|
|
 |
Система автоматизації
ЗАПРОВАДЖЕННЯ.
Збільшення продуктивність праці розробників нових виробів, скорочення
термінів проектування, підвищення якості розробки проектів - найважливіші
проблеми, вирішення яких визначає рівень прискорення науково-технічного
прогресу суспільства. Розвиток систем автоматизованого проектування (САПР)
спирається на міцну науково-технічну базу. Це - сучасні кошти
обчислювальної техніки, нові шляхи уявлення та обробки інформації,
створення нових про чисельні методів рішення інженерних завдань й оптимізації. Системи
автоматизованого проектування дають можливість з урахуванням новітніх
досягнень фундаментальних наук відпрацьовувати й удосконалювати методологію
проектування, стимулювати розвиток математичної теорії проектування
складних систем та. Нині вже створені і застосовуються переважно
кошти й методи, щоб забезпечити автоматизацію рутинних процедур і операцій,
як-от підготовка текстовій документації, перетворення технічних
креслень, побудова графічних зображень тощо..
1.Понятие осистемах CAD/CAM/CAE (наскрізні САПР).
Сквозные системи - це всеосяжний набір коштів на автоматизації процесів і
технологічної підготовки виробництва, і навіть різних об'єктів
промисловості. Системи містять у собі повний набір промислово адаптованих
і довели свою ефективність програмних модулів, функціонально що охоплюють
аналіз політики та створення креслень, підготовку виробництва всіх етапах, і навіть
які забезпечують високу функціональну гнучкість всього циклу виробництва.
Ця система дозволяє виконувати розробку найскладніших технічних виробів:
джгути електропроводки, деталі з пластмаси, різні механічні конструкції.
Це досягається з допомогою еденного набору програмних засобів які відповідають
спеціальним вимогам виробництва.
Системи є непросто об'єднаний набір окремих програмних
рішень, а цілісну інтегровану систему взаємозалежних інструментальних
модулів здатних функціонувати в різних технічних платформах,
взаємодіяти з іншим виробничим устаткуванням, обробляти дані,
отримані шляхом досягнення розробок новітньої технології.
Системи CAD/CAM/CAE дозволяє масштабі цілого підприємства логічно пов'язувати
усю інформацію про виробі, забезпечувати швидку обробку та доступом до ній
користувачів що працюють у різнорідних системах. Також вони підтримують
технологію паралельного проектування й функціонування різних
підрозділів узгоджено виконують у межах єдиної комп'ютерної моделі
операції проектування, складання, тестування вироби, підготовку виробництва та
підтримку вироби протягом усього його життєвого циклу.
Утворювана системою модель полягає в інтеграції даних, і представляє
повну електронне опис вироби, де є, як
конструкторська, технологічна, виробнича та інші бази даних із
виробу. Це забезпечує значне поліпшення якості, зниження
собівартості і зменшення термінів випуску вироби ринку.
Кожна система розробляється керуючись завданнями об'єднання й оптимізації
праці розроблювачів і прийнятих у своїй технологій у масштабах всього
підприємства підтримки даної системою стратегії автоматичного
проектування.
2. Класифікація ЕОМ.
Технічні кошти й загальне системне програмне забезпечення є
інструментальної базою САПР. Вони утворюють фізичну середу, у якій
реалізуються решта видів забезпечення САПР. Інженер, взаємодіючи з цим середовищем
і вирішуючи різні завдання проектування, здійснює автоматичне
проектування технічних об'єктів. Технічні кошти й загальне програмне
забезпечення у процесі проектування виконують і його вирішують завдання як :
введення вихідних даних описи об'єкта проектування;
відображення введеної інформації із її контролю та редагування;
перетворення інформації;
збереження і оперативного спілкування проектувальника і системи; і ще
функції.
Аби вирішити з завдань технічні засоби САПР повинні містити процесори,
оперативну пам'ять, зовнішні запам'ятовуючі пристрої, устрою вводу-виводу
інформації, технічні засоби машинної графіки і з ін. устрою. На
сьогодні існує багато різноманітних ЕОМ. Основні технічні
характеристики якими ЕОМ розділені на групи це: продуктивність,
ємність оперативного запоминающего устрою, пропускну здатність підсистеми
виводу-введення-висновку інформації, надійність функціонування та ін. ЕОМ, використовувані в
САПР, можна розділити на дві групи:
універсальні загального призначення;
спеціалізовані.
