O rozwoju CAD lub automatyzacji systemów automatycznych. Obiekt automatyzacji w CAD TP Co to jest CAD TP
- Zobacz też:
Wykład 10_Opracowanie schematu TP.doc
Wykład 10Opracowanie schematu przebiegu procesu jest drugim etapem projektowania TP metodą syntezy.
W przeciwieństwie do trasy technologicznej, którą można wyświetlić za pomocą sekwencji operacji, schemat obwodu (PS) TP jest opisany jako sekwencja kroków przetwarzania. Podczas opracowywania MOP etapy obróbki powierzchni są określane bez uwzględniania obróbki cieplnej. Lista etapów przetwarzania dla całej części zawiera obróbkę cieplną.
Do opracowania PS konieczne jest:
jeden). w przyszłości CAD TP, aby stworzyć listę typowych etapów przetwarzania dla grupy części w określonych warunkach produkcyjnych. Na każdym etapie określany jest sformalizowany warunek wyboru dotyczący obróbki powierzchni bieżącej części lub całej części.
2). projektując bieżący TP, wybierz etapy obróbki bieżącej części z listy etapów w zależności od charakterystyki części.
Dane wyjściowe do opracowania PS: optymalne trasy przetwarzania poszczególnych powierzchni, podstawowe, wytyczne i informacje referencyjne dotyczące projektowania TP.
Tworzenie listy etapów przetwarzania
Ustalenie racjonalnej kompozycji typowych etapów przetwarzania dla części różnych klas jest trudnym zadaniem. Tutaj należy kierować się ogólną rekomendacją o charakterze organizacyjnym i technologicznym: doświadczenia TP pokazują, że liczba etapów powinna być jak najmniejsza, aby główne i drugorzędne kwestie przetwarzania części nie zostały utracone lub zniwelowane w całkowita ilość informacji, ale jednocześnie wystarczająco duża, aby uwzględnić wszystkie cechy przetwarzania.
W tabeli. 10.1 zawiera listę 13 etapów, która jest dość uniwersalna, zaprojektowana w celu utworzenia schematu ideowego dla części o różnych konfiguracjach i stopniach złożoności, z uwzględnieniem obróbki cieplnej i chemiczno-termicznej.
^
Etapy TA Tabela 10.1
| Przeznaczenie | Nazwać | Cel i charakterystyka |
| E1 | Nabywanie | Pozyskanie kęsa i jego obróbka cieplna |
| E2 | projekt | Usunięcie nadmiaru okrążeń i naddatków |
| EZ | Termiczne I | Obróbka cieplna - poprawa, starzenie |
| E 4 | Średni I | Dokładność obróbki 11-13 klasa, chropowatość powierzchni R a 1,25 |
| E5 | Termiczne II | Cementowanie |
| E6 | Średni II | Usunięcie warstwy fugi na powierzchniach zabezpieczonych przed fugowaniem |
| E7 | Termiczne III | Hartowanie, ulepszanie |
| E8 | Wykończenie I | Dokładność obróbki 7-9 klasa, chropowatość R a 0,32 |
| E9 | Termiczne IV | Azotowanie, starzenie |
| E10 | Wykończenie II | Powierzchnie szlifierskie zabezpieczone przed azotowaniem |
| E11 | Wykończenie III | Dokładność obróbki 7-6 klasa, chropowatość powierzchni R a0,16 |
| E12 | Galwaniczny | Chromowanie, niklowanie itp. |
| E13 | Wykończeniowy | Uzyskanie chropowatości powierzchni R a 0,04 |
Formułując etapy obróbki należy wziąć pod uwagę technologiczne cechy obróbki poszczególnych powierzchni, które można rozpatrywać jako dwie grupy: powierzchnie proste technologicznie i powierzchnie złożone technologicznie.
Technologicznie proste - powierzchnie części, dla których stosowane są wyłącznie metody obróbki. Złożone technologicznie - powierzchnie części, podczas których formowania, wraz z obróbką mechaniczną, stosuje się termiczne, galwaniczne i inne metody obróbki lub powlekania powierzchni. W ogólnym przypadku uważa się, że przy obróbce powierzchni prostych technologicznie zachowana jest sekwencja etapów w postaci trasy obróbki dla określonej powierzchni. Tworzenie złożonych technologicznie powierzchni charakteryzuje się z reguły naruszeniem tej sekwencji. Tak więc pod koniec obróbki części, na etapach dokładnej obróbki, można wykonać prace związane z oznakowaniem, tworzenie baz technologicznych. Jednocześnie wykonywanie pracy charakterystycznej dla danego etapu przetwarzania może odbywać się na różnych jego etapach. Tak więc „formowanie przedmiotu obrabianego do ponownego starzenia” odbywa się na etapach obróbki zgrubnej, półwykańczającej i wykańczającej. Wynika to w dużej mierze z tradycji ustalonych w przedsiębiorstwie. Aby uwzględnić tę cechę i uczynić opracowany CAD TP bardziej elastycznym, proponuje się rozważenie priorytetowych i wariantowych etapów i etapów przetwarzania.
Jeżeli przy przypisywaniu etapu przetwarzania kierujemy się obiektywnymi kryteriami technicznymi, instrukcjami, zaleceniami, danymi statystycznymi, a proces decyzyjny jest algorytmiczny, to taka realizacja danego etapu będzie priorytetem. Przy wdrożeniu wariantowym technolog kieruje się subiektywnymi rozważaniami, instrukcjami kierownictwa itp., a podjętą decyzję można uznać za „silną wolę”. Należy zauważyć, że priorytetowa realizacja etapów jest typowa dla konkretnego, co do zasady, jednego etapu przetwarzania, a wariantowa dla kilku etapów o podobnym charakterze.
Synteza listy etapów przetwarzania jest zadaniem trudnym do sformalizowania i jest opracowywana przy użyciu interaktywnego trybu pracy na komputerze. Do prezentacji zestawienia wygodnym środkiem są ramki (złożone tabele) z warunkami selekcji.
Wybór etapów przetwarzania
Zadanie wyboru etapów obróbki jest podobne do zadania wyznaczania trasy obróbki części na podstawie pisania. Aby wybrać etapy przetwarzania części, konieczne jest ustalenie pewnego zestawu warunków i kryteriów (cech) funkcjonowania każdego etapu w koncepcji przetwarzania bieżącej części.
Cechy klasyfikacyjne dzielą się na następujące grupy: cechy konstrukcyjne i technologiczne części ogólnego przeznaczenia (dokładność, chropowatość powierzchni, materiał); cechy konstrukcyjne i technologiczne cech formowania wykrojów; podane wartości uprawnień; informacja o sztywności przedmiotu obrabianego; informacje o twardości, wytrzymałości przedmiotu obrabianego.
Zidentyfikowana kompozycja cech i warunków wyboru etapów pozwala wybrać dużą liczbę opcji możliwych rozwiązań. Są one jednak znacznie ograniczone w przypadku algorytmicznego doboru rozwiązań. Jednocześnie wprowadzenie warunków określonych „dobrowolną decyzją” umożliwia uwzględnienie całej różnorodności cech charakterystycznych dla danej produkcji.
Do zbudowania listy etapów konieczne jest połączenie zestawu rozwiązań technologicznych w postaci etapów typowych z warunkami ich eksploatacji. Porównując specyficzne cechy charakteryzujące analizowaną część, z warunkami wyboru typowych etapów w zestawieniu, uzyskuje się schemat TP danej części. Jak już wspomniano, operacja ta jest zwykle wykonywana przy użyciu złożonych tabel decyzyjnych.
Przy wyborze etapów przetwarzania wykorzystuje się aparat algebry logicznej, którego głównym zadaniem jest modelowanie strukturalne dowolnych układów dyskretnych charakteryzujących się skończoną liczbą stanów.
