastosowanie w procesach montażowych, ale są też specyfiki. W VERTICAL V4 rozwiązano kwestię przeniesienia informacji o kompletności jednostki montażowej ze specyfikacji do technologii, co znacznie uprościło proces montażu. Kolejnym rozwiązaniem, które chciałbym zobaczyć, jest automatyzacja uzyskiwania schematów montażu. Już teraz dzięki integracji VERTICAL i COMPASS możliwe byłoby podjęcie pewnych kroków w tym kierunku.
Podstawą opracowania procesu montażu jest schemat montażu, tj. identyfikację podstawy i części dołączonych na każdym etapie i podział jej na podzespoły. W tym celu stosuje się dwa zestawy warunków: oparcie i dostęp do miejsca montażu elementu. Warunek bazowy przy montażu elementu jest spełniony, jeżeli wśród wcześniej zamontowanych elementów znajdują się takie, które tworzą przynajmniej jedną kompozycję podstawy montażowej. Warunek dostępu do miejsca montażu elementu jest spełniony, jeżeli wśród wcześniej zamontowanych elementów nie ma elementów uniemożliwiających montaż tego elementu. Opcje rozkładu zespołu określone przez te warunki mogą stać się podstawą do opracowania obwodów.
Określenie części bazowej i części dołączonych, a co za tym idzie opcji rozkładu, można dokonać w oparciu o wiązania nałożone na złożenie i kolejność ich stosowania. Ponieważ w operacji montażu głównym przejściem decydującym o jakości montażu jest wykonanie połączenia, operacje łączenia należy uwzględnić osobno podczas dekompozycji.
W przeciwieństwie do łączenia, połączenie można utworzyć jedynie za pomocą elementów złącznych, substancji lub specjalnych powierzchni. Identyfikacja elementów złącznych nie jest dziś trudna. Aby rozwiązać problemy z substancjami i powierzchniami, można zasugerować następujące rozwiązania. W KOMPAS-3D w module montażowym przewidziano osobną funkcję łączenia za pomocą substancji. Przykładowo, łącząc w płaszczyznach dwie powierzchnie kołnierzy, należy wskazać obecność szczeliwa, które zostanie wybrane z katalogu materiałów, w następującej kolejności: Koniugacja – Wzdłuż płaszczyzny – Z materiałem (Bez) – Polimer (Metal) - Wybierz (Katalog materiałów). W podobny sposób można wskazać obecność połączeń spawanych, lutowanych lub klejonych. Jeśli określisz Bez materiału, otrzymamy normalne połączenie, a z materiałem otrzymamy połączenie.
Specjalnymi powierzchniami do montażu są zęby, gwinty, wypusty, profile RK, stożki, powierzchnie pod podesty itp. Większość połączeń z nimi można sklasyfikować jako połączenie zgodnie z określonymi pasowaniami i/lub tolerancjami oraz cechami formowania podczas projektowania (gwint). Trudności pojawiają się, gdy na jednym elemencie znajduje się kilka wiązań, na przykład oś i koniec. Dlatego też w takich przypadkach zasadne wydaje się zastosowanie podziału na koniugację i łączenie. Dla możliwej analizy kinematycznej konstrukcji, połączenia można podzielić na ruchome i stacjonarne.
Po rozłożeniu i otrzymaniu schematów montażu technolog może przystąpić do opracowywania opcji TP odpowiadających proponowanym schematom. W takim przypadku każda operacja zostanie automatycznie zakończona częściami zgodnie z zastosowanym schematem. Pełniejsza automatyzacja projektowania montażu TP jest możliwa tylko przy automatyzacji samej produkcji, tj. przy zastosowaniu linii automatycznych o znanych parametrach technicznych.
Propozycje przedstawione w tym artykule nie są odkryciami w dziedzinie automatyki. Istnieją one w formie ogólnych pomysłów od ponad roku. Wiele z nich można wdrożyć już teraz, inne po bardziej szczegółowym przestudiowaniu. Udoskonalanie istniejących podejść jest ślepą uliczką w przypadku rozwoju CAD TP, ponieważ wiąże się z budowaniem baz danych, ale nie wiedzy. Przestańmy bać się nowych pomysłów i przesuńmy je do przodu lub w górę, PIONowo.