Лекция №1. Понятие проектирования (1244995), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При модернизации продукта и /или рыночных сегментов возможнопродление данной стадии.\Спад проявляется в резком снижении объема продаж и прибыли. Модернизация продукта, снижение цен, увеличение затрат намаркетинг могут только продлить эту стадию. Необходимо обратить внимание, что максимум прибыли, как правило, посравнению с максимумом объема продаж смещается в направлении начальных стадий жизненного цикла. Это обусловленоповышением затрат на поддержание сбыта на поздних стадиях жизненного цикла продукта.Характерная особенность PLM — обеспечение взаимодействия различных автоматизированных системмногих предприятий, т.е. технологии PLM являются основой, интегрирующей информационноепространство, в котором функционируют САПР, ERP, PDM, SCM, CRM и другие автоматизированные системы.Что такое PLM-система? (Система контроля, «Электронный университет» в промышленности) - это СУБД,которая используется для хранения и управления знаниями об изделии.PLM базируется на производственной (Dassaut, Siemens, PTС) или операционной технологии (Oracle),которая считает единственно верным языком бухгалтерский учет, а не тот или иной проект.
Oracleпредлагает PLM для менеждеров, а не для инженеров и предполагает управление информацией, а неее создание. Внедрение PLM в таких отраслях как фармацевтика, парфюмерия и косметика, производствоудобрений и лакокрасочной продукции, которые основаны на рецептурах, а не на проектных данных,показывает, что успешная реализация PLM может совершенно не зависеть от CAD-систем.Примеры проектов с применением Siemens PLM в РоссииРис.
СУБД PLM, которая используется для хранения и управления знаниями об изделииПреимущества PLM:-удобство хранения, поиска, визуализации информации-возможность быстро загружать большие сборки в формате JT, вводить ограничения и условия-организация параллельной работы большого количества исполнителей при условии безоговорочнойсобираемости общего продукта.-автоматизированная проверка графической и текстовой документации-удобство ведения вариантов, модификаций во временном и количественном измерении- автоматизация рутинных процессов.Состав ПО САПР (механика)Класс САПРПродуктКомпанияТяжелый (более 10 тыс.$)Siemens NXCATIAPro/EngineerSiemens PLM SoftwareDassault Systemes/IBMParametric Technology Company(PTC)Средний (до 10 тыс.$)Зарубежные системыSolidEdgeSolidWorksInventor и Mechanical DesktopMicrostationCadKeyPowerSolutionsОтечественные продуктыКОМПАС(CAD/CAM/CAE/PDM)T-Flex (CAD/CAM/CAE/PDM)наноСАDSiemens PLM SoftwareDassaultAutodeskBentley SystemCadKeyThink3 S.p.A.Delcam"Аскон""Топ Системы"Легкий ( до 3 тыс.$)AutoCADSurfCAM 2DDataCADIntelliCADTurboCADAutodeskSurfwareDataCADCADopiaIMSIСпециализированныеСАПРЭлектроникаMultiSim, MicroCap, Microwave OfficeСтроительное (железобетон)MillenniumАрхитектурное проектирование Architectural DesktopRoboBATAutodeskСистема Unigraphics (ныне Siemens NX) является универсальной интегрированной системой автоматизациипроектирования и производства и, фактически, служит стандартом для САПР аэрокосмической,автомобильной, машиностроительной, медицинской и многих других отраслей промышленности,производящих высокотехнологичную и наукоемкую продукцию.Siemens Teamcenter — это PDM-система, обеспечивающая организацию коллективной работы сотрудниковпредприятия (группы предприятий) с данными об изделии и о связанных с ним процессах на всех этапах егожизненного цикла.
Teamcenter приобрел лидирующую позицию на мировом рынке среди систем подобногокласса за счет уникальных возможностей в подготовке и осуществлении производства в различных отраслях(машиностроение, приборостроение, электроника, промышленное и гражданское строительство, легкаяпромышленность). Именно производственные предприятия освоили и оценили ТС, что привело кпопуляризации и продукта NX среди проектировщиков.Oracle E-business Suite – стандартное решение для связи конструкторов, финансистов и плановиков. Сухойи Boeing используют NX для военных и CATIA для коммерческих самолетов.Parametric Technology Company (PTC) - русские версии Mathcad, Pro/ENGINEER и Windchill.
