Norenkov.Osnovy.Avtomatizirovannogo.Proektirovania.2002 (Норенков - Основы Автоматизированного проектирования (2002)), страница 6

Основные этапы жизненного цикла промышленной продукциипредставлены на рис. 1.1. К ним относятся этапы проектирования, технологической подготовки производства (ТГТП), собственно производства, реализациипродукции, эксплуатации и, наконец, утилизации.На всех этапах жизненного цикла изделий имеются свои целевые установки. При этом участники жизненного цикла стремятся достичь поставленныхцелей с максимальной эффективностью. На этапах проектирования, Hill и производства нужно обеспечить выполнение ТЗ при заданной степени надежностиизделия и минимизации материальных и временных затрат, что необходимодля достижения успеха в конкурентной борьбе в условиях рыночной экономики.

Понятие эффективности охватывает не только снижение себестоимостипродукции и сокращение сроков проектирования и производства, но и обеспечение удобства освоения и снижения затрат на будущую эксплуатацию изделий. Особую важность требования удобства эксплуатации имеют для сложнойтехники, например, в таких отраслях, как авиа- или автомобилестроение.Достижение поставленных целей на современных предприятиях, выпускающих сложные промышленные изделия, оказывается невозможным без широкого использования автоматизированных систем (АС), основанных на применении компьютеров и предназначенных для создания, переработки ииспользования всей необходимой информации о свойствах изделий и сопровождающих процессов.

Специфика задач, решаемых на различных этапах жизненного цикла изделий, обусловливает разнообразие применяемых АС.Основные типы АС с их привязкой к тем или иным этапам жизненного циклаизделий указаны на рис. 1.1.Автоматизация проектирования осуществляется САПР. Принято выделятьв САПР машиностроительных отраслей промышленности системы функционального, конструкторского и технологического проектирования. Первые из нихназывают системами расчетов и инженерного анализа или системами САЕ(Computer Aided Engineering).

Системы конструкторского проектированияназывают системами CAD (Computer Aided Design). Проектирование технологических процессов составляет часть технологической подготовки производства и выполняется в системах САМ (Computer Aided Manufacturing). Функции координации работы систем CAE/CAD/CAM, управления проектнымиданными и проектированием возложены на систему управления проектнымиданными PDM (Product Data Management).251 Введение в автоматизированное проектированиеПроектированиеПодготовкапроизводстваСАЕПроизводствои реализацияСАМРОМERPMRP-2SCADACNCСРСРис. 1.1. Этапы жизненного цикла промышленных изделий и используемые АСУже на стадии проектирования требуются услуги системы управления цепочками поставок (SCM — Supply Chain Management), иногда называемойсистемой Component Supplier Management (CSM). На этапе производства этасистема управляет поставками необходимых материалов и комплектующих.Информационная поддержка этапа производства продукции осуществляется автоматизированными системами управления предприятием (АСУП)и автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП).

К АСУП относятся системы планирования и управленияпредприятием ERP (Enterprise Resource Planning), планирования производстваи требований к материалам MRP-2 (Manufacturing Requirement Planning),производственная исполнительная система MES (Manufacturing ExecutionSystems), а также SCM и система управления взаимоотношениями с заказчиками CRM (Customer Requirement Management).Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции,связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом перспектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складскимхозяйством, учетом основных фондов и т.

п. Системы MRP-2 ориентированы,главным образом, на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством, а системы MES - на решение оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.На этапе реализации продукции выполняются функции управления отношениями с заказчиками и покупателями, проводится анализ рыночной ситуации,определяются перспективы спроса на планируемые изделия. Эти функции осуществляет система CRM.

Маркетинговые задачи иногда возлагаются на систему S&SM (Sales and Service Management), которая, кроме того, используется для решения проблем обслуживания изделий. На этапе эксплуатацииприменяют также специализированные компьютерные системы, занятые вопросами ремонта, контроля, диагностики эксплуатируемых систем.261 3 Системы автоматизированного проектирования и их местоАвтоматизированные системы управления технологическими процессамиконтролируют и используют данные, характеризующие состояние технологического оборудования и протекание технологических процессов.

