Файл: Системы автоматизированного проектирования технологических процессов..pdf

-холодной штамповки;

-горячей объемной штамповки;

-механической обработки;

-сборки машин и др.

По признаку сложность объекта проектирования стандарт предусмат­ ривает выделение САПР:

-простых объектов с числом составных частей до 102;

-объектов средней сложности с числом составных частей от 102 до

103;

- объектов очень высокой сложности с числом составных частей свыше 103.

Составной частью объекта проектирования, представляющего собой технологический комплекс, сооружение или изделие, является деталь. Для такого объекта проектирования, как ТП, за составные части можно принять операции технологического процесса.

По признаку уровень автоматизации проектирования выделяются сис­

темы:

-низкоавтоматизированного проектирования (автоматизирующие до 25 % проектных процедур);

-среднеавтоматизированного проектирования (от 25 до 50 %);

-высокоавтоматизированного проектирования (свыше 50 %).

Для отнесения САПР к последней группе в ней должны быть приме­ нены методы многовариантного оптимального проектирования. В случае не­ выполнения последнего требования систему относят к ipynne среднеавтома­ тизированных систем.

По признаку комплексность автоматизации проектирования преду­ смотрено деление САПР на следующие группы:

-одноэтапные;

-многоэтапные;

-комплексные.

Кпервой группе относят системы автоматизации одного из этапов проектирования соответствующего объекта, ко второй - системы автомати­ зации нескольких, но не всех этапов, к третьей - системы автоматизации всех этапов проектирования.

По признаку характер выпускаемых проектных документов САПР

подразделены на девять групп, шесть их которых однозначно определены:

1)текстовых документов (на бумаге);

2)текстовых и графических документов (на бумаге);

3)документов на машинных носителях;

4)документов на фотоносителях;

5)документов на двух типах носителей;

6)документов на всех типах носителей;

коды 7, 8,9 оставлены резервными.

САПР:

малой производительности (до 10 проектных документов в год в пересчете на формат А4);

-средней (от 105 до 106);

-высокой (свыше 106).

По признаку число уровней в структуре технического обеспечения выделены САПР:

-одноуровневые;

-двухуровневые;

-трехуровневые.

Основой одноуровневого комплекса технических средств (КТС) яв­ ляются ЭВМ средней или высокой производительности и штатный набор пе­ риферийных устройств. Дополнительно могут использоваться различные средства хранения, ввода, вывода и тиражирования информации, подклю­ чаемые к основной ЭВМ.

Техническое обеспечение двухуровневой САПР состоит из ЭВМ среднего или высокого класса и автоматизированных рабочих мест (АРМ) с собственными мини-ЭВМ.

Трехуровневая САПР наряду с техническими средствами двухуровне­ вой системы должна иметь периферийное программно-управляемое обору­ дование (чертежные автоматы, установки для изготовления фотошаблонов, комплексы для контроля управляющих программ для станков с ЧПУ и т.п.).

Рассмотренные признаки классификации САПР и классификационные группировки легли в основу правил их кодового обозначения, которые мож­ но иллюстрировать следующей схемой:

тип объекта проектирования_____ | разновидность объекта проектирования

сложность объекта проектирования

уровень автоматизации проектирования

комплексность автоматизации проектирования______

характер выпускаемых проектных документов______

число выпускаемых проектных документов_______ __

число уровней в структуре технического обеспечения

Рассмотрим пример кодового обозначения САПР ТП механической обработки для гибких производственных систем: 2. Механообработки ТВ.1.3.3.5.3.1.

Символы кода расшифровываются так: 2 - САПР проектирует ТП из­ делии машиностроения; механообработки ТВ - разновидность объекта - технологические процессы механической обработки деталей типа тела вра­ щения; 1 - число составных частей объекта (технологических операции) до 102; 3 - доля автоматизированных проектных процедур более 50%; 3 - система автоматизирует все этапы проектирования; 5 - система выпускает документы на двух типах носителей; 3 - число выпускаемых документов в пересчете на формат А4 свыше 106; 1 - система одноуровневая - использует ПЭВМ со штатным набором периферийных устройств.

7.4. Интеграция САПР

Конструирование изделия, функциональный анализ, разработка чер­ тежной документации, проектирование ТП и управляющих программ для станков с ЧПУ - все эти задачи решаются с применением целого ряда авто­ матизированных систем. Однако в условиях жестких требований к срокам технической подготовки производства и повышению качества изделий необ­ ходимо объединение этих систем в единую интегрированную систему. При полной интеграции такая система предназначена для автоматизированного решения задач функционального, конструкторского, технологического про­ ектирования и производства. Рассмотрим компоненты интегрированной сис­ темы.

Система автоматизированного проектирования изделий (САПР И). или CAD (Computer Aided Design - проектирование с помощью компьютера), выполняет: объемное и плоское геометрическое моделирование, инженерный анализ, оценку проектных решений, получение чертежей. Иногда исследова­ тельскую САПР изделий выделяют в самостоятельную автоматизированную систему научных исследований (АСНИ). АСНИ, или САН (Computer Aided Engineering - проработка, инженерный анализ с помощью компьютера), мо­ делирует функционирование объекта, исследует его поведение, т.е. автома­ тизирует функциональное проектирование.

