Компоненти САПР

Компоненти САПР

(реферат)

1. Огляд

Сучасні підприємства не зможуть вижити у всесвітній конкуренції, якщо не будуть випускати нові продукти кращої якості (quality, Q), більш низької вартості (cost, С) і за менший час (delivery, D). Тому вони бажають використовувати великі можливості пам’яті комп’ютерів, їх високу швидкодію і можливості зручного графічного інтерфейсу для того, щоб автоматизувати і зв’язати одну з одною задачі проектування і виробництва, які раніше були стомлюючими і зовсім не пов’язані одна з одною. Таким чином зменшується час і вартість розробки і випуску продукту. Для цієї мети використовуються технології автоматизованого проектування (computer-aided design — CAD), автоматизованого виробництва (computer-aided manufacturing — САМ) і автоматизованої розробки або конструювання (computer-aided engineering — САЕ). Щоб зрозуміти значення систем CAD/CAM/CAE (всі ці системи разом називаються системами автоматизованого проектування), необхідно вивчити різні задачі і операції, які приходиться вирішувати і виконувати в процесі розробки і виробництва продукту. Всі ці задачі, взяті разом, називаються життєвим циклом продукту (product cycle). Приклад життєвого циклу продукту, описаного Зейдом, з незначними вдосконаленнями приведено на рис. 1.

Рис. 1. Життєвий цикл продукту

Прямокутники, нарисовані суцільними лініями, представляють два головних процеси, які складають життєвий цикл продукту: процес розробки і процес виробництва.

Процес розробки починається з запитів споживачів, які обслуговуються відділом маркетингу, і закінчується повним описом продукту (виконується в формі рисунка). Процес виробництва починається з технічних вимог і закінчується поставкою готових виробів.

Операції, що відносяться до процесу розробки, можна поділити на аналітичні і синтетичні.

Як слідує з рис. 1; первинні операції розробки, такі як визначення необхідності розробки, формулювання технічних вимог, аналіз здійсненності і збір важливої інформації, а також концептуалізація розробки, відноситься до підпроцесу синтезу. Результатом підпроцесу синтезу являється концептуальний проект запропонованого продукту в формі ескізу або топологічного креслення, який відображає зв’язки різних компонентів продукту. В цій частині циклу виконуються основні фінансові вклади, що необхідні для реалізації ідеї продукту, а також визначається його функціональність. Велика частина інформації, яка породжується і обробляється в рамках підпроцесу синтезу, являється якісною, а відповідно, незручною для комп’ютерної обробки.

Готовий концептуальний проект аналізується і оптимізується — це вже підпроцес аналізу. Перед усім створюється аналітична модель, так як аналізується модель, а не сам проект. Аналітична модель виходить, якщо з проекту знищити маловажливі деталі. Якість результатів, які можуть бути отримані в результаті аналізу, безпосередньо пов’язано з якістю вибраної аналітичної моделі, якою вона обмежується.

Після завершення проектування і вибору оптимальних параметрів починається етап оцінки проекту. Для цієї мети можуть виготовлюватися прототипи. В конструюванні прототипів все більшу популярність набуває нова технологія, яка називається швидким прототипіюванням (rapid prototyping). Ця технологія дозволяє конструювати прототип знизу вверх, тобто безпосередньо з проекту, так як фактично вимагає лише тільки дані про поперечний переріз конструкції. Якщо оцінка проекту на основі прототипу показує, що проект незадовольняє вимогам, тоді процес розробки повторюється спочатку.

Якщо результат оцінки проекту задовольняє вимогам, починається підготовка проектної документації. До неї відносяться креслення, звіти і списки матеріалів. Креслення копіюються, а копії передаються на виробництво.

Як видно з рис. 1, процес виробництва починається з планування, яке виконується на основі отриманих на етапі проектування креслень, а закінчується готовим продуктом. Технологічна підготовка виробництва — це операція, яка встановлює список технологічних процесів по виготовленню продукту і така, що задає їх параметри. Одночасно вибирається обладнання, на якому будуть вироблятися технологічні операції, наприклад, такі як отримання деталі необхідної форми з заготовки. В результаті підготовки виробництва складається план випуску, списки матеріалів і програм для обладнання. На цьому ж етапі обробляються інші специфічні вимоги, наприклад, можуть розглядатися конструкції зажимів і кріплень. Підготовка займає в процесі виробництва приблизно таке ж місце, як підпроцес синтезу в процесі проектування, вимагаючи значного людського досвіду і прийняття якісних рішень. Така характеристика має складність комп’ютеризації даного етапу. Після завершення технологічної підготовки починається випуск готового продукту і його перевірка на відповідність вимог. Деталі, що успішно пройшли контроль якості, збираються разом, проходять тестування функціональності, упаковуються, маркіруються і відправляються замовникам.

В даному випадку був описаний типовий життєвий цикл продукту. Тепер розглянемо, яким чином на етапах цього циклу можуть бути застосовані технології CAD, САМ і САЕ. Комп’ютери не можуть широко застосовуватися в підпроцесі синтезу, так як вони не володіють здатністю добре обробляти якісну інформацію. Однак навіть на цьому етапі розробник може, наприклад, за допомогою комерційних баз даних успішно зібрати важливу д