Computer-Aided Design ) - програмный пакет, предназначеный для создания чертежей, конструкторской и/или технологической документации и/или 3D моделей. В современных системах проектирования CAD получает данный из систем твёрдотельного моделирования CAE (Computer-aided engineering), и передаёт в CAM (Computer-aided manufacturing) для подготовки производства (например генерации программ обработки деталей для станков с ЧПУ или ГАПС (Гибких Автоматизимрованных Производственных Систем)).

Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия (твердотельных, трехмерных, составных), а также генерацию чертежей изделия и их сопровождение. Следует отметить, что русский термин «САПР» по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем «CAD» - он включает в себя как CAD, так и элементы CAM, а иногда и элементы CAE.

Компоненты САПР:

Математическое обеспечение САПР - математические модели, методики и способы их получения

Лингвистическое обеспечение САПР

Техническое обеспечение САПР - устройства ввода, обработки и вывода данных, средства поддержки архива проектных решений, устройства передачи данных

Информационное обеспечение САПР - информационная база САПР, автоматизированные банки данных, системы управления базами данных (СУБД)

Программное обеспечение САПР

Программные компоненты САПР (примером может служить Геометрический решатель САПР)

Методическое обеспечение

Организационное обеспечение

Пример чертежа детали,
находящейся в процессе разработки в САПР

Правильный выбор САПР - надежное условие эффективного проектирования. Критерии выбора:

• Распространенность САПР
• Цена САПР, её сопровождения и модификации
• Широта охвата задач проектирования
• Удобство работы САПР и её "дружественность"
• Наличие широкой библиотечной поддержки стандартных решений
• Возможность и простота стыковки с другими САПР
• возможность корпоративной работы

Примеры САПР

Российские САПР

• Компас - самая распространённая Российская САПР.
• T-FLEX CAD - САПР для машиностроения
• ADEM - САПР для конструкторско-технологической подготовки и станков с ЧПУ

Бесплатные САПР с открытыми исходным кодом

• FreeCAD от Aik-Siong Koh (A-S. Koh)
• FreeCAD от Юргена Райгеля (Jurgen Riegel) - открытая 3D система проектирования
• IndorCAD/Road - система проектирования автомобильных дорог компании ИндорСофт
• QCad - открытая 2D система проектирования
• BRL-CAD - открытая 3D система проектирования

Что такое AutoCAD ?

AutoCAD - 2-х и 3-х мерная система автоматизированного проектирования и чер чения компании Autodesk. Семейство продуктов AutoCAD является одним из наиболее распространённых САПР в мире.

В AutoCAD встроен диалект языка Lisp AutoLISP, обеспечивющий широкие возможности для автоматизации работы.

Пример окна программы AutoCAD

Это традиционное проектирование, визуализация, выпуск документации и воплощение ваших идей эффективно и в полном объеме с использованием нового продукта компании Autodesk. Инструменты рисования и детализации AutoCAD 2007 помогают быстро, как никогда прежде реализовать концепцию проекта и ваши идеи. Сочетая традиционную САПР со средой концептуального дизайна, с помощью AutoCAD 2007 можно быстро создать нужные тела и поверхности, внести в них изменения, рассмотреть с разных сторон. Динамический ввод при черчении позволяет уловить изменения в модели, команды 2D построений – создать базовые формы, команды выдавливания и аналогичные им, придающие телам объем. В AutoCAD 2007 есть все для того, чтобы тела и поверхности на экране как можно точнее соответствовали вашим идеям.

Новые возможности AutoCAD 2007

AutoCAD 2007 предлагает абсолютно новые возможности, которые позволят вам реализовать свои замыслы, представить их наглядно и выпустить всю необходимую документацию.

Концептуальное проектирование

Моделирование тел и поверхностей

С использованием новых возможностей AutoCAD 2007 создавать тела и модели поверхностей стало очень просто. Добавлены новые инструменты по созданию и редактированию тел и поверхностей. С их помощью теперь вы можете создавать сложные твердотельные объекты, «лицо» которых может определяться целым комплексом различных поверхностей. Новый улучшенный пользовательский интерфейс использует единое рабочее окружение для создания тел и поверхностей.

Новые инструменты проектирования

В AutoCAD 2007 реализована новая всплывающая панель «Концептуальный дизайн», в которую интегрированы все инструменты, касающиеся моделирования тел и поверхностей. AutoCAD 2007 использует уже известные и интуитивно понятные инструменты, основанные на технологии «ручек» – ОРТО, ОТСЛЕЖИВАНИЕ, ДИНАМИЧЕСКИЙ ВВОД. Только теперь они адаптированы для работы с телами и поверхностями, что позволяет быстро создавать и редактировать эти элементы.

Навигация в пространстве модели

В AutoCAD 2007 расширены возможности существующих ранее инструментов. Теперь можно «зуммировать» в режиме перспективного вида, «панорамировать» в «прозрачном» режиме и редактировать в режиме «Орбита». Новый режим «Обход» позволяет пройти по модели так же, как это делается в компьютерных играх. Новая функция камеры быстро делает снимки модели, с их помощью можно посмотреть, как будет выглядеть ваш проект с некоторых специфических точек. Все эти усовершенствования навигации делают работу более продуктивной.

Визуализация

Визуальные стили

Визуальные стили AutoCAD 2007 помогают подобрать внешний вид модели. В системе предусмотрено создание новых стилей наружных поверхностей, эффектов кромок, отображение материалов, теней и освещения, а так же создание перспективных и параллельных видов. Все эти инструменты помогают донести до заказчиков модель в наглядном виде. Вашу идею и способы ее реализации смогут представить даже люди, не имеющие глубоких технических познаний.

Анимация

Используя режимы анимации «Обход» и «Путь» в AutoCAD 2007 вы можете сначала обозначить интересные места в вашей модели, а затем создать путь обхода или просто «прогуляться с камерой» по этим точкам. Для наглядной работы с заказчиком может быть сформирован анимационный файл с соответствующими эффектами. Используя анимацию в сочетании с различными визуальными стилями и режимами наложения теней, можно получить правильные и красивые визуальные эффекты. Анимация позволяет провести виртуальную экскурсию по проекту для ваших клиентов.

Создание фотореалистичных изображений

В AutoCAD 2007 использована передовая технология по созданию фотореалистичных изображений – mental ray® (генератор воображаемых лучей). Эта мощная технология, используемая в Autodesk® 3ds Max®, теперь встроена в пользовательский интерфейс AutoCAD. Она позволяет легко и быстро создавать качественные фотореалистичные изображения.

