Cad i maskinteknik. Översikt över CAD-marknaden för maskinteknik
Enligt världens ledande analytiker är de främsta framgångsfaktorerna i modern industriproduktion: att minska tiden till marknaden, minska dess kostnader och förbättra kvaliteten. Bland de mest effektiva teknikerna för att möta dessa krav är de så kallade CAD/CAM/CAE-systemen (datorstödd design, teknisk beredning av produktion och ingenjörsanalys).
Behovet av att automatisera alla stadier av design, förproduktion, produktion inom en enda företagsledningslösning erkänns nu av den stora majoriteten av ledare för inhemska industriföretag. Gradvis blir detta en garanti för att behålla sina positioner inte bara i världen utan redan på den inhemska marknaden.Termen CAD (Computer-Aided Design) har sitt ursprung på 1970-talet. CAD eller CAD (Computer-Aided Design) används vanligtvis i samband med CAE (Computer-aided engineering) tekniska beräknings- och analysautomationssystem. Data från CAD-system överförs till CAM (Computer-aided manufacturing) - ett system för automatiserad utveckling av delprogram för CNC-maskiner eller GAPS (Flexible Automated Manufacturing Systems)).
Termen "CAD för maskinteknik" i vårt land hänvisar vanligtvis till paket som utför funktionerna CAD / CAM / CAE / PDM, det vill säga datorstödd design, förproduktion och design, såväl som teknisk datahantering.
De första CAD-systemen dök upp i början av datortekniken - på 60-talet. Det var då som General Motors utvecklade ett interaktivt grafiskt produktionsförberedelsesystem, och 1971 grundade dess skapare, Dr. Patrick Hanretty (han kallas CADs fader), Manufacturing and Consulting Services (MCS), som hade en enorm inverkan på utvecklingen av denna industri. Enligt analytiker utgjorde MCS-idéer grunden för nästan 70 % av moderna CAD-system.
I det inledande skedet arbetade användare av CAD/CAM/CAE-system på grafiska terminaler kopplade till stordatorer tillverkade av IBM och Control Data, eller PDP/11-minidatorer (från Digital Equipment Corporation) och Nova (tillverkade av Data General). De flesta av dessa system erbjöds av företag som sålde både hårdvara och mjukvara (under de åren var ledare på den aktuella marknaden Applicon, Auto-Trol Technology, Calma, Computervision och Intergraph). Den tidens stordatorer hade ett antal betydande nackdelar. Till exempel, när för många användare delade systemresurser ökade belastningen på CPU till den grad att det blev svårt att arbeta i interaktivt läge. Men på den tiden hade användare av CAD / CAM / CAE-system inget att erbjuda, förutom skrymmande datorsystem med uppdelning av resurser (efter fastställda prioriteringar), det fanns inget att erbjuda, eftersom. mikroprocessorer var fortfarande mycket ofullkomliga.
I början av 80-talet, när datorernas beräkningskraft ökade avsevärt, dök de första CAM-paketen upp på scenen, så att du delvis kan automatisera produktionsprocessen med hjälp av program för CNC-maskiner och CAE-produkter utformade för att analysera komplexa strukturer.
I mitten av 80-talet tog CAD-system för maskinteknik den form som finns idag. Men den snabbaste utvecklingen ägde rum under 90-talet - vid den tiden kom nya spelare i "mellanviktskategorin" in på fältet.
Den ökande konkurrensen har stimulerat förbättringen av produkter: tack vare ett användarvänligt grafiskt gränssnitt har användningen av dem förenklats avsevärt, nya ACIS- och Parasolid solid-modelleringsmotorer har dykt upp, som nu används i många ledande CAD-system, och funktionaliteten har utökats avsevärt. .
Vi kan säga att övergången till ett nytt århundrade har blivit en vändpunkt för CAD-marknaden. I en sådan situation kom två huvudtrender i förgrunden - sammanslagningen av företag och sökandet efter nya riktningar för tillväxt. Ett levande exempel på den första trenden är EDS köp 2001 av två välkända tunga CAD-utvecklare - Unigraphics och SDRC, och den andra är den aktiva marknadsföringen av PLM-konceptet (Product Lifecycle Management), vilket innebär hantering av produkt information under hela dess livscykel.
HISTORISKT HAR CAD-MARKNADEN DELATS IN I FLERA SEGMENT tunga system- Fullfjädrade system för automatisering av design och teknisk beredning av produktion (i den engelska terminologin CAD- / CAM), designade för ritning, tvådimensionell och tredimensionell geometrisk, solid och ytmodellering (inklusive modellering av komplexa ytor); element-för-element design och design med komplex länkning av parametrar. De inkluderar inbyggda delsystem för ingenjörsanalys (CAE), förberedelse av program för CNC-maskiner och många andra specialiserade utvecklingsverktyg. Med deras hjälp kan du skapa mycket komplexa och stora sammanställningar, bestående av tiotusentals delar. Dessutom är de integrerade med ett undersystem för Engineering Data Management (PDM) som kan täcka hela företaget, inklusive leverantörer och partners, samt stödja arbetet med data som kommer från annan CAD/CAM. Tunga system kostar från $7 000 till $20 000 eller mer per plats (beroende på antal och typ av funktioner som behövs). Andelen leverantörer av sådana system står för en stor del av CAD-marknaden. Medelklasssystem- pålitliga och funktionsrika produkter som innehåller många av komponenterna i sina tunga motsvarigheter, med undantag för komplexa ytmodelleringsverktyg, inbyggda delsystem för ingenjörsanalys (CAE), förproduktion (CAM) och specialiserade applikationer - många av som kan köpas från oberoende utvecklare. "Medium" stöder sammansättningar som innehåller hundratals till flera tusen delar och har ett inbyggt undersystem för teknisk datahantering (PDM), som i regel bara kan fungera med "inbyggd" data och har mer begränsad kapacitet än i företagsskala PDM produkter. Dessa system kostar från mindre än $5 000 till drygt $7 000 per plats (beroende på funktioner). Ljussystem- designad för ritning, såväl som för tvådimensionell och tredimensionell geometrisk trådramsmodellering. De innehåller vanligtvis inga ytterligare applikationer och har inte inbyggd teknisk datahantering. De kan användas för att skapa små sammanställningar och enskilda delar. Men detta betyder inte att sådana produkter inte används i stor utsträckning. Tvärtom finner de tillämpning i företag av olika storlekar. Ofta använder företag med tunga och medelstora system dem för ritningsarbete. Kostnaden för sådana CAD-system är mycket lägre än system av högre klass - från 1 tusen dollar till lite mer än 4 tusen dollar per arbetsplats. Personliga system- de lättaste CAD-systemen, inklusive endast grundläggande ritverktyg och 2D/3D geometrisk trådramsmodellering. De kommer som en förpackad produkt (ingen utbildning) och är i allmänhet inte kapabla att stödja deldesign i samband med en montering. Personliga system kostar mindre än 1 000 USD och används av arkitekter, designers, tekniska förlag, privatpersoner och småföretag.Det tunga CAD-segmentet är begränsat till leverantörer som erbjuder en funktionsrik lösning som är tätt integrerad med ett företagsomfattande PDM-system, som stöder komplexa funktioner som modellering av stora sammanställningar eller digitala modeller, och inkluderar branschpraxis och branschspecifika anpassningar.. Dessutom innehåller de ytterligare delsystem för styrning av initiala krav, digital tillverkning, projektledning, visualisering och andra verktyg som gör att du kan skapa lösningar som täcker hela produktens livscykel. En viktig egenskap hos tunga system är den nära integrationen av alla delsystem, vilket gör det möjligt att organisera en högpresterande designmiljö.
Som ett resultat av de senaste förändringarna i samband med sammanslagningar och förvärv återstår bara tre tunga system: NX från Siemens PLM Software, CATIA (Computer Aided Three-dimensional Interactive Application) från det franska företaget Dassault Systemes (som marknadsför det med IBM) och Pro/ Ingenjör från RTS (Parametric Technology Corp.). Dessa företag är ledande inom CAD-området och deras produkter har en särställning: de står för lejonparten av marknadsvärdet i pengar.
Huvuddragen hos tunga system är att deras omfattande funktionalitet, höga prestanda och stabilitet har uppnåtts som ett resultat av lång utveckling. Alla är långt ifrån unga: CATIA dök upp 1981, Pro / Engineer - 1988, och NX, även om den släpptes nyligen, är resultatet av en sammanslagning av två mycket respektabla system - Unigraphics och I-Deas, förvärvade med Unigraphics och SDRC .
Ett kännetecken för tunga CAD-leverantörer är att de verkar över hela världen och marknadsför produkter genom direktförsäljning och genom partnernätverk som tillhandahåller implementerings- och supporttjänster. Andra CAD-marknadsaktörer ligger efter när det gäller funktionalitet, global räckvidd och starka relationer med globala industriledare.
Trots det faktum att tunga system är mycket dyrare än deras "lättare" motsvarigheter (över 10 tusen dollar per arbetsplats), lönar sig kostnaden för att skaffa dem, särskilt när det gäller komplex produktion, som maskinteknik, motorbyggnad, flyg och flygindustrin. Enligt analytiker är detta marknadssegment nästan mättat och uppdelat mellan branschledare.
För närvarande är ett allmänt erkänt faktum omöjligheten att tillverka komplexa vetenskapsintensiva produkter (fartyg, flygplan, tankar, olika typer av industriell utrustning etc.) utan att använda CAD/CAM/CAE-system.
De senaste åren har CAD/-CAM/CAE-system gått från relativt enkla ritapplikationer till integrerade mjukvarusystem som ger enhetligt stöd för hela utvecklingscykeln, från preliminär design till teknisk förberedelse för produktion, testning och support. Moderna CAD / -CAM / CAE-system gör det inte bara möjligt att minska tiden för introduktion av nya produkter, utan har också en betydande inverkan på produktionsteknik, vilket gör att du kan förbättra produkternas kvalitet och tillförlitlighet (och därmed öka deras konkurrenskraft ). I synnerhet genom datorsimulering av komplexa produkter kan designern åtgärda inkonsekvenser och spara på kostnaden för att tillverka en fysisk prototyp.