Именно ихчаще всего называют системами промышленной автоматизации.Для выполнения диспетчерских функций (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и разработки ПО для встроенного оборудования в состав АСУТП вводят систему SCADA {SupervisoryControl and Data Acquisition). Непосредственное программное управление технологическим оборудованием осуществляют с помощью системы CNC(Computer Numerical Control) на базе контроллеров (специализированных компьютеров, называемых промышленными), которые встроены в технологическое оборудование.В последнее время усилия многих компаний, производящих программно-аппаратные средства АС, направлены на создание систем электронного бизнеса(E-Commerce). Задачи, решаемые системами E-Commerce, сводятся не только к организации на сайтах Internet витрин товаров и услуг.

Они объединяют ведином информационном пространстве запросы заказчиков и данные о возможностях множества организаций, специализирующихся на предоставлении различных услуг и выполнении тех или иных процедур и операций по проектированию, изготовлению, поставкам заказанных изделий. Такие системы E-Commerceназывают системами управления данными в интегрированном информационном пространстве СРС (Collaborative Product Commerce) или PLM (ProductLifecycle Management). Проектирование непосредственно под заказ позволяет добиться наилучших параметров создаваемой продукции, а оптимальныйвыбор исполнителей и цепочек поставок ведет к минимизации времени и стоимости выполнения заказа. Характерная особенность СРС - обеспечение взаимодействия многих предприятий, т.

е. технология СРС является основой, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР,ERP, PDM, SCM, CRM и другие АС разных предприятий.Структура САПРКак и любая сложная система, САПР состоит из подсистем. Различаютподсистемы проектирующие и обслуживающие.Проектирующие подсистемы непосредственно выполняют проектныепроцедуры.

Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемыгеометрического трехмерного моделирования механических объектов,изготовления конструкторской документации, схемотехнического анализа,трассироцки соединений в печатных платах.Обслуживающие подсистемы обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, их совокупность часто называют системной средой (илиоболочкой) САПР. Типичными обслуживающими подсистемами являютсяподсистемы управления проектными данными, подсистемы разработки и27/ Введение в автоматизированное проектированиесопровождения программного обеспечения CASE (Computer Aided SoftwareEngineering), обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР.Структурирование САПР по различным аспектам обусловливает появление гноов обеспечения САПР.

Принято выделять семь видов обеспеченияСАПР:• техническое (ТО), включающее различные аппаратные средства (ЭВМ,периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи,измерительные средства);• математическое (МО), объединяющее математические методы, моделии алгоритмы для выполнения проектирования;• программное, представляемое компьютерными программами САПР;• информационное, состоящее из базы данных, СУБД, а также включающее другие данные, используемые при проектировании; отметим, что вся совокупность используемых при проектировании данных называется информационным фондом САПР, а база данных вместе с СУБД носит название банкаданных;• лингвистическое, выражаемое языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками программирования и языками обмена данными междутехническими средствами САПР;• методическое, включающее различные методики проектирования, иногдак нему относят также математическое обеспечение;• организационное, (гедставляемое штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, регламентирующими работу проектного предприятия.Разновидности САПРКлассификацию САПР осуществляют по ряду признаков, например по приложению, целевому назначению, масштабам (комплексности решаемых задач),характеру базовой подсистемы - ядра САПР.По приложениям наиболее представительными и широко используемымиявляются следующие группы САПР.1.

САПР для применения в отраслях общего машиностроения. Их часто называют машиностроительными САПР или системами MCAD (MechanicalCAD).2. САПР для радиоэлектроники: системы ECAD (Electronic CAD) или EDA(Electronic Design Automation).3. САПР в области архитектуры и строительства.Кроме того, известно большое число специализированных САПР, иливыделяемых в указанных группах, или представляющих самостоятельную ветвь-> *-"ЯССИфикацИИ Примерами таких систем являются САПР больших ин-1.3. Системы автоматизированного проектирования и их местотегральных схем (БИС); САПР летательных аппаратов; САПР электрическихмашин и т.