Пример фотореалистичного изображения, созданного в AutoCad 2007
(в обычное фото на 1-ом плане вставлено изображение здания, созданного в AutoCad )

"Площадка на три квартиры":
пример фотореалистичного изображения, созданного в AutoCad 2007

Источники света

Новые интерактивные инструменты по управлению источниками света в AutoCAD 2007 дают возможность быстро и точно разместить на чертеже точечные источники света или прожекторы на указанном расстоянии. Для точного позиционирования источника света, вы можете использовать специальную «ручку». Результат действия виден по теням в реальном времени.

Материалы

В AutoCAD 2007 появились новые возможности по нанесению материалов на объекты, просто возьмите материал из библиотеки и перенесите его на грани и поверхности объекта. Если в библиотеке материалов нет нужного, его быстро можно создать в редакторе материалов.

Согласно предыдущему разделу, автоматизированное проектирование (computer-aided design — CAD) представляет собой технологию, состоящую в использовании компьютерных систем для облегчения создания, изменения, анализа и оптимизации проектов . Таким образом, любая программа, работающая с компьютерной графикой, так же как и любое приложение, используемое в инженерных расчетах, относится к системам автоматизированного проектирования. Другими словами, множество средств CAD простирается от геометрических программ для работы с формами до специализированных приложений для анализа и оптимизации . Между этими крайностями умещаются программы для анализа допусков, расчета масс-инерционных свойств, моделирования методом конечных элементов и визуализации результатов анализа. Самая основная функция CAD — определение геометрии конструкции (детали механизма, архитектурные элементы, электронные схемы, планы зданий и т. п.), поскольку геометрия определяет все последующие этапы жизненного цикла продукта Для этой цели обычно используются системы разработки рабочих чертежей и геометрического моделирования. Вот почему эти системы обычно и считаются системами автоматизированного проектирования. Более того, геометрия, определенная в этих системах, может использоваться в качестве основы для дальнейших операций в системах CAE и CAM . Это одно из наиболее значительных преимуществ CAD, позволяющее экономить время и сокращать количество ошибок, связанных с необходимостью определять геометрию конструкции с нуля каждый раз, когда она требуется в расчетах. Можно, следовательно, утверждать, что системы автоматизированной разработки рабочих чертежей и системы геометрического моделирования являются наиболее важными компонентами автоматизированного проектирования.

Автоматизированное производство (computer-aided manufacturing — CAM ) — это технология, состоящая в использовании компьютерных систем для планирования, управления и контроля операций производства через прямой или косвенный интерфейс с производственными ресурсами предприятия. Одним из наиболее зрелых подходов к автоматизации производства является числовое программное управление (ЧПУ, numerical control — NC). ЧПУ заключается в использовании запрограммированных команд для управления станком, который может шлифовать, резать, фрезеровать, штамповать, изгибать и иными способами превращать заготовки в готовые детали. В наше время компьютеры способны генерировать большие программы для станков с ЧПУ на основании геометрических параметров изделий из базы данных CAD и дополнительных сведений, предоставляемых оператором. Исследования в этой области концентрируются на сокращении необходимости вмешательства оператора.

Еще одна важная функция систем автоматизированного производства — программирование роботов, которые могут работать на гибких автоматизированных участках, выбирая и устанавливая инструменты и обрабатываемые детали на станках с ЧПУ. Роботы могут также выполнять свои собственные задачи, например заниматься сваркой, сборкой и переносом оборудования и деталей по цеху.

Планирование процессов также постепенно автоматизируется. План процессов может определять последовательность операций по изготовлению устройства от начала и до конца на всем необходимом оборудовании. Хотя полностью автоматизированное планирование процессов, как уже отмечалось, практически невозможно, план обработки конкретной детали вполне может быть сформирован автоматически, если уже имеются планы обработки аналогичных деталей. Для этого была разработана технология группировки, позволяющая объединять схожие детали в семейства. Детали считаются подобными, если они имеют общие производственные особенности (гнезда, пазы, фаски, отверстия и т. д.). Для автоматического обнаружения схожести деталей необходимо, чтобы база данных CAD содержала сведения о таких особенностях. Эта задача осуществляется при помощи объектно-ориентированного моделирования или распознавания элементов (глава 5). Технология группировки описывается в главе 10.

Вдобавок, компьютер может использоваться для того, чтобы выявлять необходимость заказа исходных материалов и покупных деталей, а также определять их количество исходя из графика производства. Называется такая деятельность планированием технических требований к материалу (material requirements planning MRP). Компьютер может также использоваться для контроля состояния станков в цехе и отправки нм соответствующих заданий.

Автоматизированное конструирование (computer-aided engineering — CAE ) — это технология, состоящая в использовании компьютерных систем для анализа геометрии CAD, моделирования и изучения поведения продукта для усовершенствования и оптимизации его конструкции. Средства CAE могут осуществлять множество различных вариантов анализа. Программы для кинематических расчетов, например, способны определять траектории движения и скорости звеньев в механизмах. Программы динамического анализа с большими смещениями могут использоваться для определения нагрузок и смещений в сложных составных устройствах типа автомобилей. Программы верификации и анализа логики и синхронизации имитируют работу сложных электронных цепей.

По всей видимости, из всех методов компьютерного анализа наиболее широко в конструировании используется метод конечных элементов (finite-element method — FEM). С его помощью рассчитываются напряжения, деформации, теплообмен, распределение магнитного поля, потоки жидкостей и другие задачи с непрерывными средами, решать которые каким-либо иным методом оказывается просто непрактично. В методе конечных элементов аналитическая модель структуры представляет собой соединение элементов, благодаря чему она разбивается на отдельные части, которые уже могут обрабатываться компьютером.

Как отмечалось ранее, для использования метода конечных элементов нужна абстрактная модель подходящего уровня, а не сама конструкция. Абстрактная модель отличается от конструкции тем, что она формируется путем исключения несущественных деталей и редуцирования размерностей. Например, трехмерный объект небольшой толщины может быть представлен в виде двумерной оболочки . Модель создается либо в интерактивном режиме, либо автоматически. Готовая абстрактная модель разбивается на конечные элементы, образующие аналитическую модель. Программные средства, позволяющие конструировать абстрактную модель и разбивать ее на конечные элементы, называются препро- цессорами (preprocessors). Проанализировав каждый элемент, компьютер собирает результаты воедино и представляет их в визуальном формате. Например, области с высоким напряжением могут быть выделены красным цветом. Программные средства, обеспечивающие визуализацию, называются постпроцессорами (postprocessors). О методе конечных элементов речь пойдет в главе 8.