Tunga system kan användas av alla diskreta tillverkningsanläggningar, men var och en är starkast i vissa industrier.
En annan egenskap hos denna industri är att fordonsföretagen ställer mycket höga krav på komplexa ytmodelleringsfunktioner. Dessa funktioner tillhandahålls endast i tunga CAD och specialiserade system, såsom ICEM. För att tillhandahålla all nödvändig funktionalitet skapar några av dem till och med sina egna CAD-system, som PDGS (Ford) och Caelum (Toyota).
Bilindustrin domineras av tre tunga CAD-leverantörer, med Dassault- och Siemens-system som används i stor utsträckning av både OEM:er och Tier 1-partners, och många lägre leverantörer som arbetar med dessa företags mellanklass CAD SolidWorks och Solid Edge. PTC-produkter har en stark närvaro inom området kraftkretsar, såväl som med några partners till biljättarna.
Flyg- och försvarsindustrin. Liksom i bilindustrin domineras den av ett fåtal stora tillverkare som arbetar med ett uppdelat nätverk av leverantörer. Ett flygplan och dess motor är dock mycket mer komplexa produkter än en bil och maskindelar. Därför kräver deras utveckling CAD som stöder mycket stora sammanställningar och täta relationer mellan enskilda delar. Endast tunga system klarar av detta.En annan skillnad mellan dessa branscher är att produkter här vanligtvis tjänar mycket länge - 40, 50 och till och med 60 år. Därför finns det ett långsiktigt behov av reservdelar, varför deras tillverkare inte kan ändra CAD-systemet om de vill, eftersom de måste hänvisa till samma initiala designdata under lång tid. Detta utgör ett allvarligt problem för dessa industrier.
Här är de erkända ledarna Dassault och Siemens, produkterna från de förra är de starkaste i designen av flygplanskroppar och de senare i skapandet av flygmotorer. Men PTC har också många kunder inom dessa branscher och får en betydande del av sina intäkter från dem.
Elektronik och telekommunikation. Dessa industrier fokuserar på konsumentprodukter och högteknologiska produkter: datorer, telefoner, medicinsk utrustning etc. Att designa sådana enheter är inte särskilt svårt när det gäller antalet delar, men ställer höga krav på ytmodelleringsverktyg (även om de inte är lika höga som fordonsindustrin). ) och tillgången till specialiserade applikationer såsom formkonstruktion och elektronik och mjukvaruintegrering. Dessutom bör CAD för dessa branscher ha ett bekvämt användargränssnitt och accelererade utvecklingsverktyg, eftersom designcykeln här är mycket kortare än i ovanstående områden.PTC har en historiskt stark position på denna marknad. Däremot används även Dassault (CATIA och SolidWorks), Siemens (NX och Solid Edge) och andra CAD-system här. Det finns många företag inom detta område som producerar produkter i olika storlekar - från tunga till lätta, och det finns ingen speciell dominans av system av en klass.
Alla tre tunga system används här, liksom medelklass CAD. Det finns många företag i detta segment av olika storlekar, från små företag till stora företag, och komplexiteten hos de producerade produkterna varierar kraftigt. Därför finns det ingen märkbar dominans i denna industri av system av en klass.
Skeppsbyggnad. På denna specialiserade och relativt lilla marknad finns flera dussin stora varvsföretag och ett hundratal mindre företag och designbyråer. Men på grund av dess specifika krav får denna industri stor uppmärksamhet från CAD-leverantörer. Fartygets design innehåller många element, som komplexa ytor (även om de inte är lika komplexa som i bilindustrin), samt många rörledningar, kanaler och kablar. Sammansättningar är enorma, och strukturella element är vanligtvis krökta och också mycket komplexa. Dessutom finns det många regler för att ansluta enskilda delar.Fartyg är i tjänst under mycket lång tid, ofta över 60 år, och under hela denna livscykel behöver de underhållas, repareras och uppdateras. Därför måste designers hänvisa till de ursprungliga designdata som skapats i föråldrade CAD-system under lång tid.
Historiskt sett har skeppsbyggare använt CAD-system speciellt utformade för industrin, av vilka några fortfarande används i stor utsträckning idag. Dessa är Tribon (Aveva), CADDS 5 (PTC), IntelliShip och ISDP (Intergraph). Dassault Systemes har utvecklat en speciallösning för skeppsbyggnad baserad på CATIA- och Enovia-system, som nu är populär. Det franska företagets penetration i detta segment underlättas av de nära band som IBM (en strategisk partner till Dassault) har med ledande amerikanska skeppsbyggare. CADDS 5, som används ofta i den här branschen, är baserat på äldre teknologier och tappar gradvis mark till nyare CAD-system.
Var och en av nyckelbranscherna har specifika krav för tung CAD. För att möta dessa utmaningar måste leverantörer inkludera specialiserade verktyg i sina system som inte bara skapar barriärer för nya aktörer utan också gör det svårt för leverantörerna själva att komma in i andra branscher. Det finns flera anledningar till detta.
För det första är det svårt att hitta erfarna proffs med kunskap som är tillräckligt djup för att utveckla och marknadsföra produkter inom en viss bransch. De måste känna till branschens tekniska krav och dess marknadsegenskaper, förstå modern CAD, kunna implementera vissa industrikrav utan extra kostnad, förstå dynamiken på CAD-marknaden i denna bransch. Sådana specialister arbetar antingen för andra CAD-leverantörer eller för företag i denna bransch. De är i alla fall av stort värde, och det är mycket dyrt att tjuvja dem.
För det andra är det tidskrävande och kostsamt att utveckla specialiserade applikationer för att stödja branschen. Deras skapande är inte begränsat till implementeringen av tekniska krav, utan inkluderar också definitionen av funktionella och affärsprocesser och användningen av branschens bästa praxis. Naturligtvis är komplexiteten i denna uppgift mycket beroende av de specifika kraven. Genom åren har alla CAD-leverantörer lagt till industriapplikationer till sina system. Som ett resultat har CAD-marknaden blivit mer mogen och inkluderande.
För det tredje behövs särskild utbildning för säljare och produktion av marknadsföringsmaterial som behöver visa kunskap om branschens särdrag och förklara fördelarna med denna CAD i termer av avkastning på investeringen. Detta kräver också höga kvalifikationer och djup erfarenhet samt tid.
Tunga CAD-användare drar sig för att byta till andra produkter – mycket tid och pengar måste läggas på att omskola anställda. Ännu mer pengar spenderas på att överföra ackumulerad data från ett system till ett annat.
Införandet av tunga system kräver omstrukturering av affärsprocesser, utrustning med modern utrustning, lämplig utbildning av personal och allvarliga materialkostnader. Förutom hårdvara, installation och användarutbildning kan kostnaden för en enda arbetsstation börja på $10 000. I den här situationen är möjligheten att på företaget ha en uppsättning system från en tillverkare, byggda på samma kärna och med ett enda dataformat, fortfarande ett ouppnåeligt ideal. Dessutom konstaterar både företagen själva och marknadsexperter att idag kan ingen av leverantörerna av tunga klasssystem erbjuda den bästa lösningen för acceptabla pengar och med en verklig återbetalningstid av investeringar. Som ett resultat försöker företag hitta det optimala förhållandet mellan tvåskiktssystem och står redan inför andra problem, särskilt datakompatibilitet.
- Möjlighet till lagarbete
Den funktionella bedömningen av CAD-kapaciteten påverkas säkert av de specifika kraven i ditt företag, men det finns några allmänna punkter. Kärnan i all modern CAD är en geometrisk modelleringsmodul, som gör det möjligt att bygga en korrekt beskrivning av den produkt som designas, som ligger till grund för alla andra uppgifter som löses inom systemet. Modern CAD måste kunna modellera en solids geometri med Brep-metoden. Metoden har fått sitt namn från förkortningen av termen Boundary Representation - en beskrivning av kroppen med hjälp av representationen av gränserna eller den exakta analytiska definitionen av ansiktena som band kroppen. Detta är den enda metoden som låter dig skapa en exakt, snarare än ungefärlig, representation av en kropps geometri. Idag är det svårt att hitta ett system som inte skulle ha eller inte skulle deklarera närvaron av solida modelleringsmetoder. Funktionaliteten hos metoderna för att konstruera en stel kropp i de två systemen kan dock skilja sig mycket från varandra. Uppmärksamhet bör ägnas åt funktionell fullständighet, förmågan att lösa topologiska komplexa problem: överlappande avrundningar med variabel radie, att bygga en tunnväggig kropp med en förändring i topologi, förhållandet mellan metoder för att konstruera ytor och en solid kropp, möjligheten till parametrisering och byta modell.De nödvändiga attributen för monteringsmodellering är en grafisk navigator, förhållandet mellan geometriska modeller, förmågan att bygga element och den relativa orienteringen av komponenter i en sammanställning. Att skapa en monteringsmodell bestående av många hundra och tusentals delar öppnar för möjligheten att bygga en komplett digital modell av produkten. Modern CAD begränsar vanligtvis inte antalet komponenter som ingår i monteringen. Men ju fler delar i sammansättningen, desto mer datorresurser krävs från din arbetsstation. Förr eller senare kommer de att vara utmattade. Ett bra CAD-system bör ha speciella egenskaper som gör det möjligt att hantera sådana problem: filter för laddade komponenter, möjligheten att växla mellan fullständig och förenklad representation av geometri.
Engineering analysmoduler bör ha ett användarvänligt gränssnitt, förmågan att snabbt utföra multivariata beräkningar. Analyssystemet kan dock inte vara heltäckande. Det finns alltid beräkningsproblem, för vars lösning det är nödvändigt att involvera speciella beräkningsprogram som inte ingår i CAD. Utvärdera bekvämligheten med att överföra data i form av ett beräkningsnät och en solid geometrisk modell till de analyssystem som du ska använda.
