Інформаційно-діагностичні системи icon

Інформаційно-діагностичні системи




Скачати 138.53 Kb.
НазваІнформаційно-діагностичні системи
Дата16.08.2012
Розмір138.53 Kb.
ТипДокументи



В існик НАУ. 2004. №2

інформаційно-діагностичні системи

УДК 658.512.2.012:681.3.069.001(47.31)

1В.П. Бабак, д-р техн. наук

2П.М. Павленко, канд. техн. наук

3П.О. Руденко, канд. техн. наук

МЕТОДИ І ТЕХНОЛОГІЇ АВТОМАТИЗАЦІЇ ТЕХНІЧНОЇ ПІДГОТОВКИ

ВИРОБНИЦТВА ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ

1,2 Інститут інформаційно-діагностичних систем НАУ, e-mail: petrpav@nau.edu.ua

3 Чернігівський державний інститут економіки і управління, e-mail: rector@geci.cn.ua

Проведено аналіз методів автоматизації технічної підготовки виробництва, які базуються на сучасних інформаційних технологіях. Запропоновано підходи до вирішення проблем технічної підготовки виробництва.

Вступ


Автоматизація інженерних задач – один з основних напрямів підвищення продуктивності у сфері підготовки виробництва промислових підприємств.

Для конструювання спеціального устаткування і засобів технологічного оснащення на основі об’ємного моделювання, розробки креслярської документації, підготовки керуючих програм для устаткування з числовим програмним керуванням (ЧПК) використовується цілий спектр САD/САМ-систем, які дозволяють виконати аналіз і оптимізацію проектних рішень. Ці САD/САМ-системи широко застосовують у всіх галузях промисловості, і за останнє десятиліття в нашій країні накопичений досить великий досвід їхнього використання.

Однак в умовах жорстких вимог ринку до скорочення термінів проектування і підготовки виробництва, до підвищення якості виробів пот- рібний вихід на новий рівень комп’ютеризації, пов’язаний із застосуванням САLS-методології, суть якої полягає в забезпеченні безперервної інформаційної підтримки користувачів на всіх етапах життєвого циклу виробу (ЖЦВ).
^

Аналіз впроваджень

інформаційних технологій


Аналіз проведених досліджень використання САD/САМ/САЕ/РDМ-технологій у нашій країні за останні десять років показав:

– більшість підприємств усвідомила нова-торську роль об’ємного моделювання під час проектування і підготовки виробництва нових виробів, що відповідають сучасним споживчим властивостям [1];

– зросла вагомість методичного багажу цифрових моделей і твердотільного параметричного моделювання під час проектування складних виробів (великих збірок) з використанням
САD-систем [1; 2];

– чисельність упроваджень тривимірних САD/САМ-систем підготовки технології для
верстатів із ЧПК постійно зростає [3];

– технології розробки прототипів упроваджено в промислову експлуатацію російських і українських підприємств [4];

– критерії вибору САD/САМ-систем визначено залежно від розв’язуваних задач.

Певні позитивні тенденції з’явилися в сфері вищої освіти стосовно наукової діяльності і викладання дисциплін з використанням технологій САD/САМ/САЕ/РDМ-систем.
^

Постановка завдання


Стратегічне розв’язання задачі переходу до САLS-технологій потребує застосування інтегрованих рішень за такими напрямами:

– наскрізна комп’ютеризація всього спектра інженерних задач у проектуванні та підготовці виробництва з вибором базових САD/САМ/САЕ-систем і підтримкою необхідних форматів даних для обміну конструкторською і технологічною інформацією;

– організація єдиної бази даних проекту для підтримки всіх етапів ЖЦВ, комп’ютеризація керування проектуванням і підготовкою виробництва на основі застосування РDМ-систем;

– кооперація підприємств під час роботи над проектом;

– оперативний обмін конструкторсько-технологічною інформацією між замовником і виконавцем з використанням спеціальних засобів, колективне прийняття рішень.

Розглянемо основні методи, що забезпечують комплексну автоматизацію технічної підготовки виробництва і створення єдиного інформаційного простору промислових підприємств.

^ Упровадження сучасних

інформаційних систем

Зазвичай навіть невелике підприємство використовує сьогодні декілька САD/САМ-систем. Далеко не завжди розмаїття застосовуваних систем є виправданим, однак наявність систем різних рівнів залежно від типу і складності проектованих виробів і розв’язуваних задач є еконо-мічно доцільним.