Każdy warunek decydujący o wyborze etapu może być w dwóch stanach - „tak” lub „nie”: cechy danej części odpowiadają lub nie odpowiadają warunkom wykonania etapu. Wiadomo, że obiekty z dwoma możliwymi stanami charakteryzują się zmiennymi boolowskimi (lub logicznymi), a relacje między nimi reprezentowane są przez funkcje boolowskie - negacja 
, alternatywa X 1V X 2 (V - lub, suma logiczna) i spójnik X 1 X 2 ( - i, iloczyn logiczny). W ogólnym przypadku warunek wyboru etapu jest reprezentowany jako funkcja logiczna
,
Gdzie CI jest kodem etapu, przyjmuje dwie wartości - „tak” (1) lub „nie” (0) ; 
- cechy detalu.
Dla niektórych kroków, które są obowiązkowe dla wszystkich części, nie ma funkcji logicznej i zakłada się FE = 1.
W tabeli. 10.2 to fragment złożonej tabeli z listą 17 etapów obróbki części takich jak korpus obrotowy. Znak „==” to znak porównania „równy” w funkcji logicznej. Na przykład FE = XTO = 1,1 - FE jest równe 1, a etap jest wykonywany, jeśli część wymaga obróbki cieplnej - normalizacji (przy opisie części z normalizacją atrybutowi części "XTO" przypisywany jest kod 1,1 i wyrażenie przyjmuje postać 1,1 = = 1,1).
Tabela 10.2
Lista etapów przetwarzania| Etap przetwarzania | Warunek realizacji etapu (komentarz) | Warunek wykonania scena |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. Zaopatrzenie | Zawsze | CE = 1 |
| 2. Przygotowawczy (obróbka otworów w centrum) | K3= f (Z, D), stosunek długości części L do średnicy D powyżej 5 | KE = L/D > 5 |
| 3. Szkic | CE = f(VZ), rodzaj obrabianego przedmiotu - nie półprodukt o kodzie 4 | EC = VZ = 4 |
| 4. Obróbka cieplna | CE = f(XTO), XTO - normalizacja | EC = XTO = = 1,1 |
| 5. Półwykończenie | Zawsze | CE = 1 |
| 6. Miedziowanie | CE = f(XTO), | EC = XTO = = 3.2V V XTO = = 4,2 |
| 7. Półwykańczanie II (usuwanie miedzi z powierzchni za pomocą CTO) | CE = f(XTO), azotowanie i nawęglanie z zabezpieczeniem miedzianym | CE=XTO==3,2V V XTO = = 4,2 |
| 8. Cementowanie | CE = f(XTO), XTO - fugowanie | EC = 4< ХТО < 5 |
| 9. Półwykańczanie III (usunięcie warstwy cementowej z powierzchni bez CTO podczas zabezpieczenia z naddatkiem, obróbka powierzchni wtórnych bez CTO) | CE = f(XTO) | EC = XTO = = 3,1 |
| 10. Obróbka cieplna | f= (XTO), XTO - hartowanie lub nawęglanie | CE=XTO==1,3V V XTO = = 1,4 V 4< < XTO < 5 |
| 11. Wykończenie 1 | f (R a .K), jest co najmniej jedna powierzchnia z chropowatością R a < 2,5 | CE = R a < 2,5 |
| 12. Azotowanie | f(XTO), XTO - azotowanie | EC = 3< ХТО < 4 |
| 13. Wykańczanie II (obróbka powierzchni bez CTO przy zabezpieczeniu naddatkiem podczas azotowania) | f(XTO), XTO - azotowanie z ochrona uprawnień | EC = XTO = = 3,1 |
| 14. Wykończenie III (obróbka powierzchni azotowanych) | f(XTO), XTO - azotowanie | EC = 3< ХТО < 4 |
| 15. Wykańczanie IV (obróbka powierzchni wtórnych: zęby, rowki, gwinty) | f(dokładność) | CE = dokładność< 9 |
| 16. Galwaniczne | f(XTO), XTO - chromowanie lub niklowanie | CE=XTO==2.1V V XTO = = 2,2 |
| 17. Wykończenie | f (R a .K), istnieje co najmniej jedna powierzchnia z chropowatością R a < 0.16 | CE = R a < 0,16 |
W stanie wykonania sceny 
W celu- numer cylindrycznej powierzchni części z pełnego opisu części w formie TCS lub w sformalizowanym języku. Na przykład, 
– chropowatość drugiej powierzchni części, W celu=2. Aby określić KE= 
<2,5 необходимо использовать метод перебора всех поверхностей, чтобы найти хотя бы одну, удовлетворяющую данному условию, чтобы выполнить этап для текущей детали. При отсутствии поверхности с шероховатостью меньше 2,5 мкм КЭ примет значение 0 и этап не будет присутствовать в принципиальной схеме.
Lista kroków w Tabeli 10.2 różni się od listy w Tabeli 10.1 tym, że uwzględniono ochronę przed CTO poprzez miedziowanie, co zwiększyło liczbę możliwych kroków przetwarzania.
Wynikiem weryfikacji krok po kroku spełnienia warunków dla aktualnej części oraz wyboru etapów jest schematyczny diagram procesu technologicznego z podaniem numeru, nazwy etapu, numerów powierzchni do obróbki wraz z ich charakterystyka dokładności i chropowatości na każdym etapie.
Pytania do
Rozwój CAD TP można postrzegać jako proces tworzenia i ciągłego doskonalenia wspomnianych wcześniej systemów. Obecnie głównymi programistami CAD TP są wyspecjalizowane organizacje. Systemy dostarczane są na rynek w postaci kompleksów programowo-sprzętowych, programowo-metodycznych.
Wdrażanie, eksploatacja i modernizacja podsystemów i komponentów CAD TP w przedsiębiorstwach z reguły realizowane są przez wyspecjalizowane działy - działy (usługi) CAD, w tym grupy specjalistów o odpowiednich profilach w ścisłej współpracy z programistami CAD TP. Rozwój systemu jest realizowany przez specjalistów przedsiębiorstwa przy zaangażowaniu wyspecjalizowanych programistów oraz w razie potrzeby specjalistów z innych organizacji, np. instytutów badawczych i uczelni wyższych
Fundamentalne znaczenie ma dobór grupy specjalistów - bezpośrednich programistów CAD TP. Techniczne kierownictwo grupy powinno być prowadzone przez specjalistę z podstawowym wykształceniem technicznym, z głęboką wiedzą w zakresie technologii budowy maszyn. Opracowanie projektu systemu, niezbędnych modeli i specyfikacji powinno być wykonane przez technologów, ewentualnie z udziałem konsultantów z przemysłu, organizacji badawczych o profilu technologicznym lub uczelni wyższych. Wdrożenie programowe i sprzętowe systemu realizowane jest przez programistów. Testowanie i dostrajanie systemu jest prowadzone wspólnie przez technologów i programistów.
Dla organizacji – dewelopera CAD TP, tworzony system jest produktem, który charakteryzuje się przejściem (z uwzględnieniem specyfiki) wszystkich głównych etapów swojego cyklu życia.
Na etapie marketingu badany jest stan rynku CAD TP. Celem opracowania jest określenie najpilniejszych potrzeb rynku, głównych trendów rozwoju CAD TP oraz koncepcji naukowo-metodologicznych wdrażanych w istniejących systemach. W rezultacie określa się główne cechy konkurencyjnego CAD TP oraz główne (koncepcyjne) zasady jego budowy. Ustal przybliżone warunki i koszt stworzenia systemu. Naturalnie dążą do opracowania systemu w jak najkrótszym czasie, w przeciwnym razie jego „niszę” rynkową mogą zajmować konkurenci. Ten etap cyklu życia produktu kończy się wykonaniem specyfikacji istotnych warunków zamówienia na rozwój systemu.