АСТПП, или САРР (Computer Automated Process Planning - компью­ терно-автоматизированное планирование технологического процесса), как уже отмечалось, выполняет разработку ТП, СТО, управляющих программ, нормирование. Разработанная технологическая документация (маршрутные, операционные карты) доводится дб рабочих мест. Более конкретное описа­ ние обработки на оборудовании с ЧПУ - в виде кадров УП - вводится в сис­ тему автоматизированного управления производственным оборудованием (АСУПР). или САМ (Computer Aided Manufacturing - производство с помо­ щью компьютера).

Связь систем осуществляется через локальную вычислительную сеть (ЛВС), или LAN (Local Area Network - сеть локальной области).

Стратегическая концепция создания CIM охватывает процессы проек­ тирования, изготовления и сбыта продукции. Проектирование должно начи­ наться с вопросов изучения конъюнктуры рынка и кончаться вопросами дос­ тавки продукции потребителю. Перечисленные системы составляют CIM при условии управления и координации их работы общей автоматизированной системой управления (АСУ) производством, или PPS (Production Planning System - система планирования производства).

Система управления производством делится на четыре уровня: 1 - заводской (уровень предприятия - АСУП);

И- межцеховой; III - цеховой;

IV - уровень производственного оборудования, транспортных систем - АСУПР

I - на уровне предприятия осуществляется:

-управление коммерческой деятельностью, включая маркетинг, управление сбытом и материально-техническим снабжением;

-управление экономической деятельностью, включая бухгалтерский учет и расчет технико-экономических показателей (ТЭН);

-управление технической подготовкой производства;

-управление социальным развитием.

II - на межцеювом уровне осуществляется управление производст­ вом, включая производственно-диспетчерское управление, производствен­ ную кооперацию и управление качеством, а также вспомогательным произ­ водством, включая инструментальное хозяйство, ремонтные службы, транс­ портный цех, энергохозяйство и др.

III - на цеховом уровне осуществляется внутрицеховое управление

как в основном, так и во вспомогательном производствах.

IV - на нижнем уровне осуществляется управление комплексами оборудования различного вида и степени автоматизации - механообрабаты­ вающими, сборочными, трансиортно-складскими.

Для организации единого информационного пространства, приема информации от различных систем и поддерживания механизма ведения вер­ сий документов используются PDM-системы (PDM - Product Data Manage­ ment - система управления данными об изделии). Наличие обшей базы дан­ ных об изделии позволяет организовать процесс параллельного проектирова­ ния, при котором каждый последующий этап может быть начат еще до того, как закончен предыдущий. Это существенно сокращает сроки проектирова­ ния.

7.5.1. Классификация технических средств

Техническое обеспечение - это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для автоматизи­ рованного проектирования.

Технические (аппаратные) средства - средства, используемые для об­ работки информации, т.е. все механическое, электрическое и электронное оборудование, используемое в вычислительной технике. С помощью техни­ ческих средств обеспечивается ввод исходной информации и отображение результатов, хранение информации и доступ к базам данных и знаний, пере­ дача информации на расстояние, диалоговый режим работы, рациональное распределение ресурсов ЭВМ между коллективом пользователей.

Технические средства (устройства) подразделяются на шесть групп в зависимости от выполняемых функций:

1)устройства ввода информации;

2)устройства программной обработки информации;

3)устройства отображения;

4)устройства передачи данных;

5)устройства ведения архива;

6)устройства вывода информации.

Устройства ввода информации в ЭВМ включают в себя клавиатуру, сканер, дигитайзер и другие устройства ввода.

Клавиатура является основным устройством ввода и похожа на кла­ виатуру пишущей машинки. Она содержит клавиши букв русского и латин­ ского алфавитов. На клавиатуре могут размещаться от 70 до 101 клавиш. Многие клавиши имеют двойное или тройное значение, их переключение осуществляется с помощью специальных клавиш. В состав клавиатуры включается набор функциональных клавиш, которые формируют управляю­ щие команды.

Сканер преобразовывает бумажный вариант печатного текста или графического изображения в электронный. «Прочитанный» текст или «про­ смотренный» рисунок дешифруется (распознается) специальной программой и превращается в файл. Результат работы сканера зависит от качества ориги­ нала (четкость рисунка, символов, стабильность размеров символов, насы­ щенность цвета). Поэтому считывание с оригинала блеклого цвета дает файл с большим числом нераспознанных или ошибочных символов. Их придется корректировать вручную, обычными средствами редактирования файлов. Системы распознавания рукописного текста в настоящее время существуют только в экспериментальных экземплярах.

Дигитайзер - кодирующий планшет для ввода графических данных (чертежей, схем, рисунков), состоящий из плоской панели и чувствительного элемента визира со встроенной лупой и кнопками.