Технології САD/САМ-систем дуже динамічні, тому складно провести об’єктивний аналіз
декількох систем одному чи групі фахівців підприємства, що вибирає систему. У цілому кількість прикладів успішного використання різних САD/САМ-систем постійно зростає, і у фахівців з’являється все більше можливостей уявити об’єктивну картину цього ринку.

САD/САМ/САЕ-системи – це один із ключових інструментів у технічній підготовці виробництва.

Аналізуючи роботу багатьох великих і малих підприємств, можна стверджувати, що найбільше поширення в найближчі роки одержать системи аналізу технологічних процесів, такі як Moldflow для лиття пластмас, МSС.Superforge для кування і штампування, МSС.Autoforge для листового штампування та ін. [2].

Спільне використання контрольно-вимірю-вальних машин і САD/САМ-систем є також великим резервом для поліпшення якості виробів і застосування технологій зворотного проектування (Revers Engineering) [3]. Постійно зростає інтерес до технологій швидкого виготовлення натурних зразків (Rapid Prototyping, Rapid Tooling), в яких САD-моделі є вхідною інформацією [4].

Комп’ютерні технології дозволяють створити по суті віртуальні цехи і виконати моделювання процесів виготовлення виробів. На жаль, у ре-альних цехах немає сучасних верстатів чи використовують верстати з застарілими ЧПК, що не дозволяє зробити продукцію такої якості й у такі терміни, як планувалося.

Звичайно, багато питань є ще новими для дуже великої кількості керівників і інженерів, але сформувалося певне коло фахівців, що можуть передавати свої знання іншим, одночасно ставлячи перед собою нові завдання з комп’юте-ризації служб технічної підготовки виробництва.

Однією з таких задач є інтеграція всіх даних, одержуваних за допомогою різних систем. У країнах, де частка конструкторського проектування з використанням САD-систем дуже значна, фахівцями, спеціалізованими фірмами у рамках великих проектів виконується великий обсяг робіт з перетворення форматів даних, лікування моделей.

Однак відпрацьовування інформаційної взаємодії різних систем з використанням нейтральних форматів чи прямих інтерфейсів – тільки частина вирішення цієї проблеми.

Великі труднощі викликає інтеграція всієї інформації (результатів діяльності всіх фахівців) щодо забезпечення можливості її багаторазового використання.

На практиці, як і раніше, всю інформацію виводять на паперові носії, хоча з часів випуску книги В.М. Глушкова, присвяченої безпаперовим технологіям, пройшли вже десятиліття. Це пояснюється не тільки змістом наших застарілих державних стандартів, але і неготовністю учасників процесу прийняти інформацію в електрон- ному вигляді, неготовністю вітчизняних служб технічної документації керувати електронними архівами тощо. Вирішення цієї проблеми творці САLS-технологій бачать у застосуванні
РDМ-систем.
^

Інформаційна інтеграція

автоматизованих систем


Інформація, що створюється на етапі технічної підготовки виробництва, займає велику частину загальної інформації життєвого циклу виробу, до якої належать:

– інформація конструкторських проектів виробів основного виробництва і конструкторських проектів оснащення для виготовлення цих виробів;

– інформація технологічних процесів виго-товлення виробів і технологічних процесів виготовлення оснащення;

– інформація про стандартні вироби і матеріали. Ця інформація формується в різних системах користувачів різними методами.

Цілями впровадження РDМ-системи є:

– прискорення процесів проектування за рахунок рівнобіжного виконання робіт і електрон- ного обміну даними між фахівцями в єдиному інформаційному просторі;

– підвищення якості і вірогідності інформації за рахунок прозорості системи і взаємоконтролю учасників процесів проектування;

– збереження інформації в електронному виг- ляді;

– прискорене передавання досвіду проектування молодим фахівцям;

– підготовка інформації і кадрів до впровадження САLS-технологій.

РDМ-система організує єдиний інформаційний простір підприємства, забезпечуючи приймання інформації від різних систем проектування, підтримуючи автоматично механізм
ведення версій інформації і документів та ін. Ті, хто реально зайняті сьогодні такими проектами, вирішують надзвичайно складні завдання, не тільки технічні та організаційні, але і соціальні: формування нового класу фахівців, що будуть використовувати колективні технології роботи в середовищі єдиного інформаційного простору.