Спеціалізовані ЕОМ призначені на вирішення вузьке коло завдань
проектування конкретних технічних об'єктів. Можна умовно розділити ЕОМ на
групи з цене/производительности, але нам дуже швидкий прогрес у сфері
розробки обчислювальної техніки розмивають цю межу, перетворюючи сьогоднішню
супер-ЭВМ у дуже простій калькулятор.
Поділяють обчислювальні машини на супер-ЭВМ, ЕОМ високої продуктивності і
ЕОМ середньої продуктивності, їх використовують переважно на вирішення складних
обчислювальних завдань (наприклад, моделювання, параметричної оптимізації і
т.п.); мини-ЭВМ є основою до створення типових проблемно-орієнтованих
комплексів; персональні ЕОМ призначені для поточної повсякденної роботи
інженера; микро-ЭВМ отримали стала вельми поширеною, оскільки легко
вбудовуються у різні устрою САПР. Наведемо кілька прикладів, де можна
проаналізувати технічні характеристики різних типів ЕОМ (таб.1) .
таб.1.
Параметри ЭВМСупер-ЭВМЭВМ високої произв.ЭВМ середньої произв.Супермини
ЭВМ.Микро-ЭВМ
Название.Cray X-MPIBM-3081ЕС1046VAX11/780СМ 50/60
Производ. млн. опер/сек. Максим.200 141,21,10,15
Разрядность машинного слова.6432323216
Ємність ОЗУ, байт.64М32М 8М8М128К
На початку 1990-х років у нашій країні ринув великий потік зарубіжної обчислювальної
техніки, стався різкий стрибок у розвитку Російського ринку комп'ютерною та
оргтехніки. Нам стали доступні останні досягнення у світі Hardware, Software,
Multimedia. Так маючи кошти можна без зусиль придбати ЕОМ
будь-якого класу тут і будь-який конфігурації. Принцип відкритої архітектури, вперше
використовуваний фірмою IBM, зробив найпоширенішими IBM-совместимые
комп'ютери. По класам їх можна підрозділити на офісні комп'ютери, мережні
робочі станції, графічні станції, файл-серверы, видео-серверы, комп'ютери
мультимедіа, Desktop, Laptop. Представники кожної групи мають різні
технічні характеристики.
Ті невеличкі на цей вид машини несуть у собі величезний обчислювальний потенціал,
який знайшов застосування в системах автоматизованого проектування,
анімації, банківської справи, освіти і багатьох іншій системі. Приміром,
Cray Research єдина компанія, яка випускає обчислювальну техніку для
наукових високопродуктивних обчислень. Сучасні дорогі ЕОМ
містять за кількома десятків і навіть сотень процесорів (наприклад, MasPar MP-2
містить 16000 процесорів) досягаючи у своїй пікової продуктивності в
кілька сотень Мфлоп. Прості ж ЕОМ містять зазвичай один процесор (
процесори умовно поділяють на покоління 286, 386, 486, 586”Pentium”),
кілька мегабайт оперативної пам'яті (зазвичай вона нарощується), жорсткий диск
(постійне запам'ятовуючий пристрій - "вінчестер”, ємність від кількох основних МБ до
кількох Гбайт), адаптери відео-, мульти- та інших. (підтримки роботи
різних пристроїв, як монітор, вінчестер тощо. буд.). Усі перелічені
устрою встановлюються на материнську плату, до неї від блоку харчування подається
електрична енергія і ЕОМ може працювати. Це звісно неповний склад
комп'ютера (насправді значно складніше), але вже настав досить, щоб
уявити його сутність.
3. Організаційне забезпечення САПР.
Стандарти по САПР вимагають виділення як самостійного компонента
організаційного забезпечення, що містить у собі становища, інструкції,
накази, штатні розкладу, кваліфіковані вимоги, і інших документів,
які регламентують організаційну структуру підрозділів проектної організації та
взаємодія підрозділів з комплексом коштів автоматизованого
проектування. Функціонування САПР можливе лише за наявності і
взаємодії перелічених нижче коштів:
математичного забезпечення;
програмного забезпечення;
інформаційного забезпечення;
технічного забезпечення;
лінгвістичного забезпечення;
методичного забезпечення;
комплектування підрозділів САПР професійними кадрами.
Тепер коротко розберемося з призначенням кожного компонента коштів САПР.
Математичне забезпечення САПР. Основа - це алгоритми, якими
розробляється програмне забезпечення САПР. Серед різноманітних елементів
математичного забезпечення є інваріантні элементы-принципы побудови
функціональних моделей, методи чисельного рішення алгебраїчних і
диференційних рівнянь, постановки екстремальних завдань, пошуки экстремума.