Гражданскиепроекты ОАО ―Туполев‖, самолѐт Ту-324, выполняемый в системе Pro/ENGINEER.Mathcad — система компьютерной алгебры для автоматизации математических расчетов. Имеет упрощенныйинтерфейс, требует для адаптации минимум навыков программирования. (Mathematica, Maple, Matlab)MATLAB (Matrix Laboratory) - высокоуровневый интерпретируемый язык программирования и пакетприкладных программ для решения задач технических вычислений. Программа MATLAB может создаватьтрехмерную графику с помощью функций surf, plot3 или mesh.[X,Y] = meshgrid(-8:.5:8);R = sqrt(X.^2 + Y.^2);Z = sin(R)./R;Z(R==0) = 1;mesh(X,Y,Z);Этот код создаст каркасный 3D график sinc-функции.Возможности PLM-систем высшего уровня Teamcenter (Siemens), SmarTeam, ENOVIA (Dassault),Windchill (PTC)-Коллективная управляемая работа над одним проектом-Работа с большими проектами (от 10 тыс. компонентов)-Моделирование сложных форм и изделий.Основные принципы при проектировании сложных изделий:-технология проектирования «сверху вниз»-проектирование «в контексте»-ассоциативное проектирование (связи)*) Несмотря на свою простоту, проектирование снизу-вверх приводит к ряду проблем, которые отрицательно влияют навозможности, сроки и качество работы конструкторов, особенно при работе с большими сборками:-сложности увязки между собой узлов и агрегатов, в том числе из-за локальных систем координат, в которых выполненыпроекты компонентов, и большого числа сопряжений сборок;-проблемы проведения изменений, которые трудно отслеживать и отрабатывать;-сложности с заменой узлов, когда меняется структура сборки;-сложности при параллельной разработке отдельных узлов и агрегатов.Альтернативный способ проектирования «сверху-вниз» также хорошо известен.В этом подходе основным рабочим объектом является 3D сборка узла, агрегата, привязанная ксуществующему в каждый момент времени контексту всего проектируемого изделия.
Использованиеподобного приема позволяет решить, например, проблемы локальных систем координат и упроститьограничения сборки. 3D сборка используется одновременно как средство организациивысокоэффективного процесса проектирования, технологической подготовки производства исамого производства.Сборка уточняется в процессе временных стадий проектирования, таких как аван-проект, эскизный проект,технический проект, на котором проводятся все основные расчеты, и рабочее проектирование, на которомвыпускается необходимая конструкторская документация.
Этот процесс изображен на рисунке 2. При такомспособе проектирования инженер сразу видит будущее изделие, имеет возможность оценить его, провести ееанализ на предмет пересечений деталей, определения зазоров и работоспособности всего механизма вцелом, еще до его изготовления.Рис.1 Успешное применение принципа «снизу-вверх».Рис. 2 Этапы проектирования3D модель, как важнейшая часть документации, необходима на всех этапах жизненного цикла изделия,служит основой для одновременного (параллельного) проведения технологической, логистическойподготовки производства, расчетов и анализа, а также визуализации процессов сборки, техническогообслуживания и утилизации.
Процесс проектирования и подготовки производства приобретает спиральныймногоуровневый характер. Преимущество использования 3D - моделирования - исправление ошибок наранней стадии проектирования, до появления первых опытных образцов.Рис.3 Параллельное проектирование на основе 3D-моделиРезультат проектирования, документация, приобретает вид цифровой модели изделия (электронныймакет), который содержит геометрию изделия и все необходимые расчетные данные, картытехнологических процессов, управляющие программы для станков, маршруты снабжения,электронные описания и технические руководства изделия, и позволяет разрабатывать проектынаиболее эффективным и менее затратным образом. Технологии «цифрового» проектирования предполагаютотказ от использования бумаги как носителя информации.Электронные модели для разных производств разные (например, ЭЛОИЗ, электронное описание изделия, напредприятиях Сухого). После чертежа следует электронный техпроцесс и техкарта для каждого рабочегоместа с 3D-моделями, приемами обработки и сборки (как правило, одного образца для всех предприятий тогоже Сухого (Комсомольск на Амуре, Новосибирск, Таганрог и пр.) + корпоративная система передачи данных)Электронный макет изделия – это окончательная сборка, соответствующая ТЗ и очищенная отразмеров и вспомогательных построений.