SIWZ - główny obowiązkowy dokument, od którego stworzenie i zatwierdzenie rozpoczyna się rozwój CAD TP. Dokument ten określa treść projektu oraz podstawowe wymagania dla tworzonego systemu, warunki akceptacji i oceny jego przydatności do eksploatacji, czyli zakończenia rozwoju. SIWZ jest sporządzony zgodnie z wymaganiami norm i zawiera następujące główne sekcje.
1. Nazwa i zakres. Ta sekcja określa główne funkcje, które powinien pełnić opracowany system.
2. Charakterystyka systemu jako obiektu. Wskazują na czym powinna polegać fizyczna implementacja CAD TP (pakiet aplikacji, pakiet oprogramowania, kompleks programowo-technologiczny i programowo-metodologiczny), a także jego główne podsystemy (moduły).
3. Cel i struktura rozwoju. Reprezentują uogólniony model strukturalny opracowywanego systemu, wskazując relacje jego głównych podsystemów lub elementów. Na ogół opisują interakcje elementów, wskazują zawartość informacji wejściowych niezbędnych do działania systemu oraz sposób jego wprowadzania.
4. Wymagania techniczne CAD TP w celu zapewnienia:
Techniczny. Wskazać skład, konfigurację i charakterystykę głównych środków technicznych, na których zaimplementowano system;
Informacyjny. W przypadku systemów oprogramowania należy wskazać wymagany skład baz danych wykorzystywanych przez opracowany system podczas pracy;
Oprogramowanie. Określ system operacyjny, a także nazwę bazowego środowiska programistycznego i jego wersję. ujawnić skład oprogramowania tworzonego systemu;
Organizacyjny. Oprócz opracowania kompletu niezbędnych dokumentów, specyfikacji istotnych warunków zamówienia, szczegółowo opisują procedurę dostarczenia i odbioru opracowania (zarówno w ramach organizacji deweloperskiej, jak i dla klientów zewnętrznych). Akceptacja CAD TP odbywa się na podstawie wyników zaliczonych przypadków testowych, których treść określa klient w porozumieniu z deweloperem.
5. Etapy i etapy rozwoju. Przedstawiają kalendarzowy plan (biznesplan) prac nad stworzeniem CAD TP ze wskazaniem numerów ostatnich etapów, treści, terminów dla każdego z etapów, kosztów, form i rodzajów raportowania. Realizacja każdego etapu rozwoju CAD TP jest dokładnie dokumentowana zgodnie ze standardami Zunifikowanego Systemu Dokumentacji Programowej. Klient (nabywca) systemu może postawić mu specjalne wymagania, zarówno w zakresie projektowania, jak i jego specjalizacji oraz możliwości dostosowania do określonych warunków.
Początkowy etap rozwoju CAD TP odpowiada dopracowaniu koncepcji budowy systemu i stworzeniu jego modelu koncepcyjnego.
Model pojęciowy definiuje główne funkcje opracowanego systemu i ich wzajemne powiązania. Kiedy jest tworzony dla opracowanego CAD TP, określa się:
Tematyka;
Główne funkcje;
Główne zadania do rozwiązania przy wykonywaniu dedykowanych funkcji;
Kompozycja informacji wejściowych i wyjściowych;
Główne linki informacyjne wybranych funkcji.
Przez obszar przedmiotowy rozumiany jest obszar wiedzy wykorzystywanej przy tworzeniu projektowego rozwiązania technologicznego przez system. Czasami obszar tematyczny jest rozumiany jako specjalizacja (zorientowanie na problem) systemu do tworzenia obiektów projektowych określonego typu. Na przykład CAD do operacji technologicznych toczenia. Jeśli to możliwe, obszar tematyczny systemu powinien być wąski (lokalny). Ustalenie obszaru tematycznego systemu i jego struktury to samodzielny, złożony, kreatywny etap projektowania. Często używa się do tego sieci semantycznych.
Jedną z głównych nowoczesnych metod stosowanych przy opracowywaniu modeli różnych zautomatyzowanych systemów wspomagania decyzji jest metoda analizy strukturalnej, przedstawiona w standardzie CALS FIPS PUB 183 (IDEFO). W literaturze naukowej i technicznej ta metoda jest również nazywana metodą Rossa, metodą SA-diagram, SAD, SADT.
Metoda zakłada spójne uszczegółowienie projektowanego systemu „od góry do dołu”. Istnieją różne poziomy rozpatrywania analizowanego (projektowanego) systemu. Na każdym poziomie prezentowana jest dekompozycja analizowanego systemu, bardziej szczegółowa, ale całkowicie równoważna z poprzednim poziomem. W tym przypadku rozważany jest nie tylko system, ale także jego otoczenie, które wraz z systemem podlega sekwencyjnemu detailingowi. Graficzny i tekstowy opis systemu strukturalnego w postaci niezbędnych diagramów i wyjaśnień do nich tworzy model systemu, który przedstawia ten ostatni z określonego punktu widzenia.
Dane wejściowe i wyjściowe, których nazwę wskazują odpowiednie strzałki diagramu modelu najwyższego poziomu, są zwykle określane przez zakres odniesienia dla rozwoju systemu.
Na wyższych poziomach dokonuje się podziału funkcjonalnego modelu bez uwzględniania i wyboru metod implementacji, tj. bez obrazu na schematach strzałki mechanizmu. Gdy detailing zostanie przeprowadzony wystarczająco szczegółowo i stanie się możliwy dobór skutecznych środków realizacji, wówczas możemy wrócić do wyboru mechanizmu. Mechanizm nie jest determinowany nie z wejścia, nie z wyjścia, nie z kontroli i nie determinuje ich, będąc niezależnym składnikiem środowiska. W przypadku modeli najwyższego poziomu treść kontroli może również nie być wystarczająco zdefiniowana. W tym przypadku należy stosować uogólnione nazwy odpowiednich strzałek, np. dla modeli działania: „wsparcie informacyjne”, uszczegóławiając ich zawartość w modelach kolejnych poziomów.
Model systemu jest hierarchicznym zbiorem diagramów (diagramów strukturalnych) uzyskanych w wyniku jego sekwencyjnej analizy. Każdy schemat jest szczegółem jakiegoś obiektu (przedmiotu lub operacji) i otoczenia ze schematu poprzedniego (wyższego poziomu). W tym przypadku analizowany obiekt jest reprezentowany na diagramie jako zbiór obiektów (nie więcej niż 6), przedstawionych jako prostokąty i połączenia między nimi, przedstawione za pomocą strzałek wejścia, wyjścia i sterowania.
Model koncepcyjny odpowiada etapowi projektowania wstępnego CAD TP.
Modelowanie koncepcyjne jest czasami wykonywane nawet przed opracowaniem specyfikacji istotnych warunków zamówienia. W tym przypadku w SIWZ podane są fragmenty modelu koncepcyjnego, odzwierciedlające cechy i różnice opracowanego CAD TP od istniejących.
Kolejnym etapem tworzenia CAD TP jest opracowanie jego modelu funkcjonalnego.
Model funkcjonalny opisuje funkcje i strukturę narzędzi programowych tworzonego systemu, będąc pierwszym dokumentem projektu technicznego. Do opracowania modeli funkcjonalnych wykorzystywana jest metoda analizy strukturalnej z dodatkami opisującymi nie tylko strukturę funkcjonalną systemu, ale także powiększoną strukturę oprogramowania.
Funkcjonalne moduły programu wymieniają komunikaty informacyjne, które służą głównie do uruchamiania jednego modułu przez drugi.
Ogólne wymagania dotyczące projektowania schematów modelu funkcjonalnego są generalnie podobne do wymagań dotyczących projektowania modeli koncepcyjnych.
