Лекция №1. Понятие проектирования (1244995), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Например,конструктор в своем сознании формирует окончательный образ будущего изделия и передает его технологу,чтобы тот сформировал последовательность изготовления. Этот процесс стал причиной появленияуниверсального языка — технического черчения. Чертеж, выполненный одним инженером, должен понятьлюбой другой специалист, имеющий соответствующее образование.
В итоге появились стандарты наоформление, а конструктора получили кульман - удобный инструмент для выполнения чертежей.Но со временем ручное черчение перестало устраивать. Чем? Скоростью! Постоянно увеличивалисьобъемы работ, росло количество типовых разработок, ужесточились требования к срокам выпуска изделия.И тут кстати начала интенсивно развиваться компьютерная отрасль: появление доступных и не слишкомсложных в освоении компьютеров дали старт конструкторским системам CAD (Computer-Aided Design).2D чертежи3D модели в CADПо сравнению с традиционным проектированием на бумаге, компьютерное имеет ряд преимуществ:- Компьютерное моделирование сложных форм: От кривых Эрмита к поверхностям Безье, сплайнам иNURBS, которые дали математическое описание сложных поверхностей для изготовления на станках с ЧПУ.- Проекционное черчение заменяется 3D моделированием, причем 3D модель используетсяодновременно как средство организации высокоэффективного процесса проектирования, технологическойподготовки производства и самого производства.- Параметризация существенно облегчает работу конструктора на всех этапах моделирования изделия.- Возможность организации процесса разработки и производства, формирование комплексатребований и задач, которые необходимо выполнить, чтобы обеспечить соответствие по безопасности,качеству, надежности, стандартам работы изделия в рамках временных и бюджетных ограничений, привключении в единый контур большего числа участников с различными ролями.Семейство кривых ЭрмитаКривые БезьеБилинейный лоскутЛоскут КунсаВ-сплайнПоверхность БезьеNURBS(Non-uniform rational B-spline)Т-сплайн*) Применение CAD-систем для выпуска чертежей практически вдвое увеличивает трудозатраты конструктора в связи сспецификой электронного описания изделия + требованием организации коллективной работы.
Чертеж несет большой объемдополнительной информации, которая требует специальных усилий для размещения в электронном виде. Это геометрическиехарактеристики, материалы, тех. требования, стандартные изделия, каким док-том выпущен, каким изменен = целаясовокупность документов информационной модели.Автоматизация лишь отдельных этапов проектирования и производства иногда даже тормозит приростпроизводительности труда. Поэтому становится неизбежным использование единой интегрированнойсистемы, связывающей работу конструкторов, технологов, производственников, снабженцев, финансистов ипр. Предприятиям приходится как можно быстрее выпускать новые изделия, снижать их себестоимость иповышать качество.
Именно для этих задач был создан целый класс систем CAE/CAD/CAM/CAPP/ERP/MRP =PDM, позволяющих облегчить весь цикл разработки изделий — от выработки концепции до созданияопытного образца и запуска его в производство.Использование информационных технологий - один из немногих экономически выгодных способов повышения эффективностипроизводства.Основная цель САПР, PDM — повышение эффективности труда.
Для инженеров это:-повышение качества проектирования;-сокращение трудоѐмкости и сроков проектирования;-снижение себестоимости проектирования и подготовки приозводства, уменьшение затрат на эксплуатацию.Достижение этих целей обеспечивается путем:-автоматизации оформления документации;-информационной поддержки (повышение точности расчетов, повторного использования проектных решений,унификации проектных решений и процессов);-использования технологий параллельного проектирования;-замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием.-построения системы качества продукции (согласно международным стандартам качества серии ISO 9000).Единое информационное пространство предприятия называют PLM (Product Lifecycle Management –управление жизненным циклом) и оно включает еще и процессы самого производства (программы станков сЧПУ, оснастка, снабжение), эксплуатации (технические руководства и каталоги запчастей), упаковку,утилизацию – это концепция, которая собирает вместе и управляет данными о корпоративной продукции,сделав их важнейшим бизнес-ресурсом.Жизненный цикл промышленных изделий (ЖЦИ) включает ряд этапов, начиная от зарождения идеинового продукта до его утилизации по окончании срока использования.Основные этапы жизненного цикла промышленной продукции представлены на рис.