Як базову РDМ-систему, що використовується в авіаційній, машинобудівній та інших галузях промислово розвинутих країн світу, доцільно застосовувати РDМ-систему SmarTeam (IBM/Dassault Systemes).

РDМ-система SmarTeam інтегрована прак-тично з усіма закордонними САD-системами, що використовуються сьогодні в Україні. Але в будь-якому випадку не заперечуються вітчизняні системи, документи і моделі яких включаються в життєвий цикл інформації. SmarTeam інтегрується також з усіма програмами Microsoft Office.

Розповсюджувані системи проектування технологічних процесів можна розділити на два класи:

– універсальні;

– спеціалізовані.

Універсальні системи зазвичай являють собою спеціалізовані редактори, що дозволяють формувати технологічну документацію. У міру розвитку ці системи поповнюються базами даних, програмами розрахунків ряду технологічних параметрів. Однак рівень автоматизації проектування в таких системах є низьким – усі рішення, пов’язані з проектуванням структури техноло-гічного процесу, приймає технолог.

Спеціалізовані системи, такі, як системи автоматичного проектування технологічних процесів (САПР ТП), орієнтовані на визначені класи деталей. Високий ступінь автоматизації досягається за рахунок використання алгоритмів проектування, що відображають знання технологічних наук і досвід експертів-технологів, які беруть участь у розробці систем. Задовільних промислових результатів з інтеграції САПР ТП і САD-систем на основі тривимірних моделей, за нашими відомостями, поки не отримано внаслідок різних підходів до геометричного опису виробів у цих системах, хоча такі дослідження проводяться в ряді технічних університетів України, а також за кордоном, наприклад, у рамках розвитку стандарту SТЕР. Адаптація до умов підприємства і розвиток спеціалізованих САПР ТП вимагає значних виробничих витрат. Загальноприйнятим є те, що більшість існуючих систем розроблялися як автономні. Унаслідок цього при інтеграції їх з іншими системами необхідні серйозні доробки з залученням висококваліфікованих програмістів.

Принциповою відмінністю підходу до проектування технологічних процесів у SmarTeam є те, що технологи працюють в єдиному інформаційному середовищі з конструкторами та іншими фахівцями, інформація яких також використовується під час проектування технологічних процесів. РDМ-система SmarTeam забезпечує приймання інформації, створеної на різних етапах ЖЦВ. Причому введення інформації може виконуватися або в системах проектування, або в самій SmarTeam.

Збереження інформації здійснюється в базі даних відомих систем керування базами даних (СКБД), наприклад, Огасlе, ІпtегВаsе, МS/SQL.

Використання інформації здійснюється під час конструкторсько-технологічного проектування, обробки інформації служби маркетингу системи якості і керування виробництвом. Наприклад, користувачі SАР R/3 можуть брати дані безпосередньо з бази системи SmarTeam. Віддалений доступ до бази даних системи SmarTeam здійснюється за допомогою підсистеми SmarWeb.

Наявність загальної бази даних про виріб дозволяє організувати процес рівнобіжного проектування, при якому кожний наступний етап може бути розпочатий ще до того, як буде закінчений попередній. Це істотно впливає на загальний час конструкторсько-технологічного проектування.

До складу системи SmarTeam належать:

– вихідні структури баз даних, що забезпечують вирішення типових задач конструкторського і технологічного проектування, у т. ч. з використанням САD-систем і з урахуванням вимог стандартів ЄСКД і ЄСТД;

– програми формування текстових конструкторських і технологічних документів;

– методичні матеріали (рекомендації, інст-рукції).

Прості засоби створення структур баз даних і екранних форм подання інформації під час розв’язування завдання без використання мов програмування дозволяють легко адаптувати
системи SmarTeam до будь-яких умов підприємства. Користувачі можуть створити бази даних стандартних і типових деталей, використовуваних матеріалів, сховищ оснащення і всі інші, необхідні для вирішення їхніх завдань. Створення нових чи включення в систему раніше створених програм виконується з використанням АРІ-інтерфейсу з залученням програмістів.

Дуже важливою і актуальною є задача організації електронних архівів різних типів документів. Найчастіше під терміном “електронний архів” розуміють набір файлів відсканованих кон-структорських чи технологічних документів безвідносно виробів і проектів, тобто як повна аналогія “паперовим” архівам. У системі SmarTeam існує можливість створювати не тільки базу даних документів в електронному вигляді, отриманих як із систем проектування, так і зі сканера, але і дійсні електронні архіви, в яких відслідковуються всі етапи експлуатації документів під час виготовлення, ремонту і утилізації виробів.

