Дальский А.М., Косилова А.Г. и др. (ред.) - Справочник технолога-машиностроителя, том 1 - 2003 (1004785), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Технологический процесс механосборочного производства и его элементы являются дискретными, поэтому задача синтеза заключается в определении их структуры. Если среди вариантов структуры ищут наилучший в некотором смысле, то такую задачу синтеза называют структурной оптимизацией. Расчет оптимальных параметров технологического процесса или операции (перехода) при заданной структуре с позиции некоторого критерия называют параметрической опвгимиэацией. Возможности постановки и решения эалач структурной оптимизашш ограничены, поэтому под оптимизацией часто понимают только параметрическую оптимизацию. Следо- 42й РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 429 Г ( 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ! ) ( ь вательно, параметрическая оптимизация — это определение таких значений параметров х, при которых некоторая функция с(х), называемая целевой, нлн функцией эффективности, принимает экстремальное значение.
На каждом уровне процесс технологического проектирования (проектирование технологических процессов и их оснащение) предс пшляегся как решение совокупности задач (рис. 25). При решении технологической задачи взаимодействие технолога-проектировщика с ЭВМ представляет процесс обмена информацией в определенном режиме. Различают два основных режима: пакетный (автоматический) и диалоговый (оперативный).
При пакетном режиме технолог-пользователь и программист, как правило, не имеют прямой связи с ЭВМ. Тексты программ, результаты их проверки и решения технологической задачи передаются через оператора машине. Пакет прикладных программ представляет комплекс программ, работмоших под управлением программы-монитора, и предназначен для решения определенного класса близких друг другу технологических шдач, например проектирование технологического маршрута обработки деталей определенного класса (группы), сборки узлов и сборочных операций заданного типа. Рис. 25.
Сыма провесса проектирования нв Рм уровне При оперативном режиме технолог — прае«тировщик — пользователь непосредственно связан с ЭВМ через индивидуальный терминал или абонентский пункт (пишущую машинку, телетайп, дисплей). Он получает сообщение ЭВМ достаточно быстро, через интервал времени, не нарушающий естественного хода его мысли. Диалоговый режим целесообразно применять тогда, когда этот метод валяется единственным или он эффективен. Диалоговый режим эффективен прн решении творческих задач, когда требуется эвристический подход (распознавание геометрических обрюов деталей, размерных и топологических связей между элементарными геометрическими образами с целью оптимального выбора схем базирования, проектирование маршрута обработки, сборки и др.). Эти и многие другие задачи могут быль решены эффективно лишь путем синтеза творческих процессов человека и "способностей" машинных программ. Вместе с тем при диалоговом режиме значительно увеличиваются затраты на создание программного обеспечения, возрастают затраты на проектирование.
Можно создавать пакеты про~ромм, позволяющих накапливать опыт проектирования и формировать алгоритмы классификации, генерирования понятий, поведения. Поэтому возникла и решается задача создания автоматизированных систем проектирования технологических процессов в режиме диалога с последующим переходом к пакетному (автоматическому) режиму более высокого уровня путем использования программ обучения. Характеристики и основные принципы создания системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) К числу наиболее сложных и наукоемких систем в современной технике относят системы автоматизированного проектирования (САПР), резработка которой включает следующие основные задачи: анализ процессов технологического проектирования (разработка технологических процессов ТП и средств оснащения), алгоритмизация проектных залач на базе методов оптимизации, математического моделирования, дискретной математики, искусственного интеллекта; разработка программных комплексов для решения задач проектирования производственных и технологических систем; создание проектов САПР, включая выбор и адаптацию программных и технических средств, разработку операционных сред САПР.
Все рассмотренное выше является комплексом задач, решаемых разработчиком САПР при участии спепиалиста в предметной области (технолога-машиностроителя). При создании систем автоматизированного проектирования (САПР), в том числе проектирования технологических процессов, учитывает ряд положений. САПР создается как системж в которой проектирование ведется с помощью ЭВМ. САПР строится как открьпая развивающаяся система.
САПР разрабатывают продолжительное время, поэтому экономически целесообразно вводить ее в эксплуатацию по частям по мере готовности, Созданный базовый вариант системы может расширяться. Кроме того, возможно появление новых, более совершенных математических моделей и программ, изменяются также и объекты проектирования. САПР создается как иерархическая система, реализующая комплексный подход к автоматизации на всех уровнях проектирования.
Так, в САПР технологических процессов обычно включают подсистемы структурного, функционально-логического и элементного проектирования (разработки принципиальной схемы технологического процесса, проектирования маршрута, проектирования операции, разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ). Иерархическое построение САПР относится также к специальному программному обеспечению и к техническим средствам (центральный вычислительный комплекс и автоматизированные рабочие места) САПР представляет собой совокупность информационно-согласованных подсистем. Обслуживание всех или большинства последовательно решаемых задач ведется информационно-согласонанными программами.
Плохая информационная согласованность приводит к тому, что САПР превращается в совокупность автономных программ. САПР должна быть инвариантной системой, т.е. универсальной или типовой. Структурными частями САПР являются подсистемы. Подсистема — выделяемая часть системы, с помощью которой можно получить законченные результаты проектирования. Каждая подсистема содержит элементы обеспечения. Пре- дусматриваются следующие обеспечения автоматизированного (автоматического) проектирования: .методическое абесиечение — совокупность документов, устанавливающих состав и правила отбора и эксплуатации средств обеспечения проектирования, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования; информационное обеспечение — совокупность сведений, необходимых для выполнения проектирования, представленных в заданной форме; математическое абеслечеаие — совокупность математических методов математических молелей и алгоритмов, необходимых для проектирования, представленных в заданной форме; лингвистическое абеглечелие — совокупность языков проектирования, включая термины и определения, правила формализации естественного языка и методы сжатия и развертывания текстов, необходимых для проектирования, представленных в заданной форме; лраграмнчаг обеспечение — совокупность машинных программ, необходимых для проектирования, представленных в заданной форме; программное обеспечение делят на две части: 1) общее программное обеспечение (операционная система), которое необходимо для функционирования ЭВМ; 2) специальное программное обеспечение, которое включает все программы решения конкретных проектных задач; техническое обеспечение — совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для проектирования.
К техническому обеспечению предъявляются следующие требования: достаточность вычислительных ресурсов (производительность и емкость памяти) для решения всех основных проектных задач; приближенность к рабочим местам проектировщиков, создание дружественного интерфейса пользователь-ЭВМ; обеспечение коллективного выполнения проектирования. Главное направление ускорения вычислений в современных ЭВМ вЂ” распараллеливание вычислений. Высокопроизводительные вычисления требуются. в частности, длв обработки графической информации в интерактивном (а реальном масштабе времени) режиме при разработке конструкторско-технологической документации; арганизациаллае обеспечение — совокупность документов, устанавливающих состав 430 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 431 проектной организации и ее подразделений, связи между ними, их функции, а таске форму представления результата проектирования и порядок рассмотрения проектных документов, необходимых для выполнения проектирования.