Автоматизация подготовки производства на предприятии:

АРМ-конструктора

Переход с кульмана на компьютер

Появление графических редакторов привело к переходу от кульманов к компьютеру. На первых порах такая работа практически копировала приемы работы с карандашом и ластиком. Чертеж (файл) получался чистым и без помарок. Однако объекты на поле чертежа представляли собой те же линии и надписи без всякой их структуризации. Только воображение конструктора позволяло осмыслить изображение и представить объект в целом. Конечно, это был серьезный шаг вперед. Разные части различных чертежей стали доступными для комбинирования, что обеспечило возможность быстро и безошибочно строить новые чертежи. Именно таким образом выполняется примерно 98% всех проектных работ. Чем удобнее графический редактор, чем более искусным является конструктор, чем более развита база чертежей, тем эффективнее процесс проектирования на предприятии.

Компьютер с его неисчерпаемыми возможностями уже давно стал для человека отличным подспорьем в выполнении тех или иных задач и в решении проблем, связанных с облегчением и совершенствованием работы. В наше время кульман уже уходит в историю, и сегодня можно с уверенностью утверждать, что через 5-10 лет этот предмет можно будет встретить лишь в антикварном магазине.

Использование современных компьютерных технологий позволяет существенно сократить длительность проектно-конструкторских работ, по новому реализовать проектные процедуры и в результате получить более эффективные технические решения. Новейшие компьютерные технологии позволяют организовать автоматизированное рабочее место конструктора-проектировщика.

Выбор графической системы взамен кульмана. Наиболее распространенная в мире - AutoCad

В мире существует много компаний, занимающихся разработкой систем автоматизированного проектирования (САПР), но признанным мировым лидером в этой области является компания Autodesk с ее продуктом AutoCad. Autodesk предлагает программные решения для машиностроения, строительства, телекоммуникаций, видеопроизводства и индустрии развлечений. Основанная в 1982 году, компания поставляет программные решения САПР, обслуживая более четырех миллионов пользователей в 150 странах мира.

В 1982 году была продемонстрирована одна из первых версий AutoCad, и уже к октябрю 1983 было продано 1500 копий программы. AutoCAD остается лидером рынка с 80 годов. Интересно, что конкурентные программы почти не оказали влияния на этот продукт.

Графический редактор AutoCAD начиная с версии 8 получил широчайшее распространение как на территории бывшего СССР, так и во всем мире. Удобный, компактный, интуитивно понятный — он быстро превратился в графический стандарт для выполнения практически во всех проектно-конструкторских организациях. С развитием самих компьютеров AutoCAD также стремительно развивался в направлении повышения удобства использования и совершенствования графических примитивов. В AutoCAD версии 9 появилось псевдотрехмерное измерение; AutoCAD версии 10 стал трехмерным; в AutoCAD версии 12 появились твердые тела, то есть возникло понятие внешних поверхностей и внутренних объемов. Графическая структурированность была достигнута.

Теперь использование AutoCAD уже не сводится к воспроизведению работы на кульмане. Отношения и связи между отдельными телами в трехмерном пространстве могут задаваться в структуре самих элементов конструкций. Внутренняя форма описания каждого элемента геометрической модели в AutoCAD предусматривает возможность записи практически любой сопутствующей информации. Начиная с версии 13 AutoCAD обеспечивает функциональное структурирование.

Для каждой серьезной прикладной работы, связанной с проектированием, существуют разнообразные настройки, расширяющие базовый AutoCAD до функционального инструмента, предназначенного для работы в конкретных приложениях. Картография, машиностроение, магистральные объекты, архитектура, промышленное, гражданское строительство и землеустройство и многое другое породили целую гамму приложений к AutoCAD, превращающих его в настроенный на конкретную работу инструмент. И все это благодаря правильно разработанному универсальному методу доступа извне к внутренним объектам AutoCAD и разнообразию встроенных языков программирования. На большинстве крупных проектно-конструкторских предприятий созданы специальные отделы по поддержке процесса проектирования — отделы информационных технологий. В их задачу входит поддержание в порядке «конструкторских» инструментов — компьютеров и программ. Их роль состоит в том, чтобы подобрать требуемый инструмент, настроить его на заданный режим работы, проследить, чтобы он работал правильно, и научить основной персонал использовать выбранные графические системы эффективно и безопасно.

Выбор AutoCAD в качестве подобного программного инструмента основывается на трех главных факторах:
- Наилучшее среди САПР соотношение «цена/качество». AutoCAD с соответствующими настройками, как правило, является наиболее приемлемым.
- Распространенность продукта. В любой точке земного шара, в любой проектной организации вы сможете продолжить работу над чертежом AutoCAD.
- Универсализм. Специалист в конкретной области, знакомый с внутренней структурой AutoCAD и методами программирования в широком смысле, в состоянии доработать и настроить прикладные модули под конкретные задачи.

Для машиностроительных предприятий в качестве расширяющие базовый AutoCAD 2009 применяется приложение (надстройка над базовым AutoCAD) AutoCad Mechanical 2009.