Существует множество программных средств для оптимизации конструкций. Хотя средства оптимизации могут быть отнесены к классу CAE, обычно их рассматривают отдельно. Ведутся исследования возможности автоматического определения формы конструкции путем объединения оптимизации и анализа . В этих подходах исходная форма конструкции предполагается простой, как, например, у прямоугольного двумерного объекта, состоящего из небольших элементов различной плотности. Затем выполняется процедура оптимизации, позволяющая определить конкретные значения плотности, позволяющие достичь определенной цели с учетом ограничений на напряжения. Целью часто является минимизация веса. После определения оптимальных значений плотности рассчитывается оптимальная форма объекта. Она получается отбрасыванием элементов с низкими значениями плотности. Введение в оптимизацию дается в главе 9.

Замечательное достоинство методов анализа и оптимизации конструкций заключается в том, что они позволяют конструктору увидеть поведение конечного продукта и выявить возможные ошибки до создания и тестирования реальных прототипов, избежав определенных затрат. Поскольку стоимость конструирования на последних стадиях разработки и производства продукта экспоненциально возрастает, ранняя оптимизация и усовершенствование (возможные только благодаря аналитическим средствам CAE) окупаются значительным снижением сроков и стоимости разработки.

Таким образом, технологии CAD, CAM и CAE заключаются в автоматизации и повышении эффективности конкретных стадий жизненного цикла продукта. Развиваясь независимо, эти системы еще не до конца реализовали потенциал интеграции проектирования и производства. Для решения этой проблемы была предложена новая технология, получившая название компьютеризованного интегрированного производства (computer-integrated manufacturing — CIM). CIM пытается соединить «островки автоматизации» вместе и превратить их в бесперебойно и эффективно работающую систему. CIM подразумевает использование компьютерной базы данных для более эффективного управления всем предприятием, в частности бухгалтерией, планированием, доставкой и друг ими задачами, а не только проектированием и производством, которые охватывались системами CAD, CAM и CAE. CIM часто называют философией бизнеса, а не компьютерной системой. В этом учебнике технологии CIM рассматриваться не будут.

BC/NW 2006, №2, (9):11

BC / NW 2006, №2, (9):11.1

ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ИНТЕГРАЦИИ CAD И CAE

Аникеев Г.Е., Василец А.Н.

(г.Москва, Московский Энергетический Институт (Технический Университет), Российская Федерация)

По мнению ведущих мировых аналитиков, основными факторами успеха в современном промышленном производстве являются: сокращение срока выхода продукции на рынок, снижение ее себестоимости и повышение качества. Сейчас общепризнанным фактом является невозможность изготовления сложной наукоемкой продукции (кораблей, самолетов, различных видов промышленного оборудования и др.) без применения современных систем автоматизации. К числу наиболее эффективных технологий, позволяющих выполнить эти требования, принадлежат так называемые CAD/CAM/CAE-системы (системы автоматизированного проектирования, технологической подготовки производства и инженерного анализа). Несмотря на широкое распространение систем CAD для проектирования и систем CAE для анализа, эти системы не так уж хорошо интегрируются. Дело в том, что модели CAD и CAE по сути используют разные типы геометрических моделей, и в настоящее время не существует общей унифицированной модели, которая бы содержала в себе как информацию для проектирования, так и для анализа.

В данной работе намечаются основные пути решения данной проблемы, рассматриваются их достоинства и недостатки.

Термины CAD , CAM , CAE обозначают следующее:

CAD-системы (сomputer-aided design) - компьютерная поддержка проектирования, предназначенная для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации (более привычно они именуются системами автоматизированного проектирования - САПР).

CAM-системы (computer-aided manufacturing) - компьютерная поддержка изготовления, предназначенная для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков. CAM-системы еще называют системами технологической подготовки производства.

САЕ-системы (computer-aided engineering) - поддержка инженерных расчетов представляющая собой применение обширного класса систем, каждая из которых позволяет решать определенную расчетную задачу (группу задач), начиная от расчетов на прочность, анализа и моделирования тепловых процессов до расчетов гидравлических систем и машин, расчетов процессов литья. В CAЕ-системах также используется трехмерная модель изделия. CAE-системы еще называют системами инженерного анализа.

CAD системы, базирующиеся на трехмерной геометрии, сейчас широко применяются при проектировании широкого спектра изделий. В то же время, инженерный анализ с использованием CAE -систем необходим при проектировании изделия. Поэтому ключевым моментом для улучшения процесса проектирования является тесная «бесшовная» интеграция CAD и CAE . Возможность тесной интеграции зависит от следующих факторов: масштаба, границ и целей CAE -анализа; природы и качественных характеристик CAD -модели; степени детализации, требуемой для CAE .

Существуют четыре основных подхода к интеграции CAD и CAE :

1) CAD -ориентированый;

2) CAE -ориентированный;

3) CAD / CAE -ориентированный;

4) Использование технологии управления информацией об изделии на протяжении его жизненного цикла (Product Lifecycle Management, PLM).

Рассмотрим более подробно каждый из этих подходов.

CAD -ориентированый подход

В CAD -ориентированном подходе, рассматривается проектирование, основанное на CAD -системе и интерактивный анализ, который проводится с целью улучшения проектируемого изделия. Данная методика уже получила широкое распространение. Практически во всех современных CAD -системах предусмотрены дополнительные модули анализа и имитации, тесно интегрированные с системой моделирования. Эти модули позволяют решать задачи кинематического моделирования, анализа методом конечных элементов (МКЭ), генерации сетки и последующей обработки непосредственно в системе моделирования. Например, система Pro / Engineer фирмы PTC включает в себя модули Pro / Mechanica , выполняющие структурный, вибрационный, температурный и двигательный анализ. Pro / Mesh и Pro / FEMPOST – это пре- и постпроцессоры анализа по МКЭ соответственно . Таким образом МКЭ становится наиболее популярным методом для анализа. К сожалению, часто модели созданные в CAD непригодны для МКЭ. Как показано на рис. 1 для МКЭ в большинстве случаев требуется некая абстрактная модель, в то время как CAD -система обеспечивает создание детализированной твердотельной модели.

Рисунок 1 . Геометрические модели: (a ) детализированная CAD -модель; (b ) абстрактная модель CAE .

Следовательно, как показано на рис.2, для получения МКЭ-специфичной модели необходим процесс преобразования, который удаляет некоторые элементы, и даже изменяет размеры исходной модели. Удаление элементов заключается в том, что маленькие геометрические элементы, содержащиеся в модели, игнорируются или скрываются. Существуют специальные экспертные системы, в которые загружается CAD-модель и они селективно скрывают геометрические элементы и их свойства, чтобы затем получить модель для анализа. А при изменении размеров происходит некое упрощение твердотельной модели. В результате получается, например, каркасная модель или поверхностная.

Рисунок 2 . СAD-ориентированный подход к интеграции CAD и CAE.

