Курсовая работа: Основы систем автоматизированного проектирования
Можно
выделить два подхода к конструированию на основе компьютерных технологий. Первый
подход базируется на двухмерной геометрической модели – ГМ и
использовании компьютера как электронного кульмана, позволяющего значительно
ускорить процесс конструирования и улучшить качество оформления конструкторской
документации. Центральное место в этом подходе к конструированию занимает
чертеж, который служит средством графического представления изделия,
содержащего информацию для решения графических задач, а также для изготовления
изделия. Так, с помощью вычислительной техники облегчаются:
1)
оформление конструкторских документов, насыщенных изображениями
стандартных, типовых, унифицированных составных частей, (например электрических
и других принципиальных, функциональных схем, печатных плат, модулей, приборов,
электронных блоков, стоек, шкафов, пультов и т.д.);
2)
разработка текстовых документов (спецификаций, перечней элементов и
др.).
В
основе второго подхода лежит компьютерная пространственная
геометрическая модель (ПГМ) изделия, которая является более наглядным
способом представления оригинала и более мощным и удобным инструментом для
решения геометрических задач. Чертеж в этих условиях начинает играть
вспомогательную роль, а методы его создания основаны на методах компьютерной
графики, методах отображения пространственной модели.
2. Системы автоматизации подготовки производства, управления
производством, технической подготовки производства
2.1 CAD/CAM системы
CAD/CAM
системами на западе называют то, что в России принято называть аббревиатурой
САПР, то есть Системы Автоматизированного Проектирования. Впервые термин
СAD прозвучал в конце 50-х гг. прошлого века в Массачусетском технологическом
институте в США. Распространение эта аббревиатура получила уже в 70-х гг. как
международное обозначение технологии конструкторских работ. С началом
применения вычислительной техники под словом CAD подразумевалась обработка
данных средствами машинной графики. Однако этот один термин не отражает всего
того, что им иногда называют. Например, САПР могут предназначаться для:
черчения, для прочерчивания (эскизирования) или и для того, и для другого
сразу. Многие системы САПР выполняют существенно больше функций, чем просто
черчение и конструирование. Как правило, современные САПР, включают:
CAD – Computer Aided Design,
или Computer Aided Drafting (проектирование и конструирование с помощью ЭВМ или
черчение с помощью ЭВМ). САПР конструктора.
CAM – Computer Aided
Manufacturing. (автоматизированные системы технологической подготовки
производства). САПР технолога.
САЕ – Computer Aided
Engineering (инженерные расчёты с помощью ЭВМ, исключая автоматизирование
чертёжных работ). Проведение всех необходимых расчетов в процессе анализа
выполненной конструкции. Иногда этот термин использовался как понятие более
высокого уровня – для обозначения всех видов деятельности, которую инженер
может выполнять с помощью компьютера.
PDM – Product Data Management (управление проектными данными).
Предполагает полную информационную поддержку производства. Эксплуатация,
рекламация, статистика поведения изделия (сопровождение изделия)
Чаще
всего говорят о системах CAD/CAM/CAE/PDM.
Использование
систем автоматизированного проектирования позволяет не только снизить
трудоёмкость, временные и денежные затраты, но освободить человека от большого
количества однообразной работы, например, от оформления большей части
документопотока.
CAD/CAM-системы
находят применение в широком диапазоне инженерной деятельности, начиная с
решения сравнительно простых задач проектирования и изготовления
конструкторско-технологической документации и, кончая, задачами объёмного
геометрического моделирования, ведением проекта, управления распределенным
процессом проектирования и т.п.
АСП – Автоматизированная
Система Планирования – здесь выполняется планирование выпуска изделий
АСНИ – Автоматизированная
Система Научных Исследований – здесь выполняется исследовательская
часть конструкторских и технологических работ с использованием ЭВМ. Разработка,
исследование новых принципов работы изделий, поиск и анализ мировых аналогов.
Основные виды работ: математическое моделирование, натурные исследования,
(например, создание электромобиля – проводится анализ электродвигателя).
САПР
(CAD) – Система
Автоматизированного Проектирования – совокупность увязанных друг с
другом моделей проектных процедур, образующих логическую схему построения
объекта (проекта) на основе математических методов, информационных данных и
средств ВТ.
АСТПП (CAM) – Автоматизированная
Система Технологической Подготовки Производства – заключается в
разработке технологии: выбор заготовки, определение технологических переходов
(операций), выбор оборудования, инструмента, оснастки, вплоть до управляющих программ
для станков с ЧПУ.
Ввиду
большой связанности процесса САПР и АСТПП многие современные системы
автоматизации охватывают весь процесс, такие системы называются CAD/CAM системы (Unigraphics)
АСУП
(PDM) – Автоматизированная
Система Управления Предприятием – необходима для автоматизации
организационного управления на предприятии. Анализ деятельности предприятия,
планирование, диспетчирование, учет, контроль. Автоматизация работ
управленческого персонала. Управление финансами; управление запасами (складским
хозяйством); управление снабжением (статистика закупок, контракты на закупку);
маркетинг (статистика и анализ реализации, контракты на реализацию, прогноз,
реклама).
АСУ
ТП – Автоматизированная Система Управления Технологическим Процессом. Функциями АСУТП являются
сбор и обработка данных о состоянии оборудования и протекании производственных
процессов для принятия решений по загрузке станков, выполнению технологических
маршрутов. Программное обеспечение АСУТП на этих уровнях представлено системой
диспетчерского управления и сбора данных, называемой SCADA (Supervisory Control
and Data Acquisition), а техническое обеспечение – персональными ЭВМ и
микрокомпьютерами, связанными локальной вычислительной сетью. Для систем АСУТП
характерно использование программируемых логических контроллеров (ПЛК или PLK –
Programmed Logic Controller), – компьютеров, встроенных в технологическое
оборудование, управляющая и вычислительная машина одновременно.
На
уровне управления технологическим оборудованием в АСУТП выполняются запуск,
тестирование, выключение станков, сигнализация о неисправностях, выработка
управляющих воздействий для рабочих органов программно управляемого
оборудования. Для этого в составе технологического оборудования используются
системы управления на базе встроенных контроллеров.
3. Системы автоматизированного
проектирования. Структура и разновидности САПР
3.1 Концепция формирования САПР, как инструмента для разработки
объекта
Согласно
определению, рекомендуемому ГОСТом, САПР - это комплекс
программно-технических средств автоматизированного проектирования,
взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации или
коллективом специалистов, выполняющих проектирование.
Т.о., САПР – система,
объединяющая технические средства, математическое и программное обеспечение,
параметры и характеристики которых выбирают с максимальным учетом
особенностей задач инженерного проектирования и конструирования.
Целью
создания САПР некоторого класса изделий является обеспечение полноты всех
функций по проектированию, необходимых пользователю для получения проекта.
Конкретная
САПР предназначена для решения задач в определенной предметной области (например,
САПР печатных плат).
При
разработке САПР выполняются следующие процедуры:
1.
Проводится
поиск в БД конструкторской документации известных проектных решений, аналогов
изделия (проекта);
2.
При
необходимости проводится создание новой конструкции изделия (инженерный
синтез);
3.
Проводится
анализ разработки на соответствие заданным требованиям (инженерный анализ);
4.
Формируется
конструкторская документация.
Общая
схема:
Поиск
синтезанализвыпуск проектной
документации
Синтез и анализ могут
повторяться.
Классификацию
САПР осуществляют по ряду признаков.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 |