1. К ним относятсяэтапы маркетинга, проектирования, технологической подготовки производства (ТПП), закупки материалов икомплектующих, собственно производства, реализации продукции, эксплуатации (упаковка и хранение,монтаж и ввод в эксплуатацию) и, наконец, утилизации.На предварительном этапе проводится анализ рыночной ситуации, определяются перспективы спросана планируемые изделия (инфоСАПР).Системы расчетов и инженерного анализа называют CAE (Computer Aided Engineering).Системы конструкторского проектирования называют системами CAD (Computer Aided Design).Проектированиетехнологическихпроцессоввыполняетсявавтоматизированныхсистемахтехнологической подготовки производства (АСТПП), входящих как составная часть в системыCAM (Computer Aided Manufacturing).Информационная поддержка этапа производства продукции осуществляется автоматизированнымисистемамиуправленияпредприятием (АСУП)иавтоматизированнымисистемамиуправлениятехнологическими процессами (АСУТП).Рис.1 Основные типы АС с их привязкой к этапам жизненногоРис.2 Жизненный цикл продуктацикла изделий.На большинстве этапов жизненного цикла, начиная с определения предприятий-поставщиков исходных материалов икомпонентов и кончая реализацией продукции, требуются услуги системы управления цепочками поставок — Supply ChainManagement (SCM).К АСУП относятся системы планирования и управления предприятием ERP, САРР (Enterprise Resource Planning, СА ProductPlanning).
Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства,закупками, сбытом продукции, анализом перспектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством,учетом основных фондов и т.п. Системы планирования производства и требований к материалам MRP-2 (ManufacturingRequirement Planning) и системы управления цепочками поставок SCM ориентированы на бизнес-функции, непосредственносвязанные с производством.Промежуточное положение между АСУП и АСУТП занимает производственная исполнительная система MES (ManufacturingExecution Systems), предназначенная для решения оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.В состав АСУТП входит система SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), выполняющая диспетчерские функции (сбор иобработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и помогающая разрабатывать ПО для встроенногооборудования.Длянепосредственногопрограммногоуправлениятехнологическимоборудованиемиспользуютсистемы CNC (Computer Numerical Control) на базе к онтроллеров (специализированных компьютеров, называемыхпромышленными), которые встроены в технологическое оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ).
Системы CNCназывают также встроенными компьютерными системами.На этапе реализации продукции выполняются функции управления отношениями с заказчиками и покупателями. Этифункции возложены на систему CRM, а также систем электронного бизнеса (E-commerce). Они объединяют в единоминформационном пространстве запросы заказчиков и данные о возможностях множества дилеров, занимающихся поставкамизаказанных изделий - CPC (Collaborative Product Commerce).Функции обучения обслуживающего персонала выполняют интерактивные электронные технические руководства IETM(Interactive Electronic Technical Manuals).
С их помощью выполняются диагностические операции, поиск отказавших компонентов,заказ дополнительных запасных деталей и некоторые другие операции на этапе эксплуатации систем.Жизненный цикл продукта — время с момента первоначального появления продукта на рынке до прекращения его реализациина данном рынке. Описывается изменением показателей объема продаж и прибыли по времени и состоит из следующих стадий:начало продаж (внедрение на рынок), рост, зрелость (насыщение) и спад.Стадия внедрения на рынок характеризуется незначительным ростом объема продаж и может быть убыточной из-за большихначальных затрат на маркетинг, малых объемов выпуска продукта и неосвоенности его производства.Стадия роста объема продаж характеризуется быстрым ростом объема продаж, обусловленного признанием продукта состороны потребителей, прибыльность растет, относительная доля затрат на маркетинг, как правило, падает, ценыпостоянны или немного падают.На стадии зрелости рост объема продаж замедляется и даже начинает падать, так как продукт уже приобретенбольшинством потенциальных потребителей, усиливается конкуренция, затраты на маркетинг обычно возрастают, возможноснижение цен, прибыль стабилизируется или снижается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