Процесс преобразования моделей является значительным препятствием на пути интеграции CAD и CAE , а также довольно нетривиальной задачей, к тому же требующей значительных временных затрат. Для решения этой проблемы существует много разработок, в первую очередь связанных с автоматизацией процесса преобразования одной модели в другую. Однако, возможности всех существующих в данное время методов достаточно ограничены, и степень автоматизации процесса преобразования моделей требует совершенствования.

Преобразование моделей зависит также от наличия тех или иных свойств у CAD -модели. Если CAD -модель не содержит информацию о необходимых для CAE свойствах, производится определение этих свойств, путем анализа твердотельной модели. В противном случае необходимые свойства конвертируются в свойства CAE -модели. В случае если свойства CAD -модели полностью идентичны свойствам CAE -модели, никакой конвертации не производится. Технологии, используемые в процессе преобразования, включают в себя: проектирование на основе конструктивных элементов геометрической модели (фичеров),определение свойств модели, конвертация свойств, удаление некоторых элементов модели и изменение размеров. Также здесь используется твердотельное моделирование и самопересекающееся топологическое моделирование (NMT ). Число общих ребер вмоделях должно быть чуть меньше или равно двойному количеству ребер. Если это число более чем в два раза превосходит число ребер, тогда модель считается самопересекающейся, в которой одно или более ребер лежит на пересечении более чем двух граней, т.е. она имеет совпадающие ребра. Самопересекающиеся модели позволяют строить топологию, включающую точки, кривые, поверхности и трехмерные объекты, содержащие в себе точки, кривые или поверхности, присоединенные или нет к внешней границе.

CAE -ориентированый подход

В CAE -ориентированном подходе, прежде всего проводится инженерный анализ на основе абстрактной модели, с целью определения всех параметров CAE -модели. Как показано на рис.3 модель для проектирования получается путем добавления дополнительных элементов, а также необходимой информации о размерах.

Рисунок 3. CAE -ориентированный подход к интеграции CAD и CAE .

Этот подход, основанный на добавлении элементов модели и образмеривании прямо противоположен CAD -ориентированному подходу, который требует упрощения геометрии модели с целью приближения к модели МКЭ. В случае ориентации на CAE , требуются автоматизированные процедуры формирования твердотельных моделей на основе абстрактных предшественников. В противном случае, конструкторам потребуется вручную восстанавливать геометрию по проектной документации. В случае CAE -ориентированного подхода, аналогично CAD -подходу, существуют различные технологии преобразования в зависимости от наличия и содержания свойств в CAE модели. При данном подходе используются технологии проектирования на основе фичеров, определения свойств модели и конвертации свойств из NMT -модели, а также добавления элементов и размеров NMT -модели. Добавление размеров – это технология создания твердотельных моделей из абстрактных NMT -моделей, используемая в CAE -ориентированном подходе. Добавляется толщина для поверхностей и производится утолщение каркасов.

CAD / CAE -ориентированый подход

CAD - и CAE -ориентированные подходы требуют двойных усилий по созданию и непрерывному поддержанию двух различных моделей одного изделия. Отсутствие автоматизированных средств трансформации из одного типа модели в другой может привести к тому, что модель придется восстанавливать по документации. Это является узким местом в интеграции CAD - CAE . В дополнение, при инженерном анализе часто требуется менять степень детализации (LOD ) и/или уровень абстракции (LOA ) рассматриваемой модели. Как только меняются LOD и LOA , необходимо заново проводить процесс трансформации. В качестве решения данных проблем предлагаются варианты общего модельного пространства, а также двунаправленной интеграции CAD - CAE .В данном случае система позволяет CAD -системе автоматически генерировать модели для анализа, а CAE -системе автоматически модифицировать геометрию деталей и проводить новый анализ. Процесс преобразований повторяется, пока не будет достигнут заданный критерий.

Данный метод называется CAD / CAE -интегрированным подходом, который обеспечивает унифицированное моделирование для «бесшовной» интеграции CAD / CAE . На рис.4 показан поток данных при этом подходе. В основе его лежат следующие технологии: проектирование с использованием фичеров, NMT , многомасштабные представления.

Рисунок 4. Интегрированный подход CAD \ CAE .

При данном подходе, одновременно создаются различные типы геометрических моделей проектирования и анализа для каждой операции моделирования фичера. Все модели интегрируются в одну общую модель. Твердотельные модели с различными LOD легко получаются из интегрированной модели. Более того, для каждого LOD можно получить абстрактную NMT модель с различным LOA и передать её в CAE -систему.

В случае CAD / CAE -интегрированного подхода CAD и CAE модели создаются одновременно и объединяются в единую NMT модель. Из объединенной модели CAD и CAE модели получаются с помощью механизма выборки. В дополнение, этот подход поддерживает модели CAD , CAE на различных LOD и LOA . Поэтому используемые здесь технологии это проектирование на основе фичеров, алгоритмы выборки, удаления элементов и изменения размеров, многомасштабные представления.

Использование технологии PLM

В отличие от описанных выше принципов интеграции CAD и CAE , использование технологии управления информацией об изделии на протяжении его жизненного цикла затрагивает не отдельные вопросы улучшения совместной работы этих двух систем, а более глобальные задачи объединения в одно целое всех процессов проектирования, производства, модернизации и сопровождения технически сложных изделий.

Что же такое PLM? Точно ответить на этот вопрос непросто, так как четкое определение отсутствует, а формулировки главных идеологов хотя и подробны, но весьма расплывчаты. Например, компания CIMdata, которая специализируется на анализе рынка PLM, утверждает, что это стратегический подход к организации бизнеса, позволяющий предприятиям с помощью интегрированного набора корпоративных систем коллективно разрабатывать, распространять и использовать информацию обизделии, а также управлять ею на протяжении его жизненного цикла - от проекта до утилизации . Компания EDS определяет PLM как комплексную корпоративную информационную систему, обеспечивающую управление всеми аспектами жизненного цикла изделия, от выработки требований, анализа рынка и разработки до производства, поставки и сервисного обслуживания .

Все определения звучат настолько красиво и неконкретно, что на первый взгляд даже может показаться, что PLM - скорее маркетинговый лозунг, чем реальная технология. И хотя, некоторая маркетинговая составляющая в PLM присутствует, было бы преждевременно заявлять, что этим исчерпываются возможности данной концепции. Ведь если абстрагироваться от эффектных формулировок и разобраться в сути PLM, то становится ясно, что это такая же компьютерная технология, как и многие другие, со своими задачами, преимуществами и проблемами.