Analysen av de tekniska modulernas kapacitet är mycket specifik och beror på vilken maskinpark som används, tekniska processer etc. Det finns inga generella kriterier här, förutom kanske ett: tillverkningen av hårdvara förlåter inte fel och interna motsättningar i modell. Därför är feedback om systemets prestanda från användare mycket användbar och kan vara en objektiv indikator på systemets kapacitet.
Det bästa sättet att bekanta sig med är en installation på grundval av ett företag under en period av 2-3 månader, men fördelarna med denna metod för att studera beror på specialisternas verkliga vilja att uppfatta systemets kapacitet. Ofta är utbildning oumbärlig här, och det är bättre att köpa denna utbildning från ett CAD-företag. Fördelen här är tvåfaldig: för det första fungerar studieavgiften som ett lackmustest på allvaret i avsikterna att köpa CAD, och för det andra, även om ett annat system väljs, kommer pengarna inte att gå till spillo. Effektiviteten av att bemästra det valda systemet beror direkt på specialisternas kvalifikationer, och det kommer säkert att växa.
Historien om utvecklingen av datorstödda designsystem
| Parameternamn | Menande |
| Artikelns ämne: | Historien om utvecklingen av datorstödda designsystem |
| Rubrik (tematisk kategori) | Programmering |
Ett datorstödt designsystem (CAD, på engelska stavningen CAD System - Computer Aided Design System) är ett system som implementerar design, där alla designbeslut eller delar av dem erhålls genom interaktion mellan en person och en dator.
Jämfört med historien om utvecklingen av datorteknik är historien om utvecklingen av automatiserade system mycket kort, den inkluderar inte ens femtio år. Samtidigt, utan dessa system, skulle datorer aldrig ha blivit vad de är nu - arbetsverktyget för miljontals specialister som är engagerade i design inom olika områden.
För närvarande finns det flera klassificeringsundergrupper av CAD. Tre av dem är grundläggande:
― ingenjörs-CAD (MCAD - Mechanical Computer Aided Design),
― CAD-system för arkitektur och konstruktion (CAD/AEC - Architectural, Engineering, and Construction),
― CAD för tryckta kretskort (ECAD - Electronic CAD/EDA - Electronic Design Automation).
Den mest utvecklade bland dem är MCAD-marknaden, jämfört med vilken ECAD- och CAD/AEC-sektorerna är ganska statiska och utvecklas dåligt.
Låt oss överväga processen för utveckling av datorstödd design inom maskinteknik.
Den moderna maskinteknikmarknaden ställer allt strängare krav på tidpunkten och kostnaden för konstruktionsarbete. Att utföra designarbete som syftar till att skapa högkvalitativa, konkurrenskraftiga produkter är förknippat med utarbetandet av korrekta matematiska modeller av komponenter och sammansättningar, såväl som med genomförandet av en enorm mängd matematiska beräkningar som är nödvändiga för teknisk analys av strukturer. Det huvudsakliga sättet att öka ett företags konkurrenskraft är förknippat med en kraftig minskning av tiden för att skapa modeller och påskynda beräkningen av matematiska parametrar i alla stadier av produktutvecklingen. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, användningen av högpresterande datorstödda designsystem, teknisk beredning av produktion och ingenjörsanalys (CAE / CAD / CAM-system) har blivit en nyckelkomponent i företagets verksamhet som verkar på den moderna verkstadsmarknaden.
Användningen av linjal, kompass och gradskiva på en ritbräda ledde till en teknisk revolution i början av 1800-talet. För att förbättra noggrannheten hölls alla konstruktioner i största möjliga skala, medan konstruktionsfelet var minst 0,1 mm och vid inställning av vinkelvärden minst 1 mm per meter. Dessa är gränserna för noggrannhet i geometrisk modellering på en ritbräda. Tillkomsten av datorer blev en gynnsam förutsättning för utvecklingen av datorgrafik, som innefattade disciplinerna geometrisk modellering och beräkningsgeometri. Deras huvudsakliga uppgift är att lösa geometriska problem i analytisk och beräkningsform (algoritmisk).
Historien om CAD inom maskinteknik är uppdelad i flera steg.
I början av 50-talet av förra seklet baserades ideologin för datorstödd design på olika matematiska modeller, såsom teorin om B-splines. Designobjekt började betraktas från olika vetenskapsområden, de grundläggande CAD-delsystemen var uppdelade i geometriska, styrka, aerodynamiska, termiska, tekniska, och därefter började de klassificeras som CAD, CAE, CAM, PDM, PLM.
I det första utvecklingsskedet bestämdes systemens kapacitet till stor del av egenskaperna hos den otillräckligt utvecklade datorhårdvara som fanns tillgänglig vid den tiden. För att arbeta med CAD-system användes grafiska terminaler kopplade till stordatorer. Processen att designa mekaniska produkter består i att bestämma geometrin för den framtida produkten, i samband med detta började historien om CAD-system praktiskt taget med skapandet av den första grafiska stationen. En sådan station, som dök upp 1963, använde en display och en ljuspenna. Dess skapare, I. Sutherland, arbetade senare på ARPA-byrån och ledde avdelningen för informationsanalys och bearbetning, och blev senare professor vid Harvard University.
Utvecklingen av datorgrafik begränsades inte bara av datorernas hårdvarukapacitet, utan också av mjukvarans egenskaper, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ var tvungen att bli universell i förhållande till hårdvaran som användes för att presentera grafisk information. Sedan 70-talet av förra seklet har en standard för grafiska program utvecklats. Den grundläggande grafiksystemstandarden innehöll en funktionsbeskrivning och specifikationer för grafikfunktioner för olika programmeringsspråk.
År 1977 ᴦ. ACM presenterade Core-dokumentet, som beskrev kraven för hårdvaruoberoende mjukvaruverktyg. År 1982 ᴦ. det grafiska kärnsystemet (GKS) dök upp, antogs som standard 1985, och redan 1987 ᴦ. En variant av GKS-3D utvecklades med fokus på 3D-grafik.
Parallellt med utvecklingen av CAD-system har CAM-system för automatisering av teknisk beredning av produktion fått en snabb utveckling. År 1961 ᴦ. Programmeringsspråket APT skapades, därefter blev detta språk grunden för många andra programmeringsspråk i förhållande till utrustning med numerisk kontroll. Parallellt med det arbete som utfördes i USA, i USSR G.K. Goransky skapade de första programmen för beräkning av skärförhållanden.
Designad av 1950 ᴦ. den finita elementmetoden var drivkraften för utvecklingen av CAE-tekniska analyssystem. År 1963 ᴦ. en metod föreslogs för att tillämpa finita elementmetoden för att analysera styrkan hos en struktur genom att minimera potentiell energi.
År 1970 ᴦ. ett paket som heter NASTRAN skapades. Bland de företag som var involverade i utvecklingen fanns MSC (MacNeal-Schwendler Corporation), som sedan 1973 ᴦ. började självständigt utveckla MSC.NASTRAN-paketet, som senare blev världsledande i sin produktklass. Sedan 1999 ᴦ. MSC kallas vanligtvis MSC.Software Corporation.
År 1976 ᴦ. Mjukvarupaketet DYNA-3D (senare kallat LS-DYNA) utvecklades.
Adams (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems), utvecklad och förbättrad av Mechanical Dynamics Inc., anses vara världsledande bland analysprogram på makronivå. (MDI). Företaget grundades 1977 ᴦ. Huvudsyftet med Adams-komplexet är kinematisk och dynamisk analys av mekaniska system med automatisk bildning och lösning av rörelseekvationer.
Det utbredda införandet av CAD-system vid den tiden hölls tillbaka av de höga kostnaderna för mjukvaruprodukter och hårdvara. Så i början av 80-talet av förra seklet nådde kostnaden för en licens för ett CAD-system $100 000 och krävde användningen av en dyr hårdvaruplattform.
Ett nytt utvecklingsskede präglades av början av användningen av grafiska arbetsstationer som kör Unix.
I mitten av 1980-talet erbjöd Sun Microsystems och Intergraph arbetsstationer och grafikstationer baserade på SPARC-arkitekturen. DEC utvecklade arbetsstationer på VAX-datorer, persondatorer baserade på i8086- och i80286-processorerna dök upp.
Denna utveckling har minskat kostnaden för en CAD-licens till 20 000 USD och skapat förutsättningar för en bredare tillämpning för CAD/CAM/CAE-system.
Under denna period var den matematiska apparaten för platt geometrisk modellering väl "färdig", vilket bidrog till utvecklingen av platta CAD-system och gav geometrisk noggrannhet upp till 0,001 mm i meterintervall med 16-bitars matematik. Tillkomsten av 32-bitars processorer har till fullo uppfyllt behoven hos platta CAD-system för att lösa problem av vilken skala som helst.
Utvecklingen av CAD-system har följt två tillvägagångssätt för 2D-modellering som kallas solid och drawing. Ritmetoden fungerar med sådana grundläggande verktyg som linjer, bågar, polylinjer och kurvor. Modelleringsoperationerna baserade på dem är förlängning, trimning och sammanfogning. I det solida tillvägagångssättet är huvudverktygen slutna konturer, och resten av elementen spelar en stödjande roll. De huvudsakliga modelleringsoperationerna är boolesk union, addition, intersection.
På 80-talet av förra seklet varierade egenskaperna hos den datorutrustning som användes för CAD avsevärt. Hårdvaruplattformen för CAD/CAM-system på toppnivå var dyra Unix-arbetsstationer med hög prestanda. Denna teknik gjorde det möjligt att utföra komplexa operationer av både solid och ytvolymetrisk modellering i förhållande till delar och sammansättningar från många delar.
Ideologin för 3D-modelleringssystem är baserad på en 3D-mastermodell; i detta fall bestäms ytgeometrin inte av projektionerna av enskilda sektioner, utan integrerat - för hela den designade ytan. Med hjälp av modellen kan du få information om koordinaterna för valfri punkt på ytan, samt bilda platta bilder: vyer, sektioner och snitt.