Przy tworzeniu schematów strukturalnych koncepcyjnych i funkcjonalnych modeli CAD TP wykorzystuje się narzędzia automatyzacji, np. pakiet DESIGN IDEF (produkt Metasoft-ware Corp, USA) lub pakiety do automatycznej analizy procesów biznesowych, takie jak BPWin.
Działanie modułów oprogramowania zidentyfikowanych w modelu funkcjonalnym może odbywać się w trybie interaktywnym (online) lub wsadowym (automatycznym). Aby zapewnić implementację każdego z trybów w projektowaniu CAD TP, opracowywane są odpowiednie dokumenty.
Dialog użytkownika końcowego z oprogramowaniem opracowanego CAD TP opisany jest w dokumencie „Scenariusz Dialogu”, opracowanym na etapie projektu technicznego. Opis skryptu dialogowego koncentruje się na wykorzystaniu graficznego interfejsu wielookienkowego (takiego jak Microsoft Windows) oraz graficznego menu (interfejs ikon).
Algorytmy przeznaczone do implementacji w oprogramowaniu opracowanego CAD TP zostały przedstawione w dokumencie „Opis algorytmów”, opracowanym na etapie projektu technicznego. Przedstawione algorytmy odwołują się do dokumentu „Scenariusz Dialogu”. Wraz z innymi dokumentami, które podają opis (specyfikację) projektowanego systemu, dokument ten stanowi zbiór powiązanych ze sobą opisów projektu technicznego, wystarczający do zaprogramowania zautomatyzowanego systemu.
Model informacyjny CAD TP ma na celu opisanie składu i struktury wsparcia informacyjnego niezbędnego do funkcjonowania CAD TP. Deweloper-technolog zazwyczaj określa jedynie skład modelu informacyjnego, nie biorąc pod uwagę jego struktury (kwestie organizacji interakcji obiektów informacyjnych, ich relacji, organizacji przechowywania danych itp.).
Przy końcowej akceptacji opracowanego systemu jest on testowany, dla którego opracowywany i zatwierdzany jest odpowiedni program.
Po podpisaniu niezbędnej dokumentacji odbiorowej system uznawany jest za gotowy do sprzedaży (replikacji) lub eksploatacji przez konkretnego klienta.
LITERATURA
1. Interaktywny CAD procesów technologicznych [Tekst]: Podręcznik dla uczelni / V.G. Mitrofanov [i inni] - M .: Mashinostroenie, 2000. - 232p.
2. CAD w technice budowy maszyn [Tekst]: podręcznik. - Jarosław: Jarosław. stan technika un-t, 1995. - 298s.
3. Kondakow, A.I. CAD procesów technologicznych [Tekst]: podręcznik dla studentów. wyższy podręcznik menedżer / Sztuczna inteligencja Kondakow. - M .: "Akademia", 2007. - 272 s.
4. Susłow, A.G. Naukowe podstawy technologii inżynierii mechanicznej [Tekst] / A.G. Susłow, AM Dalskiego. - M.: Mashinostroenie, 2002. - 306 s.
5. Informacyjne wspomaganie cyklu życia produktów inżynierskich: zasady, systemy i technologie SALS/IPI [Tekst]: podręcznik dla studentów. wyższy podręcznik instytucje / A.N. Kowszow [i dr.]. - M .: Centrum Wydawnicze „Akademia”, 2007. - 304 s.
1.6 Podsystemy CAD
Elementy konstrukcyjne CAD to podsystemy, które mają
wszystkie właściwości systemów i tworzone jako niezależne systemy. To jest
Części CAD dobierane według pewnych kryteriów, zapewniające realizację
niektóre zrealizowane zadania projektowe wraz z uzyskaniem odpowiedniego projektu
decyzje i dokumenty projektowe.
Rozróżnia się podsystemy projektowania i utrzymania.
Podsystemy projektowe bezpośrednio wykonują procedury projektowe. W celu
projekt obejmuje podsystemy, które wykonują procedury projektowe i
operacje, na przykład:
podsystem układu produktu;
podsystem projektowania zespołów montażowych;
podsystem projektowania części;
podsystem projektowania obwodów sterowania;
podsystem projektowania technologicznego.
Podsystemy serwisowe zapewniają funkcjonowanie projektowania
podsystemów, ich całość jest często nazywana środowiskiem systemowym (lub powłoką) CAD.
Słudzy to:
podsystem graficznego wyświetlania obiektów projektowych;
podsystem dokumentacji;
podsystem wyszukiwania informacji itp.
2
opracowanie wewnętrznych standardów przedsiębiorstwa w zakresie wykonywania dokumentacji w formie elektronicznej,
opracowanie technologii projektowania (zastosowanie wiedzy w praktyce do budowy)
złożone systemy z transferem informacji end-to-end), a także dostępność usługi wsparcia
CAD, do którego obowiązków powinno należeć rozwiązanie zarówno powyższych zadań, jak i innych
zadania związane z adaptacją, konfiguracją, planowaniem wdrażania nowych wersji oprogramowania,
organizacja biblioteki opracowań itp. Potrzeba tej usługi
znacznie wzrasta wraz z wprowadzeniem trójwymiarowych systemów modelowania.
3456W zależności od stosunku do obiektu projektowego są dwa
rodzaje podsystemów projektowych:
zorientowany obiektowo (obiektyw);
niezależny od obiektu (niezmienny).
Podsystemy obiektowe obejmują podsystemy, które wykonują jeden lub więcej
kilka procedur projektowych lub operacji bezpośrednio
zależne od konkretnego obiektu projektowego, na przykład:
podsystem projektowania układów technologicznych;
podukład do symulacji dynamiki, projektowanej konstrukcji i
inni
Niezmienne podsystemy obejmują podsystemy, które wykonują
ujednolicone procedury i operacje projektowe, na przykład:
podsystem do obliczania części maszyn;
podsystem do obliczania warunków skrawania;
podsystem do obliczania wskaźników techniczno-ekonomicznych itp.
7Proces projektowania realizowany jest w podsystemach w postaci
pewna sekwencja procedur projektowych i
operacje. Procedura projektowania odpowiada części
podsystem projektowy, w wyniku którego
podejmowana jest pewna decyzja projektowa. Składa się
od elementarnych operacji projektowych, ma mocno
ustanowioną procedurę ich realizacji i mającą na celu:
osiągnięcie lokalnego celu w procesie projektowania.
Przez operację projektową rozumie się warunkowo przydzieloną
część procedury projektowej lub elementarnej czynności,
wykonywane przez projektanta lub technologa w procesie
projekt. Przykładami procedur projektowych są
służą jako procedura opracowania kinematyki lub
układ maszyny, technologia przetwarzania
produkty itp. oraz przykłady obliczeń operacji projektowych
dodatki, rozwiązywanie równania itp.
89
10.
1.7 Struktura CADStruktura CAD składa się z ośmiu typów podpór.
Wsparcie metodyczne CAD to zestaw dokumentów, w których:
podstawowe zasady budowy systemu są ustalone. Do nich
obejmują również projekty techniczne i robocze, a także
dokumentacja operacyjna.
Obsługa organizacyjno-prawna CAD to kompleksowa
dokumenty, które ustalają funkcje jednostki
departamenty i interakcje między nimi, a także prawa i
obowiązki osób obsługujących lub utrzymujących CAD TP; w
ustalają odpowiedzialność osób za błędne decyzje i
nieautoryzowany dostęp do informacji.
10
11.
Oprogramowanie matematyczne CAD LAPodstawą oprogramowania (MO) są metody i algorytmy modeli matematycznych (MM) według
która tworzy oprogramowanie (SW) i pozwala na realizację
zautomatyzowane projektowanie. Cechą wyróżniającą MO jest to, że nie
jest używany wprost, jednak rozwój ML jest najtrudniejszym etapem w tworzeniu CAD,
od których w największym stopniu zależy wydajność i efektywność systemu.