Итак, обобщая выше сказанное, основная задача PLM - это объединение отдельных участков автоматизации в едином информационном пространстве и реализация сквозного конструкторского, технологического и коммерческого цикла, от подготовки проекта до утилизации. Такой подход сулит предприятиям немалые выгоды, главные из которых:

- ускорение выпуска новых продуктов;

- усиление контроля за качеством;

- сокращение издержек заменой физических макетов виртуальными;

- экономия за счет многократного использования проектных данных;

- расширение возможностей оптимизации изделий;

- экономия благодаря сокращению отходов производства;

- снижение затрат с помощью полной интеграции инженерного документооборота.

Но, чтобы воспользоваться преимуществами данной концепции, необходимо преодолеть серьезные технические трудности. Основная проблема, стоящая перед пользователями и разработчиками заключается в необходимости объединения разнородных систем автоматизации на предприятии и обеспечении коллективной работы персонала.

Обычно каждое подразделение выдает свою информацию и по-своему ее обрабатывает. Так, отделы проектирования (использующие CAD ), и анализа продукции (CAE ) могут использовать совершенно разные спецификации и стандарты и принимать решения независимо друг от друга. Поэтому перед внедрением PLM должны прежде всего быть установлены корпоративные стандарты на форматы данных. Также многие предприятия для выполнения отдельных заданий производственного процесса используют программное обеспечение - ПО (чаще всего САПР) разных поставщиков. Для их интеграции в рамках PLM-среды приходится применять средства преобразования данных из одного формата в другой, что нередко вызывает ошибки и ухудшает качество информации. Наиболее очевидный способ избежать этого - внедрять PLM-продукты одного поставщика. Однако лишь немногие поставщики предлагают весь набор средств PLM, да и предприятия вряд ли захотят менять привычные САПР на новые. Единственный выход - создание открытого формата данных. Такие попытки предпринимаются, но, к сожалению, особого прогресса здесь не наблюдается. Организация ISO выпустила стандарт STEP (Standard for the Exchange of Product Model Data) для описания трехмерных CAD-моделей, но он не получил серьезной поддержки у поставщиков. Теперь идет разработка форматов на основе метаязыка XML. Например, компания EDS предлагает для визуализации и описания геометрии формат PLM XML . Эти разработки еще только начинают внедряться, и пока неясно, станут ли они основой для полноценного стандарта PLM.

В заключение следует отметить, что практически все аналитические компании, работающие на корпоративном рынке, высоко оценивают перспективы интеграции CAD и CAE , а также объединения в одно целое всех разнородных систем автоматизации на предприятии. Предприятия все более интересуются технологиями интеграции и изучают их возможности для своего бизнеса. Однако в условиях экономической нестабильности они проявляют осторожность, внимательно анализируя предложения разработчиков и тщательно оценивая коэффициент окупаемости инвестиций. Поэтому, по результатам проведенного выше анализа, поставщикам ПО рекомендуется учитывать особенности реальных производственных процессов и совершенствовать свои продукты, обеспечивая взаимодействие с системами других игроков этого рынка.

ЛИТЕРАТУРА

1. Глинских А. Мировой рынок CAD/CAM/CAE-систем. - Компьютер-Информ № 01 (117), 2002.

2. Гореткина Е. Что такое PLM? – PC Week , №34, 2003.

3. Зыков О. Промышленная автоматизация: движение от САПР к PLM. IT News, №05, 2005.

4. Ли К. Основы САПР (CAD / CAM / CAE ). – СПб.: Питер, 2004.

5. Середа С. CAD/CAM/CAE: от разрозненных аббревиатур к одной составной. - CNews Analytics, 2005.

Lee Sang Hun. A CAD-CAE integration approach using feature based multi-resolution and multi-abstraction modeling techniques. – Computer Aided Design №37, 2005 - с .941-955

Полнотекстовый поиск:

Где искать:

везде
только в названии
только в тексте

Выводить:

описание
слова в тексте
только заголовок

Главная > Реферат >Информатика

Введение …………………………………………………………………….3

1. Основные сведения о CAD/САМ системах ………………………..4

1.1CAD/CAM-системы в ТПП ……………………………………….5 1.2 Примеры CAD/CAM-систем ……………………………………. 7

2. Перспективы развития систем CAD/CAM …………………………… 12

Заключение …………………………………………………………………14

Список использованных источников ………………………………….16

Приложение ………………………………………………………………17

Введение

Современное отечественное машиностроение должно развиваться в направлении автоматизации производства с широким использованием ЭВМ и роботов, внедрения гибких технологий, позволяющих быстро и эффективно перестраивать технологические процессы на изготовление новых изделий. Автоматизация проектирования технологии и управления производственными процессами - один из основных путей интенсификации производства, повышения его эффективности и качества продукции.

Важное место занимают комплексные компьютеризированные системы проектирования - изготовления изделий. Применение электронных компьютерных сетей обеспечивают дистанционное обучение при подготовке инженеров-машиностроителей.

Таким образом, данная тема представляет интерес в связи с тем, что тенденцией современного этапа автоматизации проектирования является создание комплексных систем, включающих конструирование, технологическое проектирование и изготовление изделий. Спроектированный технологический процесс должен оперативно реагировать на изменение производственных ситуаций процесса изготовления изделий.

Цель контрольной работы – выявить основные особенности и перспективы развития современных САD/САМ систем.

Задачи данной работы:

1. Раскрыть основные сведения о CAD/САМ системах

2. Рассмотретьпримеры CAD/CAM-систем

3. Выявить перспективы развития систем CAD/CAM

При выполнении контрольной работы были использованы различные источники: работы российских специалистов по теме контрольной работы: О. Н Михалева, Е.И. Яблочникова, А.А Мартыненко и др., использовались интернет – источники для правильного и объективного отражения рассматриваемой темы.

1. Основные сведения о CAD/САМ системах

Системы САD (Computer Aided Design) - проектирование с помощью ЭВМ; системы САМ (Computer Aided Manufacturing) - производство с централизованным управлением от ЭВМ; системы САD/САМ- автоматизированное проектирование и изготовление деталей с использованием ЭВМ; системы САЕ (Computer Aided Engineering) - комплексно выполняемое конструирование (включая вычерчивание деталей и узлов), технологическая подготовка производства и изготовление деталей с использованием ЭВМ. При этом системы САЕ включают качественное обеспечение конструктора необходимыми информационно-технологическими средствами и предполагают в качестве составных частей подсистемы САD и САМ.

Таким образом, автоматизированное проектирование-это проектирование под управлением системы автоматизированного проектирования- САПР. Но что же такое САПР?

Согласно представлениям, принятым у нас в стране, САПР - это организационно-техническая система, выполняющая автоматизированное проектирование,- комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанный с подразделениями проектной организации.. Необходимыми компонентами САПР являются методическое, лингвистическое, математическое, графическое, информационное, техническое, организационное обеспечение.