Den geometriska modellen gör det enkelt att erhålla sådana lokala egenskaper som normaler, krökningar och integralegenskaper - massa, volym, ytarea, tröghetsmoment.
3D-modelleringssystem är också baserade på två tillvägagångssätt för att bygga modellytor: yta och solid. När man använder ytmodellering definierar designern en produkt utifrån en familj av ytor. Med solid state-metoden representerar designern produkten som en familj av geometriska primitiver, såsom en kub, en boll, en cylinder, en pyramid, en torus.
Till skillnad från en ritning är en modell en entydig representation av ett objekts geometri och kvantitativa sammansättning. Om i monteringsritningen bulten representeras av flera vyer, då i den tredimensionella monteringen - av ett objekt, bultmodellen.
Ytmodellering har blivit mer utbredd inom verktygstillverkning, och solid modellering inom maskinteknik. Moderna system innehåller som regel både verktyg och låter dig arbeta med både fasta ämnen och enskilda ytor med hjälp av booleska och ytprocedurer.
Det är vanligt att dela upp CAD/CAM-system efter deras funktionella egenskaper i tre nivåer (övre, mitten och nedre). På 80-talet av förra seklet baserades en sådan uppdelning på en betydande skillnad i egenskaperna hos den datorutrustning som används för CAD. Lågnivå CAD-system var endast avsedda för att automatisera ritningsarbete som utfördes på low-end arbetsstationer och persondatorer.
År 1982 ᴦ. solid modellering började användas i deras produkter av IBM, Computervision, Prime, men metoder för att erhålla modeller av kroppar med komplex form utvecklades inte, det fanns ingen ytmodelleringsapparat. År 1983 ᴦ. en teknik har utvecklats för att skapa 3D-modeller med visning eller borttagning av dolda linjer. År 1986 ᴦ. Autodesk har släppt sin första CAD-produkt, Autocad, en enanvändarversion i "C" med stöd för IGES-formatet.
Inom området designautomation har föreningen av de grundläggande operationerna för geometrisk modellering lett till skapandet av universella geometriska kärnor avsedda för användning i olika CAD-system. Två geometriska kärnor har blivit utbredda: Parasolid (en produkt från Unigraphics Solutions) och ACIS (utvecklaren av Spatial Technology). Parasolid-kärnan utvecklades 1988 ᴦ. och nästa år blev den solida modelleringskärnan för CAD/CAM Unigraphics, och sedan 1996 ᴦ. - industristandard.
Behovet av att utbyta data mellan olika system i olika stadier av produktutvecklingen har bidragit till standardiseringen av beskrivningar av geometriska modeller. Inledningsvis dök standarden IGES (Initial Graphics Exchange Specification) upp. Autodesk har börjat använda formatet DXF (Autocad Data eXchange Format) i sina produkter. Vidare utvecklades Express-språket och applikationsprotokollen AP203 och AP214 i standardgruppen ISO 10303 STEP (Standard for Exchange Product Model Data). År 1986 ᴦ. ett antal nya standarder har tillkommit. Bland dem är CGI (Computer Graphics Interface) och PHIGS P (Programmer's Hierarchical Interactive Graphics System) - en ANSI-standard som antogs som en ISO-standard 1989 ᴦ. 1993 ᴦ föreslog Silicon Graphics OpenGL (SGI Graphical Language)-standarden, som är allmänt för närvarande i användning.
De nämnda systemen använder grafiska format för datautbyte, som är en beskrivning av en bild i funktionerna hos en virtuell grafikenhet (i termer av primitiver och attribut). Det grafiska formatet (metafil) ger möjlighet att lagra grafisk information, överföra den mellan olika system och tolka den för utmatning till olika enheter. Sådana format var CGM - Computer Graphics Metafile, PostScript - Adobe Systems Language, GEM - GEM Draw File Format, etc.
Standardiseringsarbetet syftade till att utöka funktionaliteten hos grafiska språk och system, inklusive i deras sammansättningsverktyg för att beskriva inte bara ritdata och 3D-modeller, utan även andra egenskaper och egenskaper hos produkter. Exempel på CAD/CAM-system på toppnivå är Unigraphics (UGS, först utvecklad 1975 ᴦ.), CATIA (Dassault Systemes, 1981 ᴦ.), Pro/Engineer (PTC, 1987 ᴦ.). EUCLID3 (Matra Datavision), I-DEAS (SDRC), CADDS5 (Computervision) var också bland de högsta CAD-systemen på 90-talet, men deras utveckling avbröts på grund av sammanslagningen av företag. Ännu tidigare förvärvades CADDS5-systemet av PTC (Parametric Technology Corp.). Detta företag, med huvudkontor i USA, grundades 1985 ᴦ. Semyon Geizberg, tidigare professor vid Leningrads universitet.
Nästa steg i utvecklingen börjar med utvecklingen av mikroprocessorer, vilket ledde till möjligheten att använda toppnivå CAD / CAM-system på persondatorer. Detta har avsevärt minskat kostnaderna för att implementera CAD i företag. Arbetsstationer på Windows-plattformen – Intel var inte sämre än Unix-stationer vad gäller funktionalitet och överträffar många gånger de senare när det gäller försäljning.
Kostnaden för licensen har sjunkit till flera tusen dollar. År 1992 ᴦ. Intergraph Corporation, en av de ledande tillverkarna av CAD-system för maskinteknik vid den tiden, bestämde sig för att utveckla en ny mjukvaruprodukt helt baserad på Windows-plattformen - Intel. Som ett resultat, i slutet av 1995 ᴦ. Geometriska modelleringssystem Solid Edge dök upp. År 1993 ᴦ. Solidworks Corporation grundades i USA och två år senare introducerade de sitt första Solidworks parametriska modelleringspaket baserat på den geometriska kärnan Parasolid. År 1998 ᴦ. hela avdelningen för Intergraph, som ägnade sig åt CAD för maskinteknik, övergick till Unigraphics.
Samtidigt ändrade Solid Edge ACIS-geometrikärnan till Parasolid-kärnan. År 1999 ᴦ. den sjätte versionen av Solid Edge dök upp på ryska. Tidsåtgången för utvecklingen av de största integrerade CAD/CAM-lösningarna översteg 2000 manår.
Ett antal CAD / CAM-system på mellan- och lägre nivåer utvecklades i Sovjetunionen och Ryssland. De mest utbredda bland dem är Compass (Ascon-företaget) och T-Flex CAD (Top Systems) och några andra.
Nästa steg (med början från slutet av 90-talet) kännetecknas av integrationen av CAD/CAM/CAE-system med PDM-designdatahanteringssystem och andra informationsstödjande produkter.
I detta skede har många företag redan klarat det första steget av automatisering. Design- och produktionsprocesserna baserades på produktens geometriska modell, som användes i alla stadier av förproduktionen. Med denna form av organisation av produktionen börjar end-to-end-processer baserade på modellens geometri att fungera effektivt.
Först och främst är detta förberedelse av produktion med CAM-system. Komplexiteten hos moderna produkters geometri ökar stadigt, och deras tillverkning utan en geometrisk modell är nästan omöjlig. Den maximala effektiviteten från införandet av CAD uppnås när systemet inte bara inkluderar design utan även teknisk design.
Komplexiteten i designdatahantering, den extrema vikten av att behålla deras fullständighet, tillförlitlighet och integritet, den extrema vikten av att hantera parallell utveckling ledde på 80-talet till skapandet av PDM (Product Data Management) projektdatahanteringssystem.
I början av 1980-talet utvecklade CDC det första PDM-systemet kallat EDL. På 90-talet utvecklades aktivt PDM-produkter för CAD inom maskinteknik. Ett av de första PDM-systemen som utvecklades var Computervisions Optegra-system. Under samma period samarbetade Unigraphics Solutions (UGS) med Kodak för att utveckla iMAN PDM-systemet.
År 1998 ᴦ. PTC gick in på PDM-marknaden med förvärvet av Computervision och dess internetbaserade PDM-teknologi, Windchill. De senaste åren har det skett en snabb utveckling av PDM-system: ENOVIA och Smarteam från Dassault Systemes, Teamcenter från UGS med flera har dykt upp.
Bland de ryska PDM-systemen är de mest kända Lotsman: PLM av Askon, PDM STEP Suite, utvecklad under NPO Applied Logistics, Party Plus av Lotsiya-Soft, etc.
Idag innebär därför termen CAD (design automation system) ett integrerat tillvägagångssätt för produktutveckling och inkluderar en uppsättning CAD/CAM/CAE-system.
Utvecklingen av system för geometrisk modellering, analys och beräkning av produktegenskaper åtföljs av integration inom företaget. Den globala marknaden för fristående CAD/CAM-lösningar är redan mättad, systemen liknar funktionalitet och tillväxttakten för detta marknadssegment är minimal. Av denna anledning finns det en ökning av integrationen av CAD / CAM / CAE-system med PDM-system, vilket gör att du kan lagra och hantera designdokumentation för produkter under utveckling, göra ändringar i dokumentationen och behålla lagringen av historiken för dessa förändringar.
Genom att utöka funktionerna i PDM-system till alla stadier av produktens livscykel förvandlas dem till PLM-system (Product Lifecycle Management). Utvecklingen av PLM-system säkerställer maximal integration av processerna för design, produktion, modernisering och underhåll av företagets produkter och har faktiskt mycket gemensamt med konceptet med integrerat produktlivscykelstöd.
Historia om utvecklingen av datorstödda designsystem - konceptet och typerna. Klassificering och funktioner i kategorin "Historik om utvecklingen av datorstödda designsystem" 2017, 2018.
Ekaterina Sludneva, chef för CAD-avdelningen, Metrovagonmash CJSC (Mytishchi)
De första CAD-systemen på vårt företag dök upp för mer än sju år sedan. Och vårt samarbete med det ryska industriföretaget har pågått i ungefär två år.