Розробка математичного забезпечення є складним етапом створення
САПР, від якого найбільшою мірою залежать продуктивність і
ефективність функціонування САПР загалом.
Програмне забезпечення САПР. Програмне обидві печение САПР є
сукупність всіх програм, тож експлуатаційної документації до них, необхідних
до виконання автоматизованого проектування. Програмне забезпечення
ділиться на общесистемное і спеціальний (прикладне) ПО. Общесистемное ПО
призначено в організацію функціонування технічних засобів, т. е. для
планування та управління обчислювальним процесом, розподілу наявних
ресурсів, про представлено різними операційними системами. У своїй спеціальній ПО
реалізується математичне забезпечення для безпосереднього виконання
проектних процедур.
Інформаційне забезпечення САПР. Основу становлять дані, якими сповна користуються
проектувальники у процесі проектування безпосередньо розробки проектних
рішень. Ці дані можуть бути як тих чи інших документів на
різних носіях, містять відомості довідкового характеру матеріалами,
параметрах елементів, інформацію про стані поточних розробок на вигляді
проміжних і остаточних проектних рішень.
Технічне забезпечення САПР. Це - створення і ЕОМ,
графопостроителей, оргтехніки і різноманітних технічних пристроїв, які полегшують
процес автоматизованого проектування.
Лінгвістичний забезпечення САПР. Основу становлять спеціальні мовні
кошти (мови проектування). призначені для описи процедур
автоматизованого проектування й проектних рішень. Більшість
лінгвістичного забезпечення - мови спілкування людини з ЕОМ.
Методичне забезпечення САПР. Під методичним забезпеченням САПР розуміють
що входять до її склад документи, які регламентують порядок її експлуатації. Причому
документи, які стосуються процесу створення САПР, не входять до складу
методичного забезпечення. Так було в основному документи методичного забезпечення
носять інструктивний характері і їх розробка є процесом творчим.
Комплектування підрозділів САПР професійними кадрами. Цей пункт
наказує комплектування підрозділів САПР проффесионально-грамотными
фахівцями, мають навички та знання до роботи з переліченими вище
компонентами САПР. Від його роботи залежати ефективність яких і якість роботи
відновлення всього комплексу САПР (навіть усього виробництва).
4. САПР плазаво-шаблонных робіт.
У машинобудівному виробництві все складні деталі виготовляли
плазово-шаблонным методом. З упровадженням обчислювальних коштів, як великі,
малі і микро-ЭВМ, креслярські автомати, верстати з ЧПУ з'явилася можливість
відмовитися від рівня цього трудомісткого з багатьма вадами методу виробництва. На
його зміну прийшов расчетно-плазовый метод, це комбінований спосіб ув'язування,
прогресивніший, ніж плазово-шаблонный метод, але не який сягнув
комплексної автоматизації. Расчетно-плазовому методу (РПЗ) притаманні всіх рис
майбутнього методу автоматизованого формоутворення: широке застосування
математичного апарату, комплексна нормалізація і типізація конструкторського
і технологічного процесів, їх природне суміщення та розвитку, широко
використання різних за потужності обчислювальних засобів і устаткування з ЧПУ
переважають у всіх ланках основного виробництва та його підготовки. З іншого боку, цілі
групи елементів конструкції і оснастки у своїй методі проектують, пов'язують і
виготовляють по традиційної, але модернізованої технології
плазово-шаблонного методу.
Сутність РПЗ залежить від такому побудові системи
конструкторско-техно-логической підготовки виробництва, у якому
забезпечується єдність вихідної інформації, яка у процесі
проектування управляючих програм обробки деталей на верстатах з ЧПУ, з іншого
боку, при створенні плазово-шаблонной і объёмной оснастки, з іншого. Це
досягається:
із розробкою та застосуванням єдиної вихідної геометричній інформацією вигляді
математичних, інформаційних і графічних моделей колективного
користування;
повнішим проставлением розмірів на кресленнях із записом у яких відомостей,
необхідних і достатніх для однозначного їхнього виконання різними виконавцями;
впровадженням широко варьируемой схеми параллельно-последовального
формоутворення об'єктів виробництва та їх геометричній ув'язування, що дозволяє
погоджувати форми й розміри деталей у процесі їх паралельного виготовлення
у різний спосіб.