РDМ-система SmarTeam дає можливість керівникам підрозділів працювати в єдиному інформаційному середовищі разом зі своїми фахівцями. Для цього існують спеціальні функції, такі, як RedLining – використання “червоного олівця” для внесення зауважень під час перевірки результатів діяльності своїх підлеглих.

За допомогою підсистеми WorkFlow Manager керівники можуть контролювати і керувати потоками робіт (діловими процесами).

Крім того, у розпорядженні керівника є всі можливості пошуку і перегляду всієї інформації з проектів.

Швидке одержання відповідей на запитання, які документи повинні бути зроблені до зазначеної дати, але не зроблені, де знаходиться даний документ, дозволяють вчасно і правильно приймати рішення щодо планування робіт і керування своїми підрозділами.

Отже, застосування РDМ-системи є одним з ефективних засобів вирішення проблеми інформаційної інтеграції завдань технічної підготовки виробництва.
^

Управління розподіленою роботою


Застосування САD/САМ/САЕ/РDМ-систем не тільки забезпечує підприємства сучасними ефективними засобами, але й сприяє виникненню нових ефективних форм їхнього кооперування.

Так, з початку дев’яностих років двадцятого століття у світі розробляється методологія створення і функціонування віртуальних підприємств. Більш високий потенціал віртуальних підприємств у порівнянні зі звичайними формами кооперації полягає насамперед у високому рівні організаційної гнучкості, що дозволяє швидше реагувати на швидкоплинні умови ринку.

На сьогоднішньому етапі зарубіжний досвід використання ефективних форм кооперації дуже важливий для вітчизняних підприємств. Реструктуризація промислового виробництва в Україні супроводжується такими процесами, як сегментація чи розформування великих підприємств, поява великої кількості малих фірм, що спеціалізуються на виготовленні окремих видів продукції чи наданні послуг. У цих умовах ефективно організована кооперація малих і середніх підприємств може скласти серйозну конкуренцію великим фірмам з відомими іменами.

Більшою мірою такі технології використовуються під час виконання проектно-конст-рукторських робіт і виготовлення дослідних зразків виробів, де Інтернет і САD-технології дозволяють об’єднати кращих у своїх класах фахівців і спростити їхню взаємодію.

Однак прогрес йде швидко і на підприємствах, що випускають серійну продукцію, де також ставляться завдання про перехід на нові технології взаємодій з проектними конструкторськими бюро і субпідрядниками, зайнятими виробництвом комплектуючих деталей чи технологічного оснащення.

Однією із сфер, де успішно може бути використаний даний підхід, є виготовлення виробів із пластмас, легких сплавів, гуми і т.п. Такі вироби і деталі широко застосовуються в самих різних галузях промисловості, включаючи автомобільну, аерокосмічну, оборонну, комп’ютерну, елект- ронну, телекомунікаційну, медичну.

Випуск даних видів виробів вимагає використання складного формотворного інструменту і розвинуте інструментальне виробництво.

Для реалізації розподіленої роботи зручною в освоєнні є спеціалізована система QwickCont, яка розроблена за участю інженерного центру Національного авіаційного університету.

Ця система призначена для попереднього проектування й оцінки ескізного проекту з організацією діалогу замовника і виконавця через засоби Інтернету.

Система QwickCont має такі можливості:

– перегляд і анотування геометричних моделей різних САD-систем, проставляння розмірів на проектних даних;

– автоматичне створення формотворних по-верхонь оснащення для численних напрямів рознімання оснащення без необхідності лікування моделей, анімація формотворних рухів оснащення з динамічним показом перетинів моделі;

– аналіз кутів нахилу поверхонь для виявлення можливих піднутрень;

– розрахунок об’єму, площі і проеціювання площини поверхонь деталі для визначення зусилля замикання;

– математичне порівняння моделей з метою виявлення геометричних розбіжностей їхніх версій, визначення як нових елементів моделі, так і навіть незначних модифікацій існуючих, позначення цих розбіжностей і документування змін;

– організація колективної роботи користувачів над проектом через Інтернет у режимі реального часу зі збереженням протоколу обговорення проекту.

Система QwickCont є автономною системою, приймає моделі у форматах РFМ і IGES, не вимагає знання САD-систем.