Idag använder vi främst AutoCAD. För närvarande har vi cirka 40 automatiserade arbetsstationer på designavdelningen, cirka 80 på avancerad utvecklingsavdelningen och cirka 40 i designbyrån, på tavlan, inte på datorn. Dessutom görs de flesta av de inledande utvecklingarna för hand på ett ritbord. Detta beror på att många av våra projektledare inte vet hur man arbetar på en dator. Men det finns också unga medarbetare som kan sköta projektet redan från början med hjälp av en dator. Vi har tagit fram en speciell metodik för att lära oss att arbeta i AutoCAD, och som ett resultat av detta tar utbildningen cirka en och en halv månad.
Tyvärr ger våra universitet akademiker endast en ungefärlig uppfattning om verklig produktion. En ung designer måste arbeta i tre år, och en teknolog i fem år, innan de kan anförtros ett seriöst projekt. Att lära sig nya CAD-system tar tid, och arbetaren måste slutföra planen. Därför ser vi inte ens bland unga människor mycket iver för att utveckla nya designmetoder.
De flesta av våra designers är i förtidspensionsåldern och vi får stå ut med det. Våra medarbetare är ännu inte redo att arbeta med modern CAD på hög nivå – detta kräver en förändring av designkulturen och hela produktionen. Problemet är att alla behöver byta till tredimensionell design på en gång. Om några av formgivarna kommer att arbeta i tredimensionellt utrymme, och några - i planerade projektioner, kommer detta att komplicera hela processen ytterligare. Dessutom kommer de som arbetar i volym faktiskt att behöva duplicera arbetet hos de som arbetar i projektioner. Därför behövs komplex snarare än lapptäcksautomatisering. Än så länge är de två licenserna vi har för Inventor inte riktigt använda. För några år sedan köpte vi Pro/ENGINEER, men den här produkten används fortfarande inte på grund av ett antal organisatoriska skäl.
Trots ovanstående tillät användningen av AutoCAD oss att minska antalet fel. För det första, även med traditionell tvådimensionell design, låter AutoCAD dig göra exakta mätningar på ritningen. För det andra fanns möjlighet till grupparbete på projektet. Och för det tredje blir det lättare och bekvämare att använda befintliga utvecklingar. Vår produktion kan inte kallas dynamisk: produktens geometri förändras långsamt, mestadels enhetliga produkter används. Därför är det lättare för oss att ta färdiga ritningar med vyer och projektioner, snarare än en tredimensionell modell, och utveckla en ny produkt utifrån de befintliga färdiga ritningarna.
ANSYS används för att utföra hållfasthetsberäkningar på konstruktionsavdelningarna. Vår produktion har använt PEPS CAM-systemet under lång tid. Vi har helt enkelt inte medel för mer avancerade lösningar, men än så länge tillfredsställer den nuvarande situationen oss.
Design och teknisk dokumentation lagras hos oss främst i pappersform. För att arbeta med dokumentation på någon av våra avdelningar installeras ett Océ-system i storformat. Ibland lagras projektfiler i mappar i form av ett primitivt elektroniskt arkiv.
Vi kan säga att vi för närvarande inte har ett fullt implementerat CAD-system på vårt företag - medan vi håller på att välja. Vi har fortfarande inte en fungerande end-to-end designteknik, om så bara på grund av att design- och teknikavdelningarna ligger geografiskt långt från varandra. Dessutom tillför samordningen i de "hemliga" avdelningarna ytterligare komplexitet till den övergripande processen.
Våra materialtillgångar är föråldrade och det mesta av utrustningen behöver bytas ut. Därför verkar det för mig att endast komplex automation, som inte bara påverkar designers och teknologer, utan också produktionen, kan radikalt hjälpa vårt företag.
Precis som alla andra produktionsprocesser måste införandet av CAD börja med planering, och denna process måste tas på största allvar. Det är nödvändigt att utveckla en plan för optimal utveckling och, på grundval av den, att utföra specifika uppgifter, med hänsyn till befintliga resurser.
Andrey Puzanov, ledande ingenjör, designbyrå för instrumentering och automation (Kovrov)
Införandet av CAD i vårt företag började gradvis. Program som tidigare versioner av AutoCAD användes redan innan SKB PA separerades i en separat struktur. Inom CAD-området har vi samarbetat med det ryska industriföretaget sedan SKB grundades som en oberoende organisation 1995.
Efter AutoCAD introducerade företaget produkterna från NPP InterMech - CADMech, Search, etc. Vid något tillfälle hade vi en ganska smärtsam övergång från DOS-versionerna av AutoCAD, CADMech och sökarbetsflödessystemet till Windows-plattformen. Denna övergång måste ske i ett ögonblick, vilket krävde mycket förarbete, eftersom produktionen inte går att stoppa. Naturligtvis hjälpte NPP InterMech och det ryska industriföretaget oss - speciella omvandlingsprogram skrevs och speciella typer av typsnitt skapades. Nu genomförs även hela vårt dokumentflöde i söksystemet. Vi har etablerat ett mycket nära samarbete med NPP InterMech - alla våra önskemål till utvecklaren återspeglas i de nya versionerna av Search.
Idag har JSC "SKB PA" implementerat och driver ett omfattande system för design och teknisk förberedelse av produktion, inklusive moduler för tredimensionell modellering, virtuell testning, dokumentation och kontrollprogram för CNC. Som ett tredimensionellt modelleringssystem används mjukvarupaketet Inventor Series 7 och Autodesk Mechanical Desktop v6, som de flesta designers arbetar med. För att utföra kinematiska, hållfasthets- och termiska beräkningar använder vi MSC.visualNASTRAN 4D. För aerohydrodynamiska beräkningar används Flow-3D CFD-komplexet. Resurskrävande uppgifter löses på kraftfulla system med dubbla processorer, som också levererades till oss av det ryska industriföretaget.
När Inventor kom ut var några av våra länkare överlyckliga. Jämfört med Autodesk Mechanical Desktop har Inventor förbättrad hantering av stora sammanställningar och mycket bra visualisering.
När det gäller designmetoden kom vi fram till en kompromisslösning: ibland arbetar våra designers initialt med tredimensionella modeller, och ibland är grunden en platt ritning. Vi anser att det är ekonomiskt och ideologiskt olönsamt att skapa enkla detaljer i 3D. Vi har redan en hel del ritningar skapade i AutoCAD, och det är inte meningsfullt att konvertera dem till geometriska modeller för att göra mindre ändringar. Naturligtvis finns det produkter, som delar av hydrauliska system, som har en komplex rumslig konfiguration, och det är mycket bekvämare att designa sådana element i tredimensionellt utrymme - detta gör att du kan undvika många misstag. Monteringsmodellering görs också i 3D med hjälp av Inventor Series-produkter. I synnerhet behövde inte 3D-modellen för den hydrauliska frånkopplingen av grävmaskinens kraftsystem som utvecklats i Inventor slutföras "på plats". Introduktionen av Inventor Series-produkter gjorde det därför möjligt för oss att minska antalet iterationer i slutförandet av produkten.
När vi var engagerade i valet av CAD insåg vi att utbudet av föreslagna lösningar är mycket stort och vi kommer inte att kunna studera alla system. Vid den tiden hade vi redan utvecklat specifika företagsstandarder för elektronisk dokumentation. Inventor-seriens produktlinje passade väl in i designmetoderna som hade utvecklats i vårt företag, så vid någon tidpunkt bestämde vi oss för att sluta kasta från ett CAD-system till ett annat och börja arbeta.
Efter att ha analyserat de designuppgifter vi löser är vi övertygade om att de befintliga lösningarna kommer att tillfredsställa våra behov inom en överskådlig framtid. Endast ett par gånger var vi tvungna att ta till möjligheterna med Pro / ENGINEER (på den tiden fanns det ingen Inventor ännu), men dessa specialfall kan inte tvinga oss att byta från Autodesk Mechanical Desktop / Inventor Series till en annan mellan- eller hög- nivå CAD-system.
För att förbereda styrprogram för CNC-maskiner använder vi två arbetsstationer med EdgeCAM-systemet. Nu köper vi nya maskiner och bearbetningscenter. De närmaste planerna inkluderar köp av 15 femkoordinat CNC-fräsmaskiner. Detta kommer att ge oss möjlighet att tacka nej till vissa leverantörers tjänster och fokusera mer på vår egen produktion.
Vår teknikavdelning använder både 3D-modeller och ritningar, beroende på behov.
Vi förlitar oss på papperslös teknologi, men ofta tvingas vi skriva ut, broschyra, registrera, lagra och distribuera ritningar till kunder eller medutvecklare. Alltså, det vi planerade att spara på förstör oss idag, även om detta kanske bara är en tidsfråga.
Nikolai Zykin, chef för CAD-avdelningen, KNAAPO (Komsomolsk-on-Amur)
Vår anläggning använder 32 licenser av standard AutoCAD och 45 installationer av Autodesk Mechanical Desktop. Vi håller just nu på att smidigt uppgradera Autodesk Mechanical Desktop till Inventor Series. Med tiden planerar vi att göra mer och mer arbete i Inventor-systemet - vi är mycket attraherade av bekvämligheten med att arbeta med sammansättningar i det. Vi har redan testat den nya utvecklingen av det ryska industriföretaget för uppfinnare - auto.ESKD-programmet, och vi gillade det verkligen. För att utföra enkla beräkningar kommer vi att använda programmet MechSoft, som också integreras med Inventor. Inventor är den andra generationen av 3D-modelleringsteknik som har smarta miljöer och adaptiva sammansättningar. Samtidigt bevaras huvudresultatet av första generationens tredimensionella modelleringssystem, parametrisering.
Allt komplext arbete med geometrisk modellering utförs i Unigraphics toppnivåsystem. Nu har vi påbörjat övergången till Unigraphics NX, även om vi kunde ha gjort det mycket tidigare. Tyvärr är vi försenade av Sukhoi Design Bureau. Hittills är den största fördelen med introduktionen av Unigraphics förmågan att layouta och koppla strukturen.