MO CAD składa się z dwóch części, różniących się przeznaczeniem i sposobami wykonania. Pierwszy to
metody matematyczne i zbudowane na ich podstawie modele matematyczne. Opisują przedmioty
projekt, części, pozwalają obliczyć niezbędne właściwości i parametry obiektów. druga
część MO zawiera sformalizowane opisy technologii projektowania wspomaganego komputerowo.
W pierwszej części ML wykorzystywane są modele matematyczne:
kształt i parametry geometryczne projektowanego statku powietrznego lub jego części;
konstrukcje projektowanego statku powietrznego;
relacje czasowe i czasoprzestrzenne części samolotu w zespole;
funkcjonowanie statku powietrznego lub jego części;
stany i wartości właściwości części samolotów;
naśladowanie funkcjonowania projektowanego obiektu.
Modele kształtu i parametrów geometrycznych to płaskie i trójwymiarowe obrazy obiektów projektowych,
wykonane zgodnie z zasadami ESKD, ESTD, ESTPP (rysunki, schematy, szkice map itp.). W
opierają się na modelowaniu parametrycznym.
Modele konstrukcji to schematy kinematyczne, hydrauliczne, elektroniczne i inne. Dla technologicznych
proces to jego struktura, przedstawiona np. w postaci trasy, mapy operacyjnej,
proces projektowania - w formie wykresu.
Modele relacji czasowych i czasoprzestrzennych to cyklogramy, wykresy sieciowe itp.
Funkcjonujące modele to na przykład schematy dynamiczne i kinematyczne wykonane w trybie
animacje.
11
12.
1213.
1314.
Funkcjonalny MM to algorytm konwersji danych wejściowychparametry w weekend.
Modele stanów i wartości właściwości obiektów ma charakter formalny
(uproszczony) opis obiektu (procesu) w postaci odrębnych wzorów,
układy równań itp. Są przeznaczone do obliczania parametrów
obiekt, przeprowadzanie eksperymentów numerycznych (dla technologii
projekt - są to modele matematyczne do obliczania naddatków
oraz wymiary międzyprzejściowe, warunki skrawania itp.).
Modele symulacyjne (statystyczne) pozwalają, biorąc pod uwagę duży
zestaw losowych czynników do grania (imitowania)
komputer liczne i różnorodne sytuacje rzeczywiste, w których
może być przyszłym obiektem projektowym. symulacja
modele odzwierciedlają procesy zachodzące w obiekcie w obecności
zewnętrzne wpływy na to.
W modelach symbolicznych operują nie wartościami ilości, ale ich
oznaczenia symboliczne (identyfikatory).
Modele analityczne są jawne
zależność parametrów wyjściowych od parametrów wejściowych lub
wewnętrzny.
14
15.
1516.
Ogólny schemat modelu „Procesu” w CAD TP16
17.
Algorytm testowania produktu pod kątem produkcyjności17
18.
Zwykle tworzenie MO CAD zaczyna się od opracowania modeli indywidualnychkomponentów, następnie model systemu jest tworzony z modeli
składniki. Z reguły modele komponentów są opracowywane przez specjalistów
w stosowanych obszarach (którzy znają wymagania dotyczące modeli i ich form)
reprezentacja).
Algorytmy określane są w formie proceduralnej i deklaratywnej. Na początkowym etapie
algorytmy są sporządzane w postaci tabel (algorytmy tabelaryczne) lub w postaci
schematy graficzne. Algorytmy są ustalone w projekcie technicznym CAD i na ich
programy są dalej rozwijane na tej podstawie.
Algorytm w postaci schematu blokowego przed programowaniem znacznie ułatwia
proces tworzenia i debugowania programu, określanie formatów i listy
zmienne, wyszukiwanie błędów, edycja na potrzeby modernizacji.
Algorytmy tabelaryczne (TA) to tabele, które naprawiają
pewne sposoby podejmowania decyzji. Innymi słowy, TA to
deklaratywna reprezentacja algorytmu, pozwalająca na nieproceduralne
jak wyrazić algorytm i zapisać go w bazie wiedzy. Podejmować decyzje
wykonywane przez ogólny moduł, który wybiera tabelę
z bazy wiedzy, przetwarza ją i podejmuje decyzję odpowiadającą
dane wejściowe.
18
19.
Przykład opracowania algorytmu tabelarycznego19
20.
2021.
Algorytm projektowania i wytwarzania oprzyrządowania21
22.
Opracowanie MO opisującego obiekty projektowe, ich części do obliczeńniezbędne właściwości i parametry obiektów, składa się z następujących etapów.
1. Wybór właściwości obiektu do odzwierciedlenia w modelu. Opiera się na analizie
możliwych zastosowań modelu i określa stopień jego uniwersalności.
2. Zbieranie wstępnych informacji o wybranych właściwościach obiektu (wejście, wyjście
informacje, kontrolowane parametry). Jej źródłami są: doświadczenie i wiedza
inżynier opracowujący model; zawartość literatury naukowej i technicznej (dawniej
wszystkie odniesienia); opisy prototypów - dostępne MM dla elementów podobnych in
jej właściwości dla badanych; wyniki eksperymentalnych pomiarów parametrów i
itp.
3. Synteza struktury MM. Strukturę modelu można przedstawić w formie graficznej, w
w postaci równoważnego obwodu, algorytmu, wykresu lub schematu blokowego. Synteza struktur to poszukiwanie
i porządkowanie zależności analitycznych, logicznych i innych dla transformacji
parametry wejściowe do wyjścia i najbardziej odpowiedzialna operacja.
4. Obliczanie wartości liczbowych parametrów MM (opracowanie testu lub kontroli)
przykład). Na tym etapie pojawia się problem minimalizacji błędu modelu danego
Struktury.
5. Ocena dokładności i adekwatności MM. Określa to stopień rozbieżności od
przypadki testowe lub z rzeczywistym obiektem.
6. Opracowanie i wykonanie dokumentacji dla MM kończy projekt MO.
Ostatecznym celem rozwoju MO jest uzyskanie oprogramowania (SW) CAD na
algorytmiczny język programowania.
22
23.
Schemat połączeń asocjacyjnych w projekcie MM TP23
24.
Druga część ML: sformalizowane opisy technologii automatyzacjiprojektowanie w oparciu o standardowe procedury projektowe, takie jak:
synteza parametryczna i strukturalna.
Stworzenie projektu dla obiektu (produktu lub procesu) oznacza wybór struktury obiektu,
określić wartości wszystkich jego parametrów i przedstawić wyniki w
przepisanej formie. Wyniki (dokumentacja projektowa) mogą być wyrażone
w postaci rysunków, schematów, not objaśniających, programów do sterowanego programowo urządzeń technologicznych i innych dokumentów na papierze lub
na maszynowych nośnikach pamięci. Opracowanie (lub wybór) struktury obiektu
istnieje procedura projektowania zwana syntezą strukturalną i obliczenia (lub wybór)
wartości parametrów elementów, procedura syntezy parametrycznej.
Zadanie syntezy strukturalnej sformułowane jest w inżynierii systemów jako zadanie tworzenia
decyzje (ZPR). Jego istotą jest określenie celu, zbioru możliwych
decyzje i warunki ograniczające:
ZPR \u003d „A, K, Mod, P”,
gdzie A jest zbiorem alternatywnych rozwiązań projektowych; K=(K1, K2, ..., Km) zestaw
kryteria (parametry wyjściowe), według których oceniana jest zgodność rozwiązania
wyznaczone cele; Mod: Model K pozwalający każdemu
alternatywne rozwiązanie obliczania wektora kryteriów; Reguła decyzji P dla
wybierając najbardziej odpowiednią alternatywę.