Методическое обеспечение представляет документацию на состав и правила эксплуатации САПР. Лингвистическое обеспечение отражает уровень тех языковых средств, с помощью которых производится преобразование информации в системе. Математическое обеспечение определяет те методы и алгоритмы проектирования, на которых, собственно, и возводится вся надстройка САПР. Машинная графика в САПР выполняет функции формализации образов проектируемых конструкций, интерпретации результатов проектирования, получения твердых копий чертежей и компоновок. Информационное обеспечение служит для своевременной передачи атрибутов информации о данном процессе проектирования с помощью гибкого манипулирования информацией на магнитных носителях. Техническое обеспечение - это комплекс технических средств САПР, от компоновки которых зависит ее назначение. Организационное обеспечение регламентирует взаимоотношения между проектировщиками и комплексом средств автоматизации проектирования.

Все перечисленные компоненты взаимодействуют в САПР по определенным принципам и являются той основой, на которой базируется автоматизированное проектирование.

1.1 CAD/CAM-системы в ТПП

Итак, в дословном переводе термин CAD/CAM означает компьютерное проектирование и изготовление.

Под компьютерным проектированием в общем случае понимается разработка конструкторского проекта изделия на основе трехмерного геометрического моделирования деталей и сборочных единиц, с последующим автоматизированным формированием комплекта чертежно-конструкторской документации. Система, выполняющая компьютерное проектирование, называется СAD-системой.

Если CAD-система при проектировании решает только задачу автоматизации получения комплекта чертежно-конструкторской документации, то ее относят к классу 2D систем. CAD-система, в которой проектирование выполняется на основе трехмерных моделей, относится к классу 3D систем. Далее мы будем говорить о 3D системах.

Под компьютерным изготовлением понимается автоматизированное формирование, на основе имеющейся геометрической модели изделия, управляющих программ для изготовления деталей изделия на оборудовании с ЧПУ. Система, решающая данную задачу, называется СAM-системой. Некоторые САМ-системы имеют ограниченные средства для моделирования, но обычно модели деталей, на основании которых строится процесс обработки, "принимаются" из CAD-системы через согласованные интерфейсы.

Построение пространственной геометрической модели проектируемого изделия является центральной задачей компьютерного проектирования. Именно эта модель используется в CAD/САМ-системе для дальнейшего решения задач формирования чертежно-конструкторской документации, проектирования средств технологического оснащения, разработки управляющих программ для станков с ЧПУ (рис. 1). Кроме того, эта модель передается в CAE-системы и используется там для проведения инженерных исследований. По компьютерной модели, с помощью методов и средств быстрого прототипирования может быть получен физический образец изделия.

Рис. 1. Роль компьютерной модели изделия

Важно также, что при 3D-проектировании резко уменьшается число ошибок в проекте. Это происходит по следующим причинам:

Конструктор может наглядно видеть результат своей работы уже в процессе проектирования. Виды чертежа формируются на основании модели автоматически и поэтому исключаются ситуации, когда информация в одном виде не соответствует другому. При проектировании сборочных единиц имеется возможность проверять собираемость и выявлять ошибки на уровне моделей.

Создаваемая конструктором геометрическая модель хранится в памяти компьютера как некоторое математическое описание и отображается на экране в виде пространственного объекта. Различают поверхностное (каркасно-поверхностное), твердотельное и гибридное моделирование.

Поверхностное моделирование. Сначала строится каркас - пространственная конструкция, состоящая из отрезков прямых, дуг окружностей и сплайнов. Каркас играет вспомогательную роль и служит основой для последующего построения поверхностей, которые ""натягиваются" на элементы каркаса.

Твердотельное моделирование. Твердотельная модель представляет собой целостный объект, занимающий замкнутую часть пространства. Всегда можно точно сказать, находится ли точка внутри твердого тела, на его поверхности или вне тела. При изменении в модели любого элемента будут изменяться все другие элементы, которые связаны с ним. В результате изменится форма твердого тела, но сохранится его целостность.

Гибридное моделирование позволяет сочетать все удобства твердотельного моделирования с возможностью построения объектов сколь угодно сложной геометрической формы. При гибридном моделировании обеспечивается возможность одновременной работы с твердотельными объектами и с поверхностями. При этом можно "отрезать" поверхностью часть твердого тела, превращать замкнутый поверхностями объем в твердое тело и т. п.

В различных CAD/САМ-системах могут быть реализованы как некоторые из перечисленных типов моделирования, так и все из них. Созданные модели могут передаваться из одной CAD САМ-системы в другую через специальные интерфейсы - согласованные форматы данных для обмена информацией. В ряде случаев СAD/САМ-системы могут "понимать" внутренние форматы друг друга, используемые для представления моделей. В этом случае говорят о наличии прямых интерфейсов между системами.

Одним из практических примеров использования интерфейсов является передача конструкторским бюро информации о спроектированном изделии (в электронном виде) на завод-изготовитель, в случае, когда конструкторское бюро и завод применяют в своей работе разные CAD/САМ-системы.

1.2 Примеры CAD/CAM-систем

Программные продукты CAD/CAM условно можно разделить на 3 группы: «легкие», «средние», «тяжелые». Пока существует «бумажная» конструкторская документация «легкие» CAD-системы необходимы предприятиям любого типа.

Сегодня в мире предлагается большое число различных CAD-, САМ- и CAD/CAM-систем, отличающихся по функциональной мощности, области применения, степени сложности освоения системы пользователем, стоимости. Примерами CAD/CAM-систем верхнего уровня являются:

Правильный выбор CAD/CAM-системы - надежное условие эффективного проектирования. Критерии выбора:

Распространенность

Широта охвата задач проектирования

Удобство работы системы и её «дружественность»

Наличие широкой библиотечной поддержки стандартных решений

Возможность и простота стыковки с другими CAD/CAM-системами

Возможность коллективной работы

Pro/ENGINEER - полнофункциональная САПР для разработки изделий любой сложности.

Благодаря мощным возможностям автоматизации всех машиностроительных дисциплин, Pro/ENGINEER является общепризнанным 3D решением для моделирования и разработки конкурентоспособных коммерческих изделий.

Pro/ENGINEER обеспечивает вычислительную мощь и масштабируемость, которые требуются изготовителям штучной продукции для разработки сложных проектов.

Программный продукт Pro/ENGINEER поставляется в виде различных пакетов, способных удовлетворить потребности любого предприятия. Вне зависимости от того, что именно вам требуется: экономичная САПР с использованием 3D-технологий, в которой предусмотрены все основные возможности разработки проектов (Pro/ENGINEER Foundation XE), та же САПР в сочетании со средствами управления данными и дополнительными возможностями, такими как усовершенствованная сборка или проектирование.

ЖУРНАЛ!!!