Отже, система QwickCont орієнтована як на користувачів усіх тривимірних CAD, що вико- ристовуються вУкраїні, так і на не користувачів, наприклад, керівників проектів.

Висновки


Розглянуті методи автоматизації технічної підготовки виробництва є найважливішими технічними передумовами для ефективної кооперації та інтеграції вітчизняних підприємств.

Ураховуючи зазначені тенденції використання нових форм організації роботи, наприклад, у вигляді віртуальних підприємств, розроблювачі САD/САМ/РDМ-систем приділяють під час планування нових версій все більшу увагу комунікаційним технологіям.

Автоматизація інженерних задач підготовки виробництва дозволяє промисловим підприємствам

України реально вийти на рівень сучасних комп’ютеризованих виробництв, що працюють ефективно, оперативно й якісно. Для цього потрібно вирішувати фінансові, організаційні, ос-вітні та інші проблеми.
^

Список літератури


1. Бабак В.П., Павленко П.Н., Пикула С.И. Комплексная автоматизация технической подготовки производства // Вісн. КМУЦА. – 1999. – №2. – С. 92–95.

2. Норенков И.П., Кузьмик П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-техноло-гии. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 320 с. – http://itc.ua.
^

3. Левин А.И., Судов Е.В. Концепция внедрения ИПИ в промышленности Российской Федерации. – М.: 2001. – 30 с.


4. Зленко М. Технология быстрого прототипирования – послойный синтез физической модели на основе 3D-CAD-модели // CAD/CAM/CAE Observer. – №2(11). – 9 с. – 2003.

Стаття надійшла до редакції 14.06.04.

В.П. Бабак, П.Н. Павленко, П.А. Руденко

Методы и технологии автоматизации технической подготовки производства промышленных предприятий

Проведен анализ методов автоматизации технической подготовки производства, основанных на современных информационных технологиях. Предложены подходы к решению проблем технической подготовки производства.

V.P. Babak, P.N. Pavlenko, P.A. Rudenko

Methods and technologies of automation of technical training of manufacture of the industrial enterprises

The analysis of methods of automation of technical training of manufacture based on modern information technologies is carried out. The approaches to the decision of problems of technical training of manufacture are offered.




Схожі:

Інформаційно-діагностичні системи iconІнформаційно-діагностичнІ системИ
Запропоновано використання коригуючих властивостей числової системи залишкових класів для багаточастотного методу усунення неоднозначності...
Інформаційно-діагностичні системи iconІнформаційно-діагностичні системи
Розглянуто можливі причини розходження думки вчених в оцінці оптимального значення гемодіалізного індексу дози. Доведено, що сучасні...
Інформаційно-діагностичні системи iconРозпорядження 04. 10. 2010р м. Львів №92 Про формування інформаційно-аналітичної системи «Консультант»
«Наука» запроваджується інформаційно-аналітична система «Консультант», в основі якої лежить принцип створення структурованих запитів...
Інформаційно-діагностичні системи iconКлінічні особливості перебігу та діагностичні критерії в. А. Горбась, асп
Негоспітальні гострі пневмонії у дітей: клінічні особливості перебігу та діагностичні критерії
Інформаційно-діагностичні системи iconМетоди І засоби обробки інформації
Методичні вказівки та завдання до курсової роботи для студентів Інституту заочного та дистанційного навчання спеціальностей 160103...
Інформаційно-діагностичні системи iconМетоди і засоби обробки інформації
Методичні вказівки та завдання до курсової роботи для студентів Інституту заочного та дистанційного навчання спеціальностей 160103...
Інформаційно-діагностичні системи iconІнформації та обробки даних щодо підготовки, проведення та поліпшення роботи наукових конференцій, створення інформаційно-пошукової системи. Анотація
Мета розробки. Уніфікація інформації та обробки даних щодо підготовки, проведення та поліпшення роботи наукових конференцій, створення...
Інформаційно-діагностичні системи icon Ніценко А. О
Переваги використання корпоративних web-технологій при розробці інформаційно-адміністративної системи вищого навчального закладу
Інформаційно-діагностичні системи iconПоложення про кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій навчання загальноосвітніх навчальних закладів Загальні положення
Кабінет інформатики та інформаційно-комунікаційних технологій (далі кіікт, кабінет) призначений для формування інформаційно-освітнього...
Інформаційно-діагностичні системи iconПитання до державного іспиту
Діагностичні принципи-альтернативи: ендогенне-психологічне – органічного походження
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи