Пояснительная записка Усенко Е.В 2015готовый (1221310), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

– создание физических образцов методами быстрого прототипирования;

– создание спецификаций для оценки стоимости, закупок и планирования ресурсов производства.

По 3D моделям автоматически вычисляются массово-инерционные характеристики, объем и другие важные физические параметры проектируемых деталей и сборок. Это позволяет оптимизировать конструкцию с учетом различных физических свойств. Такая возможность обеспечивает трехмерным методам проектирования огромное преимущество перед двухмерными. Анализ виртуальных макетов обходится гораздо дешевле и к тому же позволяет проработать множество вариантов исполнения конструкций и выбрать наиболее оптимальное решение.

Получив 2D чертежи, художник должен начинать с чистого экрана или листа бумаги. Имеющиеся в 3D CAD-системах функции рендеринга позволяют художникам использовать геометрию уже существующих моделей изделия. Для получения законченного изображения остается только подобрать желаемые текстуры поверхности, световые эффекты и фон. Если геометрия изделия в дальнейшем будет изменяться, то на обновление изображения потребуется лишь несколько минут. Работая с 2D системой или c бумажными чертежами, рисунок придется создавать заново после каждого существенного изменения в проекте.

Незаменимы 3D модели и для быстрого создания фотореалистических изображений изделия, которые могут быть использованы для коммерческих презентаций или для обсуждения с отделом маркетинга [23].

Рисунок 4.1 – Фотореалистичное изображение изделия

Серьезное преимущество 3D моделирования заключается в свойственной этой технологии ассоциативности. Стоит изменить размер одной детали в сборке, как соответствующим образом поменяются размеры связанных с нею элементов, причем эти перемены будут отражены на чертежах и в спецификациях. В результате значительно сокращаются объем ручной работы и число ошибок, в то время как использование 2D инструментов превращает внесение изменений в проект, а это неизбежно в очень трудоемкий процесс.

И наконец, очень важное достоинство 3D состоит в возможности многократного использования спроектированной детали или узла для создания целого семейства аналогичных объектов. Ведь гораздо проще внести изменения в существующий проект, чем создавать его с нуля. Правда, для этого модель требуется хорошо проработать и сделать ее пригодной для дальнейшей модификации.

4.2 Экономические выгоды от трехмерных САПР

Трехмерное моделирование стало общепринятым методом при разработке изделий и систем в автомобильной, космической, авиастроительной, инженерной и других отраслях, поскольку оно дает убедительный экономический эффект. При проектировании в 3D ошибки могут быть найдены и исправлены прежде, чем изделие или проект дойдет до производства или строительства. Раннее диагностирование на компьютере таких проблем, как неправильные размеры, пересечения деталей, недоступные для обслуживания компоненты, узлы, которые невозможно собрать, – всё это значительно сокращает общий цикл проектирования и уменьшает его стоимость.

Применение тех же готовых 3D моделей в системах инженерных расчетов, подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ и контроля качества уменьшает время и стоимость решения этих задач. Это делает изделие более экономичным при одновременном увеличении его надежности и эффективности. Кроме того, наличие 3D-модели уменьшает затраты на разработку чертежей за счет автоматизации процесса создания видов и сокращения количества разрезов и сечений [23].

Вкладывать средства в трехмерные САПР производителям имеет смысл только в том случае, если выгоды от их внедрения будут оправдывать затраты. Для оценки возможных выгод необходимо обратить внимание на следующие факторы [22]:

– количество средств затрачиваемых на исправления чертежей в процессе изменения конструкции;

– стоимость производственного брака, вызванного неправильными или неоднозначными чертежами;

– процент ускорения производства с применением 3D моделей, по отношению к чертежам;

– потребность у клиентов фирмы в предоставлении 3D моделей в качестве;

Определение экономии по каждому из упомянутых пунктов – сложная задача, которая требует получения информации от различных отделов. Каждая компания уникальна, и далеко не всегда можно будет получить экономию абсолютно по всем пунктам.

4.3 Расчет целесообразности внедрения трехмерного моделирования

Данный раздел посвящен обоснованию экономической выгоды от использования трехмерного моделирования в процессе конструирования арматуры СИП для комплексных решений строительства воздушных линий. Применение трехмерного моделирования позволяет существенно сократить временные затраты конструктора на проектирование, а следовательно сокращает и время от формирования задачи до ее воплощения.

В таблице 4.1 приведены временные затраты (в часах) классического и компьютеризированного способов подготовки готовых изделий для типового проекта воздушных линий, который включает в себя создание 3D моделей всех элементов арматуры, а также расчет каждой из них на прочность, оформление чертежей, составление спецификаций, создание и испытания готового продукта.

Таблица 4.1 – Распределение человеко-часов

Проанализировав данные таблицы 4.1, видим что разница по временным затратам составляет 289 часов.

Исходя из данных таблицы 4.1, рассчитаем трудозатраты существующего способа проектирования и используемого ВКР [24]:

, (4.1)

где – время разработки одного проекта, (ч);

– число проектов в год.

Тогда

Трудозатраты используемого способа проектирования рассчитываются по формуле [24]:

, (4.2)

где – время разработки одного проекта, (ч);

– число проектов в год.

Тогда

Формула для расчета снижения трудовых затрат [24].

, (4.3)

где – трудозатраты на проектирование, используемые в дипломном проекте;

– трудозатраты на проектирование существующим способом.

Следовательно, абсолютное снижение трудозатрат за год составит.

Коэффициент относительного снижения трудозатрат вычисляется следующим образом [24]:

_{. (4.4)}

_{Коэффициент относительного снижения трудозатрат:}

Затраты на проектирование существующим способом рассчитываются по формуле [24]:

_{, (4.5)}

где – трудозатраты на проектирование существующим способом;

– заработная плата конструктора (руб./месяц);

– среднее число рабочих дней в месяце;

– количество рабочих часов в день.

Таким образом, затраты на проектирование существующим способом составят:

Аналогично рассчитываются затраты на проектирование используемым способом:

Разница в затратах по двум способам составит:

Для продолжения функционирования предприятия и повышение темпов работы с проектами, целесообразно использовать способ трехмерного моделирования. Для повышения навыков и знаний персонала является введение в штат специалиста-консультанта, который поэтапно обучает сотрудником навыкам трехмерного моделирования. В случае с крупнейшей компанией Autodesk консультант может быть предоставлен самой фирмой. Издержки по заработной плате берет на себя фирма наниматель, сумма издержек составляет 43600 р. в месяц. Предполагаемое количество месяцев работы специалиста-консультанта на предприятии 1 месяц. Время найма консультанта определяется ответственным лицом фирмы нанимателя, в зависимости от того каким уровнем знаний сотрудники должны обладать.

Таким образом, средние издержки на обучение персонала составят:

Если вычесть из разницы в затратах по двум способам сумму оплаты специалисту-консультанту, получим выгоду от внедрения 3D-технологии:

Таким образом выгода от использования нового способа составит 32495р в год с одного рабочего места. Следовательно, вложения на переход к трехмерному моделированию имеют смысл. Полученное значение приблизительно, так как сложности проектов может быть разная, а следовательно, затраченное время и оплата могут меняться.

Также необходимо учесть стоимость программного обеспечения. Компания Autodesk имеет широкий спектр предложений по поставкам своего программного обеспечения частным лицам, студенческим учреждениям, а также конструкторским отделам различных фирм. Так например стоимость ( ) одной лицензионной копии составляет 205 043р, сетевой на 6 рабочих места 256 466р . Данные взяты за 22 января 2015 года. Учитывая стоимость программного обеспечения необходимо вычислить точку безубыточности работы с применением программного обеспечения Autodesk.

Экономия в год при использовании трехмерной среды составляет:

Характеристики

Список файлов ВКР