CAD/CAM Cimatron- это уникальная философия интегрированных технологий, гарантирующая пользователям достижение практических результатов за счет полноты функциональных возможностей системы.

Мощные средства гибридного моделирования обеспечивают возможность как восходящей, так и нисходящей реализации проектов сложных изделий с полной параметризацией и ассоциативностью и применением высококачественной поверхностной геометрии.

Автоматическое формирование чертежно-графической документации в полном соответствии с ЕСКД и ЕСТД обеспечивает исключительную производительность и качество работы чертежника.

Разнообразные средства проектирования технологической оснастки и управляющих программ для различных типов обработки на станках с ЧПУ позволяют до минимума сократить сроки выпуска новых изделий.

CAD модуль Cimatron:

Система предлагает единую параметрическую гибридную среду для 2D/3D каркасного, поверхностного и твердотельного моделирования, включая выполнение булевых операций над объектами разной природы. Поддерживаются и соответствующие гибридные сборки. При работе со сборками доступны все команды моделирования деталей.

Мощные средства разработки и использования каталогов стандартных деталей и сборок включают поддержку так называемых "вырезающих объектов". При компоновке деталей и сборок эти объекты автоматически создают в смежных моделях соответствующие вырезы. Особенно удобно, что "вырезающие объекты" могут отличаться от базовых деталей и сборок не только размерами, но и топологией.

Cimatron E является процессно-ориентированной системой. Другими словами, система не только имеет специализированные модули и подсистемы, но и сам процесс разработки оснастки в ней разделен на этапы в соответствии со сложившейся мировой практикой:

Прием модели изделия от заказчика в форматах Cimatron E или других CAD-систем,

Создание моделей операционных заготовок (поковок, отливок),

разделение исходной модели на наборы формообразующей поверхностей оснастки,

Проектирование формообразующей оснастки,

Проектирование оснастки второго порядка (электроды и др.),

Выпуск чертежно-графической документации,

Разработка управляющих программ (УП) для оборудования с ЧПУ.

В Приложении представлен макет детали, выполненной при помощи компьютерной технологии Cimatron Ltd.

Значительных успехов достигли также отечественные разработки - системы Компас, T-Flex. Спрут и др.

Система трехмерного моделирования КОМПАС-3D

Система КОМПАС-3D предназначена для создания трехмерных параметрических моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как типичные, так и нестандартные, уникальные, конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа. Многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства. Ключевой особенностью системы КОМПАС-3D является использование собственного математического ядра и параметрических технологий. Основная задача, решаемая системой - это моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство. Эти цели достигаются благодаря возможностям:

Быстрого получения конструкторской и технологической документации, необходимой для выпуска изделий (сборочных чертежей, спецификаций, деталировок и т.д.),

Расчета геометрических и массо-центровочных характеристик изделий и последующей передачи геометрии изделий в расчетные пакеты,

Передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ,

Создания дополнительных изображений изделий (например, для составления каталогов, создания иллюстраций к технической документации и т. д.).

Моделирование изделий в КОМПАС-3D можно вести различными способами: "снизу вверх" (используя готовые компоненты), "сверху вниз" (проектируя компоненты в контексте конструкции), опираясь на компоновочный эскиз (например, кинематическую схему) либо смешанным способом. Такая идеология обеспечивает получение легко модифицируемых ассоциативных моделей. Средства импорта/экспорта моделей (КОМПАС-3D поддерживает форматы IGES, SAT, XT, STEP, VRML) обеспечивают обмен данными со смежниками и заказчиками, а также функционирование гетерогенного комплекса, содержащего различные CAD/CAM/CAE системы в рамках одного предприятия.

Система обладает мощным функционалом для работы над проектами, включающими несколько тысяч подсборок, деталей и стандартных изделий.

http://www.arbyte.ru/cadcam/solutions/comp3d.shtml

Таким образом, современные программные продукты CAD/САМ/САЕ-систем позволяют анализировать процессы при изготовлении детали при заполнения пресс формы, ее охлаждения, усадки и коробления отливок и т. д., дают ответы на вопросы, которые раньше можно было получить только после выполнения пробных циклов литья. Компьютерная модель изделия позволяет получить информацию о расположении линий спая, потенциально слабых местах конструкции и наличии воздушных ловушек, склонности к короблению и возникновению внутренних напряжений в отливке. Она помогает оптимизировать разработку технологического процесса и выбирать рациональные варианты конструкции изделия.

Отметим некоторые основные тенденции развития CAD/CAM систем, которые в последние годы усилиями тысяч разработчиков превратились в мощные и надежные системы, автоматизирующие выполнение практически всех распространенных операций проектирования и технологической подготовки к производству. Для последних версий наиболее распространенных CAD/CAM систем характерен ряд общих моментов их эволюционного развития: – пользовательский интерфейс CAD систем всех уровней с каждой версией становится удобнее;

– CAD системы среднего класса все более тесно интегрируются с CAM и PDM системами и содержат некоторые элементы CAE систем, что позволяет конструкторам выполнять простейшие инженерные расчеты, не покидая единого пользовательского интерфейса;

– CAD системы содержат утилиты для обнаружения и исправления наиболее распространенных ошибок данных, возникающих при передаче моделей из одной системы в другую;

– CAD системы для твердотельного моделирования среднего класса теперь включают средства моделирования поверхностей сложной формы, что необходимо при работе с изделиями из листового металла;

– CAD модели становятся все более фотореалистичными.

2. Перспективы развития систем CAD/CAM

Использование систем автоматизированного проектирования является необходимым шагом на пути технического прогресса. Использование CAD/CAM систем для решения конструкторских, технологических, и других задач хоть и требует материального (для покупки и установки программного пакета, например) и временного вложений (на освоение программы),но хорошо окупает себя, так как во много раз снижает временные затраты на проектирование и подготовку производства нового изделия, документирование и при решении многих других задач; а также облегчает работу с библиотеками (банками данных) уже существующих приспособлений; спецификациями и т.д.

В целом CAD/CAM/CAE-системы являются для отечественных предприятий вполне знакомыми и привычными инструментами, активно используемыми в повседневной деятельности.

Основные концепции развития CAD/CAM систем в XXI веке:

Разработка интеллектуальных систем, использующих базы знаний, позволяют оказывать инженеру существенную помощь в принятии решений.

Разработка интегрированных систем позволит реализовать совмещенное проектирование. Для его реализации необходимо использование единой концептуальной конструкторско-технологической модели данных.

Разработка индивидуальных систем. Эта концепция направлена на минимизацию экономического показателя: отношения стоимости программно-технических средств к эффективности системы. Для достижения оптимума каждое рабочее место, имеющее определенное функциональное назначение, должно быть оснащено техническими средствами, обладающими производительностью, необходимой для этого назначения, а также необходимыми и достаточными программными средствами. Это означает, что персональные компьютеры должны иметь и персональные компьютерные средства.