I grund och botten kommer ritningar till oss från Design Bureau, som innehåller en massa alla typer av geometriska fel. Ibland hittar vi mycket grova konstruktionsbrister på monteringsnivå. Som ett resultat måste vi själva bygga tredimensionella modeller enligt ritningarna för att säkerställa att det inte finns några fel.
Den elektroniska layouten undviker många misstag. I prototyper avslöjas mindre misstag, som korrigeras "på plats". Men även på serieprover måste vi själva göra ändringar och rätta till fel.
Tyvärr är det ännu inte möjligt att montera en komplett tredimensionell elektronisk modell av flygplanet på grund av den kolossala mängden montering. Naturligtvis är det möjligt att montera en montering, men det är praktiskt taget omöjligt att arbeta med det - kraften i våra datorer räcker uppenbarligen inte för detta.
En modern fighter har en mycket komplex intern layout, så vi måste erkänna att traditionellt arbete i projektioner med ritteknik är föråldrat. Det fanns en verklig möjlighet till en ny, det vill säga tredimensionell, beskrivning av delar, sammanställningar och sammanställningar. Samtidigt är en elektronisk layout (en elektronisk modell med attribut) inte bara lättare att läsa och ojämförligt mer visuell, utan kan också bära en hel del ytterligare information. För att göra ett helt elektroniskt projekt krävs dock seriösa resurser. OKB hade inte sådana resurser tidigare, under det kommandoadministrativa systemet, och ännu mer nu. Faktum är att vi får konceptuella lösningar från Design Bureau, så det mesta av arbetet med att skapa en virtuell produkt görs av oss. För att inte tala om utrustningen, mängden arbete som överstiger själva produkten.
För inte så länge sedan köpte vi två NASTRAN-nätverkslicenser för att utföra hållfasthetsberäkningar. Systemet är ganska dyrt, så det används främst för att lösa optimeringsproblem på uppdrag av olika avdelningar. Vi bestämde oss för att tilldela en specialist exklusivt att arbeta med NASTRAN. Kanske kommer vi inom en snar framtid att testa andra CAE-system.
Ungefär en sjättedel av alla skrovdelar tillverkas på CNC-maskiner, och antalet ökar hela tiden. Nu står vi inför det faktum att teknologer-programmerare har lagt till märkbart arbete. På grund av tredimensionell design har produktiviteten hos designers ökat avsevärt, och teknologer kan inte längre klara av en sådan mängd arbete. Teknikavdelningen köpte nyligen ytterligare 15 Vericut-säten.
Enligt min mening hindras införandet av ny teknik främst av den ökända mänskliga faktorn. Någon vill inte bygga upp sitt medvetande igen, vissa är rädda för förändring – det finns många subjektiva skäl. Dessutom innebär det integrerade införandet av CAD en förändring i produktionsrelationerna. Till exempel har en elektronisk layout av en produkt inte samma officiella juridiska status som en ritning, och därför är det inte klart vem och hur som är ansvarig för de misstag som görs i den. Och detta är en av anledningarna till att inte bara den elektroniska layouten av produkten överförs till produktion, utan också en uppsättning ritningar - det visar sig dubbelarbete. Samtidigt avspeglas förändringar ofta i all hast på gammaldags vis, det vill säga bara i ritningarna, vilket gör att knytning - ett av huvudmålen - förlorar sin mening.
Produktionsprocesser etablerades vid inhemska företag inom flygindustrin för ett halvt sekel sedan och kräver därför en radikal översyn. Som ni vet är alla CAD-system på hög nivå (och Unigraphics är inget undantag) dåligt lämpade för designdokumentation. I teorin är detta korrekt: framtiden ligger bakom den ritningsfria tekniken, och vi rör oss alla i den riktningen både tack vare och trots. Men dagens verklighet tvingar oss att återgå till föråldrade begrepp: en ritning, en mall, etc.
Nu har vi många unga duktiga specialister i vår personal som vill jobba och är redo för förändring. I vissa "elit" designavdelningar hos KNAAPO är medelåldern för anställda mindre än 30 år. Många av dem har gått från AutoCAD till Unigraphics. Och även om praktisk arbetslivserfarenhet är viktigare för teknologer, det vill säga de är mer konservativa, utvecklas den "revolutionära situationen" och många organisatoriska frågor kan redan lösas.
Toppnivå CAD introducerades på vårt företag på order från ovan, så produktionen var inte redo för förändring. Enligt min åsikt är det fortfarande nödvändigt att växa upp till den omfattande implementeringen av högnivå-CAD, och först och främst till ledningen, så att systemet kommer att fungera i full kraft. Entusiasm ensam är uppenbarligen inte tillräckligt.
Alexander Kudryavtsev, chefsdesigner för SVP, ZAO TsKB Neptun (Moskva)
CJSC "TsKB Neptun" är engagerad i design av svävare. En egenskap hos vår designbyrå idag är att vi använder 80-talets utveckling, när Neptune Central Design Bureau arbetade för fullt. På 90-talet kollapsade företaget faktiskt, och bara ett fåtal specialister som äger AutoCAD återstod från det. Nu sysselsätter vår designavdelning endast tre personer. I grund och botten använder vi utvecklingen som vi ärvde från sovjettiden. Vi lyckades hitta en sponsor som är intresserad av tillverkning av svävare.
Samarbetet med "Russian Industrial Company" började för ett år sedan, vi träffades genom NPP InterMech. Vi var intresserade av utvecklingen av NPP InterMech, som till stor del uppfyllde våra krav, vi började leta efter en distributör i Moskva och gick in i det ryska industriföretaget.
Idag använder vi CADMech Desktop, AVS, Search och andra utvecklingar av NPP InterMech, samt Spotlight och RasterDesk från Consistent Software. Att arbeta i 2D CADMech gör det mycket lättare att arbeta med dokumentation. Jag kan säga detta med full tillförsikt, sedan jag började arbeta i platt AutoCAD i slutet av 80-talet. Tyvärr hade vi inte tillräckligt med pengar för Inventor Series-produkter. Personligen är jag ledsen att Autodesk Mechanical Desktop-produkten anses vara en återvändsgränd produkt av utvecklarföretaget - jag gillade det.
I grund och botten moderniserar vi befintliga strukturer, och vi talar inte om utvecklingen av nya typer av fartyg ännu. För tillfället klarar vi de uppgifter som ställs med de befintliga CAD-systemen. Dessutom kräver fartygsdesign specialiserade CAD-system för skeppsbyggnad som FORAN, AutoShip eller FastShip. Men kostnaden för en sådan arbetsplats är tiotusentals dollar.
Bland de fördelar vi fått i arbetet kommer jag att lyfta fram några. För det första har företaget idag väldigt lite produktionsutrymme - vi har helt enkelt ingenstans att sätta rittavlor och lagra dokumentation. Historiskt sett ligger Neptune Central Design Bureau nästan i centrum av Moskva, nära byggnaden av Moskvas stadsfullmäktige (nu Stadshuset). När kostnaderna för hyran ökade, hyrdes en betydande del av utrymmet ut till kommersiella strukturer, och Central Design Bureau "Neptun" hade faktiskt bara några få rum kvar.
Vi lyckades rädda en del av dokumentationen från fullständig förstörelse på de företag där våra projekt byggdes. Mycket arbete gjordes av oss med scanning och vektorisering av ritningar. Att skanna ritningar har löst problemet med dokumentationslagring – flera projekt får nu plats på fyra CD-skivor. Vi lägger beställningar i hela Ryssland, så det har blivit bekvämt för oss att utbyta information.
För att redigera ritningar använder vi Spotlight och RasterDesk hybridgrafikredigerare. Vi försöker arbeta fram nya ritningar i tredimensionellt utrymme med hjälp av CADMech Desktop. Om du bara behöver redigera en befintlig ritning lite så används Spotlight och RasterDesk också för detta.
På senare tid har vi överfört vår dokumentation för produktion i elektronisk form i DWF- eller PDF-format. Vi använder Sök som ett dokumenthanteringssystem. Vi har inte många jobb, och hittills överträffar Searchs kapacitet till och med våra behov. Dessutom, på grund av tidsbrist, köpte vi Search utan utbildning, så vi måste förstå allt själva. Nu har vi insett att träning är nödvändig. Utan att förstå systemets globala logik kan det vara mycket svårt att ta reda på det på egen hand även med all dokumentation.
Det största problemet vi står inför är att vi ibland tvingas göra ändringar i projekt direkt på entreprenörens produktion. Dokumentation levereras till verkstaden i pappersform. När designändringar görs på verkstadsgolvet gör lokala designers ändringar i ritningarna med penna och suddgummi, och det kan vara svårt för oss att överföra dem till elektronisk form. Som regel är storformatsskannrar inte tillgängliga på företag, eftersom ritningar i skeppsbyggnad, såväl som i flygplanskonstruktion, är stora format. Det finns aldrig tillräckligt med tid för att redigera en elektronisk ritning direkt på fabriken. Kanske kommer vi att försöka använda en digitalkamera för detta ändamål, om vi kan lösa problemet med att korrigera icke-linjära bildförvrängningar.
Införandet av CAD gjorde det möjligt för oss att förbättra kvaliteten på projektdokumentationen. Ibland är en designer för lat för att gå till arkivet och hitta den pappersritning som krävs där; ofta finns det flera hänvisningar till andra ritningar i ritningarna, men att hitta rätt dokument kan vara svårt. Som ett resultat kan designern själv tänka på designen, som är fylld av problem vid monteringsstadiet. Sök elektroniska dokumenthanteringssystem gör oss till en ovärderlig tjänst här. En annan aspekt - på grund av arvet av strukturella element i AutoCAD har skapandet av nya ritningar förenklats avsevärt och det har blivit lättare att redigera befintlig dokumentation.
Sergey Molodov, chef för CAD-byrån, JV JSC "Brestgazoapparat" (Brest)
JV JSC "Brestgazoapparat" är en ledande tillverkare av högkvalitativa gas- och elektriska spisar i OSS-länderna. Och även om vårt företag är beläget i Vitryssland, är varumärket Gefest välkänt för ryska konsumenter.
