Обоснование конфигурации системы

На этапе выбора и обоснования системы АП необходимо помнить о наличии базовых функций для системы АП. Возможно, для обеспечения эффективной деятельности вашего предприятия понадобятся не все составляющие, или не все сразу. Однако для создания эффективной системы САПР/АСТПП/АСНИ они будут нужны все. Кроме того, у вас может быть ряд специальных требований, необходимых только для вашего предприятия.

Можно выделить следующие базовые функции для системы САПР/АСТПП/АСНИ.

Трехмерное моделирование. Представляет возможность создания логически последовательной, полной и обладающей всей полнотой информации о проектируемом объекте трехмерной модели, необходимой для передачи задач в проекте между подсистемами. Модель может быть каркасной, поверхностной или твердотельной. Последняя содержит наибольшее количество информации.

Двумерное черчение и подготовка чертежей обеспечивают возможность создавать готовую для использования на производственных участках чертежную документацию, как правило, с использованием в качестве входных данных трехмерной модели.

Контроль и управление данными позволяют пользователям управлять данными в системе, обеспечивают доступ к данным, работу с базами данных.

Контроль за внесениями изменений в проект.

Система АСУ определяет взаимодействие.

Сеть связи определяет как подсистемы САПР, связаны с АСУ, друг другом и иными производственными системами.

Реляционная база данных обеспечивает хранение связей между элементами внутри проектов и между проектами. Данные связи способствуют обеспечению данных для функционирования других подсистем, особенно входящих в АСУ.

Семейство типовых деталей позволяет посредством поиска в базе данных избежать повторного проектирования.

Средства анализа используют как для оценки проекта, существующего в виде модели, так и для выполнения прототипа.

Подготовка данных для гибких производственных систем (ГПС) обеспечивает на основе результатов моделирования и анализа разработку программ, используемых ГПС.

Возможность конвертирования данных. Система АП должна быть связана с другими системами в рамках глобальных сетей, например, с поставщиками, поэтому должна быть обеспечена связь с другими системами в общепринятом формате данных.

Возможность параметрического программирования позволяет пользователям приспособить систему для своих нужд.

Связанные в комплекс базовые функции образуют интегрированную систему САПР/АС ТПП/АСНИ рис. 3.1.

Первоначально под термином «интеграция» понимали объединение конструкторского отдела и отдела технолога, их совместную работу над проектом. Затем сюда включили функционирующие в масштабе реального времени средства управления производственными процессами, подсистемой материально-технического обеспечения.

Для выбора конфигурации системы необходимо определить количество графических рабочих станций, алфавитно-цифровых терминалов, программно-управляемого оборудования, которые потребуются для достижения требуемого экономического результата деятельности предприятия. Чтобы сделать это требуется оценить планируемый объем выпуска продукции предприятием, объем проектных работ, выполняемых системой АП. Нецелесообразно перепоручать выполнение этой работы поставщику системы. Его цели отличаются от ваших.

Анализ деятельности предприятия за истекшие несколько лет позволит получить данные о количестве выполненных проектов, их средней трудоемкости. При экстраполяции этих данных на будущее следует учесть планируемые изменения в экономической деятельности. Кроме того, необходимо учитывать, что переход на двумерное черчение позволит получить выигрыш в производительности на стадии проектирования до 3-х раз. Внедрение трехмерного моделирования может не дать выигрыша на стадии проектирования изделия, но время на разработку технологии и проведение расчетов модели может быть сокращено до 2-х раз. Результатом будет годовое количество часов функционирования рабочих станций, которое потребуется для выполнения планируемого объема работы. Если такая оценка собственными силами затруднена, следует изучить опыт других предприятий или проектных учреждений - пользователей систем АП.

Затем годовое количество часов делится на количество рабочих дней и на количество смен работы оборудования. В результате получим требуемое количество рабочих станций. Не следует планировать трехсменную работу, особенно на начальной стадии эксплуатации системы АП. При планировании двусменной работы 16 часов в сутки выделяется на проектирование, и 8 часов на работу обслуживающего персонала. Кроме того, работа в три смены нарушает физиологический цикл функционирования организма человека. При двусменной работе проектировщики будут меньше перегружены.

Определить требуемый объем внешней памяти системы можно оценив какой объем памяти будет занимать типовой проект и сколько времени он должен находиться в оперативном режиме. Владея этими сведениями можно определить объем внешней памяти. При этом следует учитывать, что на дисках должна быть размещена операционная система и иные служебные программы. Если планируется создание экспертной системы или параметрических программ необходимо зарезервировать место для баз данных или знаний. Системные программы и базы обычно данных занимают 1/3…1/4 всего объема памяти, отведенной под системы АП. Следует планировать резерв около 40% от расчетного, для дальнейшего развития системы.

Для массового и крупносерийного высокоавтоматизированного и механизированного производства система АП должна обеспечивать: двумерное черчение; твердотельное моделирование; технологическую подготовку производства; проведение исследований твердотельных моделей; оценку объема сбыта и обмен информацией с потребителями продукции; возможность анализа электронных схем.

Для мелкосерийного и единичного высокотехнологичного производства система АП должна обеспечивать: твердотельное моделирование; технологическую подготовку производства с выдачей управляющих программ для оборудования; проведение исследований твердотельных моделей в том числе и возможность моделирования движения; проектирование печатных плат.

Для массового производства с низкой степенью механизации и автоматизации система АП должна обеспечивать: двумерное проектирование; твердотельное моделирование; проведение исследований твердотельных моделей; технологическую подготовку производства.

Для мелкосерийного и единичного производства с низкой степенью механизации система АП должна обеспечивать: двумерное проектирование; технологическую подготовку производства.

Например, АО АвтоВАЗ, предприятие с массовым высокоавтоматизированным и механизированным производством, для двумерного проектирования практически во всех подразделениях внедрил систему AutoCAD. Твердотельное моделирование, технологическая подготовка производства и исследование моделей осуществляется в т.н. «тяжелых» системах Unigraphics, Pro\Engineer, CATIA. Систему CATIA применяют для создания твердотельной модели автомобиля, Unigraphics - для проектирования оснастки в опытно-промышленном производстве, Pro\Engineer - для проектирования сварочной оснастки. Обращает внимание, что завод не остановил свой выбор на какой-то одной системе. Это безусловное неудобство, признаваемое как производственным персоналом, так и руководством предприятия. Внедрить какую-то одну систему в рамках завода не получилось из-за масштабов и сложности организации производства.

Двумерное проектирование приобретает особое значение, если проектируется продукция, подлежащая сборке из покупных изделий, и не предусматривается применение роботов для сборки. В этом случае программно-управляемое оборудование не используется, и трехмерная модель, необходимая для разработки программ для станков с ЧПУ, не играет важной роли. Однако системы, обладающие мощными средствами создания трехмерных моделей, в некоторых случаях испытывают затруднения при построении двумерных чертежей. Иногда меньше времени уходит на разработку таких чертежей за кульманом. В то же время при разработке, например, штампов обработка сложных поверхностей производится на станках с ЧПУ. При этом нет особой необходимости в двумерных чертежах. Система АП должна соответствовать потребностям предприятия, и незачем переплачивать за ненужные функции.