В машиностроении грядет переход от проектирования к моделированию (например, уже появившаяся технология цифрового прототипа).

Традиционное высококлассное САПР-подразделение состоит из рабочих мест конструкторов и технологов, а также средств быстрого прототипирования, позволяющих оперативно материализовать модель разрабатываемого изделия. История прототипирующих машин насчитывает более 15 лет, существует несколько технологий, позволяющих без классической машинной обработки создавать материальные предметы (например, управляемые напыление-спекание или полимеризация, лазерное вырезание слоев с последующим их склеиванием или спеканием и т. д.). За последние годы техника прототипирования стала одновременно доступнее и совершеннее. Причем настолько совершеннее, что появилась возможность с ее помощью создавать не прототипы, а непосредственно изделия. Достоинств (и недостатков при современном уровне развития) у такого производства много. Но главные достоинства оправдывают все – сокращение фактически до нуля дистанции от машинной модели до материального предмета и фундаментальная возможность создания предметов с геометрией, недоступной любым известным способам машинной обработки.

Не следует думать, что речь идет о чем-то экспериментальном или экзотическом. «Цеха» digital manufacturing уже вовсю работают у самых требовательных к качеству производителей. Например, концерн BMW в цехах DDM изготовляет корпуса для ручных инструментов, используемых работниками на конвейерах. Так как люди проводят весь рабочий день с этими инструментами в руках, их вес является очень важным показателем. DDM позволяет изготовлять корпуса одновременно более прочные и на 75% менее тяжелые, чем классические способы обработки – и то и другое достигается за счет тщательно спроектированной и смоделированной геометрии и возможности ее воплощения «в металле». http://kulman.com.

В ближайшее время, на мой взгляд, будут очень востребованы системы автоматизированной подготовки технологических процессов - MPM (manufacturing process management). Сейчас такие системы - удел промышленных гигантов, но думаю, скоро начнется период их активного внедрения на средних предприятиях, тем более что целый ряд поставщиков готовит такие решения специально для этого сегмента.

Изготовители систем управления реализуют передовые концепции и инновационные технологии в виде новейшего программного и аппаратного обеспечения. При этом обеспечивается совместимость с предыдущими версиями, что позволит запустить на новейших системах ранее разработанное программное обеспечение. Производители предпочитают развивать ранее созданные системы путем расширения их функциональностей и (или) изменения ядра. Этим, собственно, объясняется тот факт, что в последнее время на рынке не появляются революционно новые технические решения, а системы управления планомерно эволюционируют.

Заключение

Итак, использование компьютерных CAD/CAM технологий позволяет смоделировать сквозной процесс конструкторско-технологической подготовки производства. Внедрение современных компьютерных технологий на российских промышленных предприятиях позволяет им выжить и преуспеть на рынке машиностроительной продукции в условиях жесткой конкуренции.

Без производства не будет продаж. С этим никто спорить не будет. «Японское чудо» основано на максимальной интенсификации – максимум роботов, станков с ЧПУ и автоматики при минимуме рабочих. Этот подход вывел Японию в число самых развитых стран за несколько десятков лет. С этим тоже никто не будет спорить.

Автоматизация проектирования дает возможность предприятиям быстро реагировать на изменение спроса, в короткие сроки выпускать новые виды продукции, быстро модернизировать выпускаемую продукцию, отслеживать жизненный цикл изделий, эффективно повышать качество изделий. Современные мировые тенденции развития диктуют свои условия.

Отраслевые машиностроительные технологии, как известно, направлены на создание материальных объектов, характеризуемых высокой наукоемкостью с длительным жизненным циклом. Поэтому чрезвычайно важным моментом является распространение функций машиностроительных технологий на проектирование (моделирование) и реализацию полного жизненного цикла (ЖЦ) изделия, включающего не только материальный (изготовление), но и идеальный этап (замысел, проект, план), а также последующие этапы (потребление и утилизация).

Автору работы представляется создание нового изделия как процесс моделирования его полного жизненного цикла и гармонизации этого цикла с моделью среды, окружающей изделие. Такой подход в большей степени соответствует современным представлениям о существе проектирования.

Новое, более расширенное понимание технологии отражает тот исторический факт, что отраслевые технологии, по сути дела, всегда являлись ключевыми технологиями, создающими окружающий нас предметный мир и главными генераторами прогресса общества.

Таким образом, процесс проектирования превращается в процесс «виртуального» моделирования окружающего нас мира, открывающего перед разработчиком непредсказуемые перспективы реализации его творческого потенциала.

Можно утверждать, что в будущем для автоматизированной разработки двигателей преимущественно будут использоваться тяжелые системы во взаимодействии со специализированными САПР, поскольку они значительно снижают трудоемкость проектирования и конструирования.

В заключении отметим, что технология автоматизации в будущем - это управляющее устройство, которое с успехом может заменить существующие механические, электромеханические и электронные системы управления предыдущих поколений, может регулировать работу отдельно взятого токарного станка, насоса, вентилятора и любого другого механизма, однако, используя несколько преобразователей, вы можете управлять целой технологической цепочкой, поточной линией или цехом.

Создаваемые в ближайшие годы системы автоматизированного проектирования должны быть достаточно функционально развиты и обеспечивать снижение стоимости и трудоемкости разработки ТП; повышать качество проектируемых процессов, а также согласованно функционировать как подсистема с другими подсистемами АСТПП; иметь инструментальные средства для адаптации к изменяющимся условиям производства, а так же иметь инструментальные средства для организации эффективного управления и контроля процесса проектирования ТП. http://www.sapr.ru/

Список использованных источников

1. Гельмерих Р., Швиндт П. Введение в автоматизированное проектирование. М: Маш-е, 2005 г.

2. Михалев О. Н. Повышение степени автоматизации CAD/CAM-систем/ О. Н. Михалев, А. С. Янюшкин// Наука. Технологии. Инновации: Материалы всероссий-ской научной конференции молодых ученых в 7-ми ч. Ч. 3.– Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007.– С. 25-29.

3. Мартыненко А.А., Шкаберин В.А. Применение онтодологического подхода для реализации системы интнллектуального поиска в области CAD-, CAM-, CAE-технологий//Вестник Брянского ТУ -2008- №2 – С. 103-110

4. Схиртладзе А.Г., Ярушин С.Г. Технологические процессы в машиностроении», ПГТУ Пермь 2006.

5. Яблочников Е.И. Методологические основы построения АСТПП Санкт-Петербург: ИТМО, 2005.

6. Инф. с сайтов:http://www.arbyte.ru

http://www.sapr.ru/

http://kulman.com.

П

риложение