Vår huvudsakliga CAD-partner i Vitryssland är NPP InterMech, och samarbetet med det ryska industriföretaget började 2002: först utbildade vi en grupp av våra specialister vid CAD- och GIS-akademin i Moskva, och ingick sedan ett avtal med RPK för leverans av flera Autodesk Inventor-paket Series följt av en årsprenumeration.
Hela utbudet av CAD används på JV Brestgazoapparat OJSC: från högnivåsystem till "elektroniska ritbord". Utveckling och beredning av produktion av alla nya produkter sker med hjälp av CAD.
Om vi tidigare främst konkurrerade med ryska tillverkare av hushållsapparater, konkurrerar vi nu också med västerländska märken. Den moderna konsumenten uppmärksammar först och främst produktdesign. Användningen av tunga CAD-paket har gjort det möjligt för oss att utveckla modern design för nya modeller med komplexa ytor. All utveckling genomförs självständigt. Från CAD på toppnivå har vi tills nyligen använt fem arbetsstationer baserade på Euclid-systemet och Silicon Graphics RISC-grafikstationer, som vi förvärvade 1996 från det franska företaget Matra Datavision. Men efter den faktiska likvidationen av detta företag har nivån på stöd och stöd för Euclid sjunkit dramatiskt. 2001 bytte vi till Power Solution-komplexet från det engelska företaget Delcam plc, och nu använder vi PowerSHAPE från detta paket för att modellera komplexa geometriska former.
Tills nyligen presenterades den genomsnittliga CAD-nivån i vårt företag av Autodesk Mechanical Desktop. I mitten av 2002 förvärvade vi de två första licenserna av Autodesk Inventor genom NPP Intermech. Designers uppskattade omedelbart fördelarna med detta vänliga paket jämfört med det tunga mekaniska skrivbordet. Produkten, som de säger, "gick". Och sedan, med hjälp av ledningen för det ryska industriföretaget, lyckades vi på speciella villkor byta ut fyra paket av Euclid som vi inte längre behöver för Autodesk Inventor Series. Det framgångsrika samarbetet med det ryska industriföretaget och Academy of CAD and GIS fortsatte även i år. Vi bjöd in en anställd på det ryska industriföretaget, som direkt på företaget lärde en stor grupp av våra designers och teknologer hur man arbetar med Autodesk Inventor. Med detta tillfälle vill jag uttrycka min tacksamhet till specialisterna från det ryska industriföretaget, som omedelbart hjälper oss i hotline-läget och ger råd om alla frågor som uppstår när man arbetar med Inventor.
För några år sedan var tidpunkten för tillverkning av verktyg en öm punkt för oss. Med hjälp av Autodesk Inventor har vi löst detta problem. Verktygskonstruktörer får komplex delgeometri gjord i PowerSHAPE, och de skapar alla andra formelement i Inventor. Vi attraheras också av detta system av det enkla att arbeta med sammansättningar.
Och slutligen, från den lägre CAD-nivån använder vi AutoCAD för 2D-design. Kunskap om detta program är obligatoriskt för unga yrkesverksamma när de anställs som designers. AutoCAD används med CADMECH-programtillägget från NPP InterMech. Arkivet med elektronisk designdokumentation upprätthålls med hjälp av sökpaketet, också utvecklat av NPP InterMech. Med tanke på den "allätande" sökningen använder vi även detta paket för att lagra tredimensionella modeller, ritningar och andra objekt skapade i olika system.
Vår verktygsproduktion är en av de största i Vitryssland. Verktygsbutiken har en stor flotta av importerade CNC-maskiner. För att förbereda styrprogram använder vi olika CAM-system: engelska PowerMILL från Power Solution-paketet, franska Euclid Milling, ryska GeMMa-3D, estniska UniCAM. Var och en av dem har sin egen nisch, eftersom det tyvärr inte finns något universellt CAM-paket som framgångsrikt skulle kunna tjäna hela vår maskinpark.
Vi följer ständigt utvecklingen av CAD som används inom maskinteknik och är bekanta med de flesta av de system som erbjuds på marknaden. Något är bättre i ett paket, något i ett annat, men i stort sett på varje nivå är huvudprodukterna i allmänhet likvärdiga. Som praxis har visat är de avgörande kriterierna för det slutliga valet av systemet högkvalitativt stöd och underhåll av produkten.
"CAD och grafik" 12" 2003
Datorstödd design av tekniska processer (CAD TP) är en uppsättning designautomatiseringsverktyg sammankopplade med de nödvändiga avdelningarna i designorganisationen eller ett team av specialister (systemanvändare) som utför datorstödd design.
Det huvudsakliga tillämpningsområdet för CAD TP är bearbetning av produktion av olika grader av automatisering. Det är tillåtet att använda systemet för automatiserad utveckling av TP för plåtstansning, svetsning, montering och andra, samt användning av systemverktyg för att lösa olika tillämpade problem (ekonomiska, informationssökning, etc.).
Huvudprodukten för CAD TP är TP-biblioteket, som är en icke-systematiserad uppsättning TP-filer. I framtiden kommer en bank av tekniska processer (BTP) att utvecklas, det vill säga en inriktning mot "papperslös" teknisk dokumentation har antagits. BTP är en uppsättning informationsmodeller för individuell (enskild), typisk och grupp-TP. TP-informationsmodellen (IMTP) är en uppsättning speciellt organiserade data som innehåller all information om TP, vars sammansättning bestäms av relevanta standarder. Dessutom lagrar IMTP information som är avsedd att användas av själva CAD TP, såväl som av andra relaterade automatiserade system för teknisk förberedelse och produktionshantering.
CAD TP tillhandahåller automatisk förberedelse av texttekniska dokument i enlighet med ESTD-2-standarderna och styrprogram i formatet CNC-system.
CAD TP ger en ökning av arbetsproduktiviteten för teknologer för utveckling av TP och kontrollprogram med 3 ... 10 gånger, i vissa fall upp till 50 gånger.
Systemets sammansättning. CAD TP är en uppsättning programvara och informationsstödverktyg. Vid utvecklingen av systemet lades fokus på skapandet av verktyg (en strukturerad uppsättning mjukvaruverktyg) för utveckling av specifik CAD TP. Dessa verktyg möjliggör utveckling av CAD TP av ämnesspecialister (teknologer) som inte har djup kunskap inom programmeringsområdet. Sådana möjligheter tillhandahålls av ett speciellt utvecklat språk av tekniska algoritmer och ett databeskrivningsspråk.
CAD TP-verktyg är ett avancerat programmeringssystem, problemorienterat för teknisk CAD, som inkluderar ett antal delsystem:
översättare från språket för tekniska algoritmer;
databasförberedelsesystem:
beskrivning av data i dialogläget;
beskrivning av data i batchläge;
databastabell översättare;
extrahera tabeller från databaser;
mata in tabeller i källdatabasen;
kunskapsbasbyggare utformad för att skapa och modifiera en kunskapsbas;
länkredigerare utformad för att upprätta länkar (i form av tabell- och kolumnadresser) till kunskapsbasen med informationsmodellen för den tekniska processen (IMTP) och med databasen;
IMTP-equalizer, som gör det möjligt att använda den tidigare designade TP:n vid modifiering av IMTP uppåt;
delsystem för onlinevisning av designresultat;
delsystem för att kontrollera strukturen av TP;
grafiskt visningsundersystem utformat för grafisk kontroll av designresultat;
ett exekveringssystem som används för att implementera kunskapsbasalgoritmer;
exekverande systemfelsökning (för felsökningsprogram skrivna på språket för tekniska algoritmer).
Möjligheten att använda verktyg i olika relaterade tillämpade uppgifter är inte utesluten.
Systemets grunduppsättning består av informationsstödet för databasen (DB) och kunskapsbasen (KB).
2. Automatisering av beräkningar av skärförhållanden
För bearbetning av var och en av ytorna på delar vid användning av CNC-maskiner är det nödvändigt att beräkna verktygsbanorna.
Uppenbarligen är det i detta fall nödvändigt att säkerställa den specificerade noggrannheten hos de bearbetade ytorna till minimal kostnad, med hänsyn till maskinens och verktygets tekniska kapacitet. För svarvning är det i det allmänna fallet nödvändigt att bestämma verktygets bana, dess matning och maskinspindelns varv.
Sedan, i det andra steget, bestäms bearbetningssätten. Sökningen görs för att uppnå en lägsta kostnad för ytbehandling.
Hitta det optimala skärläget:
För att beräkna skärförhållandena måste banorna för verktygsrörelsen och egenskaperna för kvaliteten på delarnas yta först vara kända. Sökandet efter optimala lägen kan utföras med kända matematiska beroenden mellan bearbetningslägen, verkande krafter, kvalitet och tillförlitlighet hos delar, och begränsningar i maskinsystemet för styrkan hos dess element, drivkraft och intervall av tillåtna matningar och varv. Annars är optimering genom bearbetningslägen inte möjlig och de väljs baserat på rekommenderade experimentdata med IPS-datorer.
För att hitta de optimala ytbehandlingssätten är det enklast att använda linjära programmeringsmetoder. Detta beror på att de nuvarande restriktionerna och objektivfunktionen reduceras till linjära beroenden genom att ta en logaritm.
Det är känt att optimeringen av skärförhållanden tillåter användning av mer produktiva lägen jämfört med de normativa. Användningen av optimala skärförhållanden tillåter 5-7 %, och i vissa fall mer, för att öka arbetsproduktiviteten. Under förhållanden med enkel- och småskalig produktion, som bara är typiska för instrumenttillverkning, utförs vanligtvis inte arbete med att optimera skärförhållandena. Den ekonomiska effekten som erhålls från optimering av skärförhållanden vid bearbetning av små partier av delar är liten och kan oftast inte kompensera för kostnaderna för optimering. Därför väljer en erfaren arbetare vanligtvis empiriskt skärförhållanden som gör att han kan uppnå maximal arbetsproduktivitet, med en given produktkvalitet. Samtidigt tillåter optimeringen av skärförhållandena, utförd i CAD TP, arbetaren att minska tiden för inställning av maskinen för optimal prestanda, vilket är särskilt viktigt vid bearbetning av små partier av delar på dyr CNC-metallskärutrustning.