24
25.
Z kolei każda alternatywa konkretnej aplikacji może być wyposażona wzgodnie z wartościami zamówionego zbioru (zestawu) atrybutów X =
"x1, x2, ..., xn", charakteryzujące właściwości alternatywy. W tym przypadku xi może
być liczbą całkowitą, niecałkowitą, symboliczną, logiczną itp. Ustaw X
nazywa się rekordem (w teorii baz danych), ramką (w sztucznym
inteligencja) lub chromosom (w algorytmach genetycznych).
Główne problemy w RRP to:
zwarta reprezentacja zestawu opcji (alternatywy);
budowa modelu syntetyzowanego urządzenia, w tym wybór stopnia
abstrakty do oceny wartości kryteriów;
formułowanie preferencji w sytuacjach wielokryterialnych (tj.
transformacja kryterium wektorowego K na skalarną funkcję celu);
ustalanie porządku (preferencji) między alternatywami w przypadku braku
kwantyfikacja funkcji celu (co zwykle jest konsekwencją)
nieilościowy charakter wszystkich lub części kryteriów);
wybór metody poszukiwania wariantu optymalnego (redukcja wyliczenia)
opcje).
25
26.
W CAD TP jest używany jako środek syntezy formalnejrozwiązania projektowe, wykonywane w trybie automatycznym,
a także pomoce, które pomogą Ci osiągnąć
synteza rozwiązań projektowych w trybie interaktywnym. W celu
Narzędzia pomocnicze obejmują bazy o typowej konstrukcji
rozwiązania (TPR), projektowanie systemów szkoleniowych,
oprogramowanie i kompleksy metodyczne do weryfikacji projektu,
rozwiązania, ujednolicone języki do opisywania TK i wyników
projekt.
Synteza strukturalna z reguły odbywa się w trybie interaktywnym
tryb z decydującą rolą inżyniera rozwoju, a komputer gra
rola wspierająca: dostarczanie niezbędnych
dane referencyjne, rejestracja i ocena pośrednich i
ostateczne rezultaty. Jednak są też przykłady
Udana automatyzacja syntezy strukturalnej: Synteza
procesy technologiczne lub urządzenia i menedżerowie
programy do obróbki skrawaniem w inżynierii mechanicznej.
26
27.
Synteza strukturalna polega na przekształceniu opisów projektowanychobiekt: wstępny opis zawiera informacje o wymaganiach dla nieruchomości
obiektu, o warunkach jego funkcjonowania, ograniczeniach dotyczących żywiołu
skład itp., a wynikowy opis musi zawierać informacje o
struktura, tj. o składzie pierwiastków i sposobie ich łączenia oraz
interakcje. Wstępny opis, z reguły, to TOR włączony
projekt, zgodnie z nim jest sporządzony opis na jakimś formalnym
język, który jest językiem wejściowym używanych podsystemów CAD (patrz
wsparcie językowe).
W większości przypadków syntezy strukturalnej model matematyczny w postaci
algorytm, który pozwala na dany zbiór X i daną strukturę
obiekt do obliczenia wektora kryteriów K, okazuje się być znany. Jednak w wielu
W innych przypadkach takie modele nie są znane z powodu niewystarczającej wiedzy
procesów i ich wzajemnych relacji w badanym środowisku, ale zbiór
wyniki obserwacji lub badań eksperymentalnych. Następnie dla
pozyskiwanie modeli wykorzystuje specjalne metody identyfikacji i
przybliżenia. Jeżeli model matematyczny X K pozostaje nieznany,
potem próbują zastosować podejście oparte na systemach sztucznej inteligencji
(systemy eksperckie).
27
28.
Projektowanie zaczyna się od syntezy strukturalnej, w którejzapada decyzja. Takie rozwiązanie może:
być drogą procesu technologicznego przetwarzania, czyli twarzą przyszłości
samolot, czyli fizyczna zasada działania
obiekt lub jeden z typowych projektów silnika, lub
schemat funkcjonalny obiektu. Zanim przejdziesz do
weryfikacja rozwiązania projektowego, które musisz wykonać
synteza parametryczna.
Przykładami wyników syntezy parametrycznej są
wymiary geometryczne części w zespole mechanicznym,
parametry warunków skrawania w operacji technologicznej itp.
Otrzymany roztwór jest analizowany i oceniany zgodnie z kryteriami
optymalność. Jeżeli, zgodnie z wynikami analizy, projekt
decyzja zostaje uznana za nieprawomocną i rozpoczyna się proces
kolejne przybliżenia do bardziej akceptowalnego wariantu
projekt.
W inżynierii mechanicznej coraz częściej stosowane są systemy komputerowego wspomagania projektowania procesów technologicznych (CAD TP), co spowodowane jest coraz większym wzrostem wolumenu inżynierii mechanicznej, złożonością projektów produktów i procesów technologicznych, krótkim czasem technologiczne przygotowanie produkcji oraz ograniczona liczba personelu inżynieryjno-technicznego. CAD TP pozwala nie tylko przyspieszyć proces projektowania, ale także poprawić jego jakość poprzez rozważenie większej liczby możliwych opcji i wybór najlepszej według określonego kryterium (według kosztów, produktywności itp.).
Automatyzacja projektowania zapewnia systematyczne wykorzystanie komputerów w procesie projektowania oraz rozsądny rozdział funkcji pomiędzy technologem-projektantem a komputerem.
Zastosowanie komputerowego wspomagania projektowania nie tylko zwiększa produktywność technologa, ale także poprawia warunki pracy projektantów; ilościowa automatyzacja pracy umysłowo-formalnej (nietwórczej); opracowanie modeli symulacyjnych w celu odtworzenia czynności technologa, jego zdolność do podejmowania decyzji projektowych w warunkach częściowej lub całkowitej niepewności w pojawiających się sytuacjach projektowych.
Projektowanie procesu technologicznego obejmuje szereg poziomów: opracowanie schematu przebiegu procesu, projektowanie drogi technologicznej, projektowanie operacji, opracowanie programów sterujących dla urządzeń ze sterowaniem numerycznym.
Projektowanie sprowadza się do rozwiązania grupy problemów, które dotyczą problemów syntezy i analizy. pojęcie "synteza" proces technologiczny w szerokim tego słowa znaczeniu jest zbliżony treścią do pojęcia „design”. Jest tu jednak różnica, która polega na tym, że projektowanie to cały proces opracowania procesu technologicznego, a synteza charakteryzuje tworzenie wariantu procesu technologicznego, niekoniecznie finalnego. Synteza jako zadanie może być wykonywana wielokrotnie podczas projektowania, w połączeniu z rozwiązywaniem problemów analitycznych. Analiza procesu technologicznego lub operacji to badanie ich właściwości; analiza nie tworzy nowych procesów technologicznych lub operacji, lecz bada dane. Synteza ma na celu stworzenie nowych opcji dla procesów technologicznych lub operacji, a analiza służy do oceny tych opcji.
Proces technologiczny wytwarzania montażu mechanicznego i jego elementów ma charakter dyskretny, dlatego zadanie syntezy sprowadza się do określenia konstrukcji. Jeżeli wśród wariantów budowy nie znajduje się żaden akceptowalny, ale w pewnym sensie najlepszy, to taki problem syntezy nazywamy optymalizacją strukturalną.
Obliczanie optymalnych parametrów(warunki cięcia, parametry jakościowe itp.) procesu technologicznego lub operacji z daną strukturą z punktu widzenia pewnego kryterium nazywamy optymalizacją parametryczną.