AutoCad Mechanical 2009 - специальная версия AutoCAD, ориентированная на машиностроительное проектирование. Включает средства проектирования деталей машин, деталей типа «тело вращения», библиотеку стандартных деталей по восемнадцати международным стандартам. Она реализует интеллектуальный способ создания чертежей, обеспечивает исключительно высокую точность их построения с помощью готовых элементов, оформленных в соответствии со стандартом, и ускорение рабочего процесса.

Подсчитано, что за предыдущее десятилетие более 200 тыс. конструкторов-машиностроителей коренным образом изменили свои подходы к процессу проектирования, перейдя от двумерных САПР к трехмерным, реализующим идею генерации компьютерных моделей с твердотельными свойствами.

Растущая конкуренция и необходимость сокращения сроков проектирования привели к тому, что это движение, вначале напоминавшее тонкий ручеек, превратилось в мощный поток. За последние два года на трехмерное проектирование перешло столько организаций, сколько за все десять лет существования этой технологии.

С появлением продуктов, подобных Autodesk Inventor, твердотельные технологии стали, в принципе, доступными практически каждому инженеру. Поэтому все больше и больше конструкторов и их руководителей задаются вопросами: подходит ли твердотельное моделирование для нашей работы, может ли оно улучшить технологический процесс в нашей организации и эффективен ли переход на твердотельное моделирование с экономической точки зрения?

Пять главных причин перехода на твердотельное моделирование:
1. Лучшее визуальное представление изделия
2. Автоматизированное получение рабочих чертежей
3. Легкость внесения изменений в проект
4. Интеграция с другими приложениями (расчетными, базами данных и т.п.)
5. Сокращение сроков проектирования

Программное обеспечение автоматизированного рабочего места конструктора-проектировщика

Базовыми программными продуктами АРМ конструктора-проектировщика являются:

1) Операционная система Microsoft Windows XP SP3;

2) Пакет офисных программ Microsoft Office XP - для ведения электронного-документооборота; переписки по электронной почте; выходу в международную сеть Internet, а так же в локальную сеть Intranet; выполнения табличных расчетов; ведения простых баз данных; планирования процессов; построения диаграмм и схем; подготовки презентаций.

3) Связка двух графических систем:

3.1) CAD-система 2D-проектирвоания - Autodesk AutoCad Mechanical 2009 - специальная версия AutoCAD 2009, ориентированная на машиностроительное проектирование, фирмы Autodesk.

3.2) CAD-система 3D-проектирвоания - Autodesk Inventor Professional 2009 - система параметрического трехмерного твердотельного проектирования, наиболее мощное решение Autodesk для инженеров-машиностроителей, предоставляет полный набор средств для создания и изучения поведения точных цифровых прототипов деталей и изделий, а также подготовки всей конструкторской документации с двунаправленной ассоциативностью. Система ориентирована на эффективную работу с очень большими сборками, включающими тысячи деталей, а сетевые возможности позволяют большому коллективу разработчиков на предприятии работать над одним проектом с учетом результатов работы всех членов коллектива.

4) Система нормативно-справочной информации (НСИ) предприятия - содержащая набор взаимосвязанных справочников, классификаторов, словарей и нормативных документов поддерживающих основную деятельность предприятия.

5) Система единых справочников стандартных изделий предприятия

6) PDM-система предприятия - TechnologiCS, единая информационная система предприятия, в которой работают все основные службы машиностроительного предприятия (конструкторие, технологи, нормировщики, планово-экономические и производственно-диспетчерские службы, службы материально-технического снабжения, цеховых диспетчеров и технологов, мастеров, службы главного механика и т.д.), обеспечивающие выпуск продукции.

Схема программного обеспечения АРМ-конструктора

Цель использования вышеуказанного программного обеспечения - заключается в создании программного инструментария на рабочем месте конструктора. Конструктор заинтересован в максимально полной и эффективной автоматизации своей работы, в доступе к подробной и актуальной информации.

Использование этих программных продуктов дает возможность конструктор-проектировщику реализовать следующие функции:
• обеспечить стандартную системную среду для работы в компьютерной информационной сети проектной организации;
• использовать базовый графический файловый формат, а также ссылочную технологию интеграции интеллектуальных объектов — элементов трехмерных моделей, созданных различными программными приложениями в едином комплексном проекте;
• создать основу для коллективной одновременной работы проектировщиков, выполняющих различные разделы проектной документации комплексного проекта в целях сокращения времени проектирования.

Техническое (аппаратное) обеспечение автоматизированного рабочего места конструктора-проектировщика

Минимальные технические парпаметры компьютеров для автоматизированного рабочего места конструктора-проектировщика:
- Процессор:
----- Intel Pentium 4 с тактовой частотой 2 ГГц и выше либо более старшая модель
----- AMD Athlon 64 с тактовой частотой 2 ГГц и выше либо более старшая модель
----- AMD Opteron с тактовой частотой 2 ГГц и выше либо более старшая модель
- Не менее 1 Гб оперативной памяти
- Графический адаптер со 128 Мб памяти или больше, поддерживающий Direct3D 9, Direct3D 10 или OpenGL
- Не менее 3,5 Гб свободного места на диске (для установки)
- Устройство чтения DVD
- MS-совместимое устройство указания
- TFT-монитор не менее 19' диаганаль
- Разрешение экрана 1280x1024
- Подключение к компьютерной информационной сети (КИС) предприятия