Låt oss kort överväga principerna för att optimera skärförhållandena. För att bestämma skärförhållandena är det nödvändigt att ha en matematisk modell av bearbetningsprocessen, d.v.s. har ett ekvationssystem där V, S och t är associerade med parametrarna för AIDS-systemet. Denna modell föreslogs först av Prof. G.K. Göranskij. Modellen är ett system av ojämlikheter. Varje ojämlikhet uttrycker en viss begränsning av området för tillåtna skärförhållanden. Till exempel begränsningar av tillåten skärhastighet, på tillåten ytjämnhet och så vidare.
Automatisering av tekniska tidsnormer
Normaliseringen av den tekniska processen består i att bestämma värdet av stycktiden Tsh för varje operation. Nedan finns en algoritm för ett av de vanligaste fallen av sekventiell ytbehandling av delar på metallskärmaskiner.
Förklaring: t mun t dragits tillbaka - tid för installation och borttagning av delen på maskinen; t i - exekveringstiden för den i:te övergången; T till - körningstid för k-te operationen; Med till - antalet ytor och delar av delar som bearbetas på den k:te operationen; P, S - mellanvariabler. Stycktiden inkluderar uppställningstid, nedtagningstid och övergångstid. Algoritmen (fig. 2.1) tillhandahåller bearbetning av information för en given TP-sekvens. Tecknet för slutet av vektorn C är nollvärdet för den sista komponenten. Analys i slutet av vektorn utförs med användning av det femte steget i algoritmen. Ackumuleringen av stycketid för varje operation utförs med steg 7-11. Variabeln P fungerar som räknare för antalet övergångar i operationen. Det initiala värdet P väljs från vektorn C med hjälp av steg 6. Stycktiden beräknas för var och en av TP-operationerna. Teknologen har förmågan, baserat på erhållna resultat, att ändra sammansättningen av operationer med vektorn C. Ris. 2.1. Schema för algoritmen för beräkning av stycketid automationsteknologisk skärning 3. Förbered inledande data för utvecklingen av TP MO
Startdelen är en trappstegsaxel. Material Stål 45 GOST 1050-88 Billet - smide Produktion - medium serie skördeoperation Kapa arbetsstycket till önskad längd Utrustning - cirkulär kopieringsmaskin 8G642 Utrustning - skruvstäd Skärverktyg - skärande skärare Skiss: Drift: svarvning och skärning Grovbearbetning, finbearbetning av utvändiga cylindriska ytor med utrymme för slipning, trimning av ändar, avfasningar. Skärverktyg: Rak fräs med mekanisk infästning av en hårdlegeringsplatta, höger 2103-0713 GOST 20872-80 Rak fräs med mekanisk infästning av hårdlegeringsplattan, vänster 2103-0714 GOST 20872-80 Rak fräs med mekanisk infästning av en hårdlegeringsplatta, höger 2103-0713 GOST 20872-80 Svarvfräs för svarvning av vinkelspår med mekanisk infästning av hårdlegeringsplåt, vänster K.01.4528.000-01 Skiss: Slipa en diameter på 54,8 mm för en längd på 13,5 mm med en slipmån på 0,5 mm. Slipa en diameter på 55 mm på en längd av 27 mm med en slipmån på 0,5 mm. Slipa en diameter på 99 mm på en längd av 22,5 mm med en slipmån på 0,5 mm. Gör ett spår 3 mm långt till ett djup av 1,5 mm 030 - Drift: borrning Borra ett genomgående hål, fasning. Utrustning: Skruvsvarv 16K20F3 Utrustning: Trekäfts självcentrerande chuck 7100-0009 GOST 2675-80 Roterande centrum A-1-4-NP CNC GOST 8742-75 Skärverktyg: 6. Borra med en diameter på 18 mm. OST 2 I41-14 Genomgående hålskärare c = 45 med mekanisk infästning av den hårda legeringsplattan, höger 2102-0191 GOST 21151-75 Passerande skärare c = 45 med mekanisk infästning av den hårda legeringsplattan, vänster 2102-0192 GOST 21151-75 Mätverktyg: vernier bromsok ShTs-2-160-0.05 GOST 166-90 Skiss: Borra ett genomgående hål med en diameter på 18 mm Fasning 1,6x45 Fasning 1,6x45 Operation 040 - borrning Borrning av trestegsgenomgående hål Utrustning: Fribärande vertikalfräs VM-127M Verktyg: Delningshuvud UDG-D250 Skärverktyg: 9. Borra med en diameter på 9 mm. OST 2 I41-14 Pinnfräs med en diameter på 14 mm GOST 17026-71 Skiss: Borra genomgående hål med en diameter på 9 mm Borra blinda hål med en diameter på 15 mm till ett djup av 7 mm Operation 045 - Låssmed Fila grader, matta vassa kanter. Utrustning: låssmedsarbetsbänk Verktyg: fil. Drift 050 - Slipning av diametrar 55h6, 36h6 med ytslipning Ra0,8. Utrustning: Cylindrisk slipmaskin modell 3151. Verktyg: slipskiva. Mätverktyg: vernierok ShTs-2-160-0.05 GOST 166-90, mikrometer. Operation 050 - Tvätt Utrustning: tvättmaskin. Handhavande 055 - Styrning Utrustning: OTK bord. Litteratur
1. Stupachenko A.A. CAD för tekniska operationer - L. Mashinostroenie - 1988 Krivoruchenko E.M., Lapitsky D.I., Grebenyuk G.G. Automatiserat styrsystem för leverans av produktionsorder med verktyg och teknisk utrustning. // Vetenskaplig session MEPhI-2006. Samling av vetenskapliga artiklar. I 16 band. T.2. Programvara. Informationsteknologi. M.: MEPhI, 2006. 168 sid.
I rysk produktion är det vanligt att inkludera CAD, CAE och CAM i konceptet med ett datorstödt designsystem (CAD), även om utländska designers associerar CAD endast med CAD. Hur som helst, CAD är en uppsättning program för att rita tvådimensionella och tredimensionella objekt, skapa design och teknisk dokumentation. Enligt den skapade modellen är det möjligt att generera produktritningar och deras stöd.
SAE - ett system för automatisering av tekniska beräkningar och analys, CAM - ett system för automatiserad bearbetning av delar till CNC-maskiner och produktionslinjer.
När du väljer en CAD för en designorganisation eller avdelning (och valet är verkligen brett - mer än 50 programvarotitlar), bör du vara uppmärksam inte bara på priset på mjukvarupaketet utan också på andra viktiga parametrar, till exempel användaren -vänligt gränssnitt, möjligheten till lagarbete, volymen av standardbiblioteket med komponenter och lösningar, enkel gränssnitt med andra CAD-paket.
Direkt inom maskinteknik används specialiserade paket och olika tillägg av vanligare och vanliga designsystem, som Autodesk AutoCAD, ZwCAD, BricsCAD. Låt oss överväga några av dem.
AutoCAD Mechanical har full funktionalitet av det vanliga AutoCAD-systemet, men ger samtidigt ytterligare funktioner för design inom maskinteknikområdet. Till exempel finns det ytterligare funktioner för att skapa maskindelar, delar av typen "rotationskropp". Ett omfattande bibliotek med standarddelar är tillgängligt för designers. Skapandet av individuella komponenter av mekanismer kan ske automatiskt.
En specialutgåva av AutoCAD Electrical hjälper till att automatisera vanliga uppgifter i designen av elektriska styrsystem, tack vare en speciell uppsättning mjukvaruverktyg och legendbibliotek.
För dig som fokuserar på utveckling av mekaniska och elektriska system har en specialversion av Autodesk Inventor Series-paketet som heter Professional tagits fram. Gör att du kan öka arbetseffektiviteten, kontrollera och förenkla dokumentationen.
En annan variant av detta programpaket är Simulation Suite. Den är avsedd för maskinbyggande design av tredimensionella solida produkter. Låter dig utvärdera prestanda och styrka hos de designade komponenterna vid ritningsstadiet.
Om uppgiften inte bara är att effektivt skapa nya produkter, utan också den moderna ledningen av ett maskinbyggande företag, är det möjligt att introducera TechnologiCS-paketet, som utvecklades specifikt för maskinbyggande anläggningar. Tillåter strukturering och åtföljande av affärsprocesser som är typiska för dessa företag (produktutveckling och modernisering, produktionsplanering, produktionsledning).
Det inhemska datorstödda designsystemet T-Flex har redan visat sig väl på företag i hela OSS. Detta är ett professionellt mjukvarupaket, vars nästa version innehåller fem produkter på en gång: CAD direkt, ett PDM-system för teknisk förberedelse av produktion, T-Flex Technology - för teknisk, T-Flex CNC upprättar ett program för maskinen för att producera en specifik del, även i den systemintegrerade miljön för tekniska beräkningar.
Om vi talar direkt om T-Flex CAD, är dess utmärkande egenskaper de breda möjligheterna att arbeta med både solida föremål och ytor, vilket avsevärt ökar effektiviteten i designingenjörernas arbete. Förutom standardbibliotek med objekt och operationer kan användaren skapa och använda sina egna, vilket bidrar till ackumulering och tillämpning av produktionserfarenhet. Designelement kan appliceras automatiskt, medan både inhemska (ESKD) och internationella standarder (ISO, DIN, ANSI) stöds.
Biblioteket med standard maskinbyggande objekt uppdateras ständigt efter justeringarna av GOST. Det bör noteras att det delas ut gratis. Dessutom kan du köpa bibliotek med delar av elektriska kretsar eller verktygsmaskiner.
Sponsor av publikationen: "KupiPolis" - bilförsäkring och Casco-kalkylator på webbplatsen.