Na każdym poziomie proces projektowania technologicznego (projektowania procesów technologicznych i ich wyposażenia) jest przedstawiony jako rozwiązanie zestawu zadań (rys. 5.1). Projektowanie rozpoczyna się od syntezy konstrukcji zgodnie z SIWZ. Generowana jest wstępna wersja konstrukcji, a następnie oceniana z punktu widzenia warunków działania (np. w celu zapewnienia określonych parametrów jakościowych produktu). Dla każdego wariantu konstrukcji przewidziana jest optymalizacja parametrów, ponieważ ocenę należy przeprowadzić zgodnie z optymalnymi lub zbliżonymi do optymalnych wartościami parametru.
W nowoczesnych warunkach dość oczywista jest potrzeba systematycznego podejścia do komputerowego wspomagania projektowania, które jest zestawem narzędzi automatyzacji w jego relacji z niezbędnymi działami organizacji projektowej lub zespołem specjalistów (użytkowników systemu) realizujących projektowanie. Możliwe jest sformułowanie szeregu zasad stosowanych przy tworzeniu systemów komputerowego wspomagania projektowania, w tym projektowania procesów technologicznych zgodnie z GOST 22487–77:
CAD jest tworzony jako zautomatyzowany system, w którym projektowanie odbywa się za pomocą komputera i ważnym ogniwem, w którym jest inżynier projektu;
CAD jest zbudowany jako otwarty, ewoluujący system. Opracowanie CAD zajmuje dużo czasu, a uruchomienie go w częściach, gdy tylko będzie gotowe, jest ekonomicznie wykonalne. Utworzoną podstawową wersję systemu można rozbudować. Ponadto możliwe jest pojawienie się nowych, bardziej zaawansowanych modeli matematycznych i programów, a także zmieniają się obiekty projektowe;
Rysunek 5.1 - Schemat procesu projektowania na 1. poziomie
CAD jest tworzony jako system hierarchiczny, który implementuje zintegrowane podejście do automatyzacji na wszystkich poziomach projektowania. Blokowo-modułowe, hierarchiczne podejście do projektowania jest zachowane podczas korzystania z CAD. Tak więc w projektowaniu technologicznym produkcji zespołów mechanicznych zwykle uwzględnia się podsystemy: projekt konstrukcyjny, funkcjonalno-logiczny i elementarny (opracowanie schematu przebiegu procesu, projekt drogi technologicznej, projekt operacji, opracowanie programów sterowania dla maszyn CNC ). Istnieje potrzeba zapewnienia zintegrowanego charakteru CAD, czyli automatyzacji na wszystkich poziomach projektowania. Hierarchiczna konstrukcja CAD odnosi się nie tylko do specjalnego oprogramowania, ale także do środków technicznych (centralny kompleks komputerowy i stacje robocze);
CAD jako zbiór podsystemów spójnych informacyjnie oznacza, że wszystkie lub większość kolejno rozwiązywanych zadań jest obsługiwana przez programy spójne informacyjnie. Słaba spójność informacji prowadzi do tego, że CAD zamienia się w zestaw autonomicznych programów.
Części konstrukcyjne CAD to podsystemy. Podsystem to pojedyncza część systemu, za pomocą której można uzyskać pełne wyniki. Każdy podsystem zawiera elementy wspierające. Dostępne są następujące rodzaje wsparcia, które są częścią systemu CAD:
wsparcie metodyczne- komplet dokumentów ustalających skład i zasady doboru i działania komputerowego wspomagania projektowania;
Wsparcie informacyjne- zbiór informacji przedstawionych w określonej formie, niezbędnych do projektu (zestaw katalogów, informatorów i bibliotek na nośnikach maszynowych);
oprogramowanie- zestaw metod matematycznych, modeli matematycznych i algorytmów przedstawionych w określonej postaci i niezbędnych do komputerowego wspomagania projektowania;
wsparcie językowe- zestaw języków projektowania, w tym terminy i definicje, zasady formalizacji języka naturalnego oraz metody kompresji i rozszerzania tekstów przedstawionych w danej formie i niezbędnych do komputerowego wspomagania projektowania;
oprogramowanie otyłe cookies – zestaw programów komputerowych przedstawionych w określonej formie, niezbędnych do projektowania. Oprogramowanie podzielone jest na dwie części: ogólną, która została opracowana w celu rozwiązania dowolnego problemu i nie odzwierciedla specyfiki CAD oraz oprogramowanie specjalne, które obejmuje wszystkie programy do rozwiązywania określonych problemów projektowych;
pomoc techniczna- zestaw wzajemnie powiązanych i współdziałających środków technicznych przeznaczonych do komputerowego wspomagania projektowania. Najskuteczniej wymagania te można spełnić na podstawie zastosowania komputerów jednej serii (komputerów ES);
wsparcie organizacyjne - zbiór dokumentów, które ustalają skład organizacji projektowej i jej wydziałów, powiązania między nimi, ich funkcje, a także formę prezentacji wyników projektowania oraz procedurę przeglądania dokumentacji projektowej niezbędnej do projektowania.
Praca CAD odbywa się w dwóch trybach – wsadowym i interaktywnym.
Tryb przetwarzania wsadowego (automatyczny) zapewnia automatyczne rozwiązanie problemu zgodnie ze skompilowanym programem bez ingerencji projektanta w proces rozwiązywania. Operator za pomocą terminala wprowadza niezbędne dane. Tryb ten jest stosowany w przypadkach, gdy możliwe jest przewidzenie wszystkich możliwych sytuacji w rozwiązaniu i sformalizowanie wyboru kontynuacji rozwiązań w punktach rozgałęzień algorytmu, a także gdy wymagany jest duży czas obliczeń pomiędzy punktami rozgałęzień.
Tryb dialogowy (online lub interaktywny) stosowany jest w przypadkach, gdy: 1) istnieją trudne do sformułowania reguły i procedury podejmowania decyzji (np. rozkład przejść według stanowisk maszyn wielooperacyjnych, wybór baz i inne decyzje); 2) ilość informacji liczbowych wprowadzanych do komputera podczas dialogu jest niewielka (przy dużej ilości informacji dialog jest opóźniony, a sprzęt używany nieefektywnie); 3) czas oczekiwania na decyzje powinien wynosić od kilku sekund – w przypadku zabiegów często powtarzanych, do kilku minut – w przypadku zabiegów rzadko występujących.
Klasyfikacja CAD
Ustalono następujące cechy klasyfikacji CAD (GOST 23501.108–85): rodzaj obiektu projektowego; rodzaj obiektu projektowego; złożoność projektowanego obiektu; poziom automatyzacji projektowania; złożoność automatyzacji projektowania; rodzaj wydanych dokumentów; liczba wystawionych dokumentów; liczba poziomów w strukturze wsparcia technicznego.
Dla każdego atrybutu istnieją grupy klasyfikacji CAD i ich kody, które określają, czy tworzony system należy do określonej klasy CAD.
Kody grupowania klasyfikacji są rozróżniane według złożoności obiektu projektowego, poziomu automatyzacji projektowania, złożoności automatyzacji projektowania, a w zależności od liczby wydanych dokumentów są określane zgodnie z przepisami branżowymi i dokumentami technicznymi.
Poziom automatyzacji projektowania pokazuje, jaka część procesu projektowania (w%) jest wykonywana przy użyciu technologii komputerowej; złożoność automatyzacji projektowania charakteryzuje zakres objęcia automatyzacją etapów projektowania pewnej klasy obiektów.
Zgodnie z pierwszym znakiem - rodzajem obiektu projektowego - ustala się trzy kody grupowania klasyfikacji dla inżynierii mechanicznej (GOST 23501.108–85):
CAD dla produktów inżynierskich- do projektowania produktów inżynieryjnych;
CAD procesów technologicznych w inżynierii mechanicznej– do projektowania procesów technologicznych w inżynierii mechanicznej;
Oprogramowanie CAD- do projektowania programów komputerowych, maszyn CNC, robotów i procesów technologicznych.