Особливості проектування й завдання поверхонь при РПЗ полягає колись
лише у широке застосування цих цілей сучасних обчислювальних і
технічних засобів, що дозволяє видати у виробництві будь-яке число точних і
повноцінних за обсягом інформації розрахункових таблиць. Важливим ланкою процесу
формоутворення деталей є ув'язка поверхонь, що представляє
собою їх взаємне узгодження по геометричних параметрами. Увязка є
однією з основних чинників моделювання геометричних об'єктів, які забезпечують
отримання правильної інформації. Графоаналитическая ув'язка при РПЗ є
найпоширенішим і раціональним способом узгодження форм і дрібних розмірів
елементів конструкцій. При расчётно-плазовом методі важливим джерелом
узгодження стыкуемых ділянок поверхонь є інформаційні моделі.
Інформаційну модель зазвичай подають як таблиці координат крапок і
інших геометричних параметрів. При РПЗ широко використовується можливість
отримання з ЕОМ і расчётных таблиць, і керуючій інформації для креслення
геометричній моделі на чертёжном інструменті. При расчетно-плазовом методі
скорочується загальна кількість операцій із переносу форм і середніх розмірів, цим
зменшуються втрати точності, неминучі під час графічних і візуальних засобах
передачі й оцінки геометричній інформації. З іншого боку, автоматизується
процес виготовлення основних обводообразующих шаблонів з урахуванням математичних
моделей, ЕОМ і верстатів з ЧПУ, що також скорочує кількість допоміжної
оснастки. Точність виготовлення шаблонів, і їхня взаємної ув'язування дедалі більше
залежить від об'єктивних чинників, піддаються учёту і регулювання.
РПЗ створює широкі перспективи для автоматизації технологічних процесів не
лише у сфері підготовки виробництва, а й у сфері основного виробництва
заготівельного, складального і особливо механообработке. При РПЗ технічний і
економічний ефекти досягаються завдяки:
скорочення термінів підготовки виробництва;
зменшенню технологічного циклу виготовлення досвідчених і серійних деталей;
підвищення якості ув'язування і точності відтворення зовнішніх форм всіх
елементів каркаса;
поліпшенню геометричній взаємозамінності деталей та вузлів агрегату .
Скорочення термінів підготовки виробництва та зменшення виробничого циклу
обумовлюється як застосуванням високопродуктивного устаткування, а й
можливістю заздалегідь, ще до його запуску чергового вироби, провести велику роботу
з підготовки прикладного програмного забезпечення.
Поруч із переліченим вище впровадження расчётно-плазового методу дозволяє
отримати й інші позитивні результати:
послідовну ліквідацію важких робіт і зменшення загальної частки фізичного
праці процесі підготовки основного виробництва;
стирання межі між фізичним і розумовою працею, що позначається в
появу змішаних спеціальностей, наприклад, инженера-настройщика,
техника-оператора та інших.;
різнобічніший інтелектуальне розвиток робочого, зайнятого обслуговуванням
новітньої программно-управляемой і електронно-обчислювальної техніки;
створення вищої культури виробництва, кращих умов праці в
ділянках, оснащених новим автоматичним устаткуванням.
Однією з характерних рис РПЗ є можливість широкої кооперації на
всіх стадіях проектування й виробництва нових зразків техніки, і навіть
гнучкість, можливість широко варіювати організацію технологічного процесу у
цілях максимального використання виробничих потужностей та насамперед
- сучасного устаткування з ЧПУ.
РПЗ є ланцюгом між двома різними принципами формоутворення
і базою для послідовного переходу від традиційного,
але застарілого плазаво-шаблонного методу до методу автоматизованого
формоутворення.
V - варіант
1. Поняття системах CAD/CAM/CAE (наскрізні системи).
2. Класифікація електронно-обчислювальних машин ( ЕОМ ).
3. Організаційне забезпечення САПР.
4. САПР плазаво-шаблонных робіт.
Використана література: А.В.Петров Проблеми та принципи
створення САПР. Москва "Вищу школу” 1990
Д.М.Жук Технічні кошти й операційні
системи САПР. Москва "Вищу школу” 1986
В.Г.Федорчук Інформаційне і прикладне
програмне забезпечення САПР. --//---//---//---//- В.А.Вайсбург Автоматизація
процесів під готування авіаційного виробництва з урахуванням ЕОМ
і устаткування з ЧПУ. Москва "Машинострое-
ние” 1985
Журнал HARD & SOFT. Номери # 2, 5 за 1994
# 1 за 1995
Джерело: http://bukvar.su/informatika/176746-Sistema-avtomatizacii.html |
| Категорія: Інформатика і комп`ютерні технології | Додав: Natar (28.01.2014)
|
| Переглядів: 550
| Рейтинг: 0.0/0 |
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі. [ Реєстрація | Вхід ] |
|
|
|