Kod i nazwę grupy klasyfikacyjnej na podstawie „Różnorodności obiektu projektowego” określają obowiązujące klasyfikatory dla obiektów projektowanych przez system:
dla produktów CAD inżynierii mechanicznej i oprzyrządowania - według klasyfikatorów ESKD lub Ogólnounijnego Klasyfikatora Produktów Przemysłowych i Rolniczych (OKP);
dla CAD procesów technologicznych w budowie maszyn i przyrządów – według klasyfikatora operacji technologicznych w budowie maszyn i przyrządów lub według klasyfikatorów branżowych.
Złożoność obiektów projektowych określana jest przez pięć kodów grupujących klasyfikację: CAD obiektów prostych (urządzenia technologiczne, przekładnia), CAD obiektów o średniej złożoności (maszyny do obróbki metali), CAD obiektów złożonych (ciągnik), CAD obiektów bardzo złożonych ( samolotów) i CAD obiektów o bardzo dużej złożoności.
Istnieją trzy grupy klasyfikacyjne poziomu automatyzacji projektowania: nisko zautomatyzowany system projektowania, gdy poziom automatyzacji projektowania wynosi do 25%; średnio zautomatyzowany system projektowania - poziom automatyzacji projektowania wynosi 25 ... 50%; Wysoce zautomatyzowany system projektowania - poziom automatyzacji projektowania przekracza 50%.
Jednoetapowy, wieloetapowy, złożony system CAD określa złożoność automatyzacji projektowania.
Istnieją trzy kody klasyfikacji grupowania poziomów w strukturze wsparcia technicznego CAD: jednopoziomowy - system zbudowany w oparciu o średni lub duży komputer ze standardowym zestawem urządzeń peryferyjnych, w tym graficznymi narzędziami przetwarzania informacji; dwupoziomowy – system zbudowany w oparciu o średni lub duży komputer oraz jedną lub więcej połączonych z nim zautomatyzowanych stacji roboczych (AWP), posiadających własny komputer; trójpoziomowy - system zbudowany w oparciu o komputer główny, kilka stacji roboczych i urządzenia peryferyjne sterowane programowo do scentralizowanej obsługi tych stacji roboczych lub w oparciu o komputer główny i grupę stacji roboczych połączonych w sieć komputerową.
Sformalizowany przykład o Opisy CAD
Kody grupowania klasyfikacji CAD - Obrabiarki:
1.041000.2.1.2.1.1.1.2.
| Numer klasyfikacji CAD | Kod klasyfikacyjny | Nazwa grupy klasyfikacyjnej | Klasyfikatory, normy, metody lub inne dokumenty, zgodnie z którymi ustalane są kody grup klasyfikacyjnych |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 | 1 041000 2 1 1 1 1 2 | CAD dla produktów inżynierskich Obrabiarki i linie do cięcia (z wyjątkiem obróbki drewna) Obiekty CAD o średniej złożoności Nisko zautomatyzowany system projektowania. Poziom automatyzacji projektowania 22,5"/o CAD, jednoetapowy. Wykonuje jeden etap inżynierii projektowej (budowlanej) CAD, który tworzy dokumenty na taśmie papierowej i arkuszu WYSZUKIWANIE WITRYNY: |
Złożoność procesu projektowania zależy od konkretnego obiektu, wielkości i struktury organizacji projektowej. Na początkowym etapie projektowania decyzje podejmowane są w oparciu o rozważania heurystyczne (eksperymentalne), z uwzględnieniem niepełnej wiedzy o ich wpływie na osiągnięcie celu końcowego. Ta część projektu nosi nazwę SYNTEZA.
Na końcowym etapie projektowania wykonywana jest analiza. Projektowanie to proces cykliczny. Istnieje sprzężenie zwrotne między operacjami analizy i syntezy.
Struktura liniowa (przejście do kolejnego etapu dopiero po zakończeniu poprzedniego).
Umożliwia powrót do poprzedniego kroku
8. Skład i struktura CAD
Elementami konstrukcyjnymi CAD TP są podsystemy. Każdy podsystem rozwiązuje funkcjonalnie kompletną sekwencję zadań. CAD TP składa się z podsystemów:
podsystemy projektowe;
podsystemy usługowe.
Podsystem – zbiór wzajemnych powiązań el-in, możliwość wydawania względnie niezależnych funkcji i realizacji podcelów mających na celu osiągnięcie ogólnego celu systemu.
Podsystemy projektowe wykonują procedury i operacje pozyskiwania nowych danych. Są zorientowane obiektowo i realizują określony etap projektowania lub grupę powiązanych ze sobą zadań projektowych, na przykład podsystem projektowania części, TP itp.
Usługi podsystemów mają ogólne zastosowanie systemowe i służą do realizacji funkcji projektów systemów, takich jak systemy zarządzania bazami danych, systemy wejścia/wyjścia danych, komunikacja danych itp.
9. Rodzaje oprogramowania CAD
Wsparcie metodyczne – zbiór dokumentów ustalających skład oraz zasady doboru i działania narzędzi wspomagających projektowanie.
Wsparcie informacyjne to zestaw danych wymaganych do projektowania, przedstawiony w określonej formie.
Wsparcie matematyczne – zbiór metod matematycznych, modeli matematycznych, algorytmów niezbędnych do projektowania.
Oprogramowanie - zestaw programów maszynowych wymaganych do programowania, przedstawiony w określonej formie na nośnikach maszynowych.
Wsparcie techniczne to zestaw powiązanych ze sobą i wzajemnie oddziałujących środków technicznych przeznaczonych do automatyzacji projektowania.
Lingwistyka - zbiór języków projektowych, obejmujący terminy i definicje, zasady formalizacji oraz metody rozszerzania i kompresowania tekstów niezbędnych do projektowania, przedstawiony w określonej formie.
Wsparcie organizacyjne - zbiór dokumentów, które ustalają skład organizacji projektowej i jej działy, powiązania między nimi, funkcje, a także formę prezentacji i rozpatrzenia dokumentów projektowych niezbędnych do projektowania.
12. Wsparcie informacyjne CAD TP. Wstępne informacje i tworzenie baz informacyjnych
Wstępną informacją do projektowania TP jest dokumentacja projektowa w formie papierowej lub elektronicznej, a także pliki zawierające płaskie i trójwymiarowe modele produktów. Aby wykonać projekt, konieczne jest użycie różnych informacji referencyjnych (GOST, maszyny, normalne itp.).
Wszystkie te informacje, opisane w sposób sformalizowany, stanowią fundusz informacyjny CAD TP. Głównym sposobem utrzymywania funduszu informacyjnego jest DBMS.
DBMS - pakiet oprogramowania zapewniający tworzenie struktury, wprowadzanie, modyfikację, usuwanie i wyszukiwanie danych oraz język programowania, za pomocą którego tworzone są te operacje. Miarka bazy danych i DBMS - bank danych.
Baza danych ma następujące wymagania:
minimalna redundancja;
niezależność;
integralność danych;
tajność.
Podczas tworzenia dowolnej bazy danych opracowywany jest model danych, natomiast informacje interesujące użytkowników występują w dwóch reprezentacjach:
logiczny; fizyczny.
Logiczna reprezentacja danych odzwierciedla strukturę danych, model nie zawiera określonych wartości, a jedynie odzwierciedla strukturę; w przyszłości struktura nie ulegnie zmianie, a dane mogą ulec zmianie podczas wprowadzania i edycji informacji.
Stosowane są następujące modele danych:
hierarchiczny.
relacyjny (tabela);
Większość nowoczesnych systemów CAD wykorzystuje relacyjne modele danych.