Системы автоматизированного проектирования

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

 

 

Конспект лекций

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

СОДЕРЖАНИЕ...................................................................................................................... 3

 

Раздел 1. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ НАУКОЕМКИХ ОБЪЕКТОВ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ЕГО ЭТАПОВ................................................................ 4

 

1.1. Информация об изделии и процессы жизненного цикла изделия................... 4

1.2. Стратегия CALS.................................................................................................... 7

1.3. Автоматизированные системы на этапах жизненного цикла

технических объектов........................................................................................... 9

1.4. Автоматизированные системы в наукоемких отраслях................................. 12

 

Раздел 2. САПР В КОНСТРУИРОВАНИИ ИЗДЕЛИЙ АКТ..................................... 13

 

2.1. Проектирование и конструирование специзделий........................................... 13

2.2. Структура САПР................................................................................................. 18

2.3. Виды обеспечения САПР................................................................................... 19

2.4. Требования, предъявляемые к современным САПР....................................... 20

2.5. Принципы организации САПР........................................................................... 21

2.6. Классификационные признаки САПР............................................................... 22

 

Раздел 3. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ПОДСИСТЕМЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ........................................................................................................ 32

 

3.1. Моделирование изделий с технологическими атрибутами............................ 32

3.2. Подсистемы машинной графики (МГ) и геометрического

моделирования (ГМ)........................................................................................... 37

3.3. Подходы к построению геометрических моделей........................................... 38

3.4. Параметризация................................................................................................... 39

3.5. История конструирования изделия.................................................................... 41

3.6. Ассоциативность................................................................................................. 42

3.7. Стратегия конструирования и проектирования............................................... 43

 

Раздел 4. ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР44

 

4.1. Структура программно-информационного обеспечения................................ 44

4.2. Универсальные CAD/САЕ/САМ системы........................................................ 45

4.3. Интеграция CAD/CAM/CAE/PDM систем........................................................ 47

4.4. Специализированные программные системы.................................................. 50

4.5. Инженерный анализ в машиностроении. CAE-системы................................ 52

4.6. Программно-технические комплексы в производстве.................................... 55

4.7. Анализ больших сборок...................................................................................... 56

4.8. Оформление конструкторской документации. Документооборот................. 57

4.9. Информационное обеспечение САПР. Структура и база данных................. 60

4.10. Системы коллективного ведения проектов. PDM-системы........................... 63

4.11. Стандарты обмена геометрическими данными................................................ 68

 

 

 

РАЗДЕЛ 1. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ НАУКОЕМКИХ ОБЪЕКТОВ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ЕГО ЭТАПОВ

 

 

Стратегия CALS

 

Для обеспечения согласованной работы всех предприятий, участвующих в проектировании, производстве, реализации и эксплуатации сложной техники, используется соответствующая информационная поддержка этапов жизненного цикла про- мышленных изделий. По мере развития этого направления ин- формационных технологий интерпретация аббревиатуры CALS изменялась, отражая их постепенную эволюцию:

1985 – Computer-Aided of Logistics Support;

1988 – Computer Acquisition and Logistics Support;

1993 – Continuous Acquisition and Lifecycle Support;

1995 – Commerce At Light Speed.

 

 

CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support – непре- рывная информационная поддержка жизненного цикла продукта) – это стратегия систематического внедрения современных методов информационного взаимодейст- вия участников жизненного цикла продукта.

 

 

Международное определение CALS – это стратегия промыш- ленности и правительства, направленная на эффективное созда- ние, обмен, управление и использование электронных данных, поддерживающих полный жизненный цикл изделия с помощью международных стандартов, реорганизацию бизнес-процессов и передовые технологии.

 

Цель реализации CALS-стратегии – качественное повышение эффективности деятельности за счет ускорения процессов иссле- дования, разработки и модернизации продукции.

 

CALS – это не конкретный программный продукт и не набор правил, а именно концепция. Суть концепции CALS –в создании единой интегрированной модели изделия.

 

Концепция CALS реализуется виде соответствующих CALS- технологий и определяет набор правил, регламентов, стандартов, взаимодействия участников процессов проектирования, произ- водства, испытаний и т.д.

 

Назначение CALS-технологий – обеспечивать предоставление необходимой информации в нужное время, в нужном виде, в кон- кретном месте любому из участников жизненного цикла про- мышленных изделий.

 

Построение открытых распределенных АС для проектирования и управления в промышленности составляет основу современной CALS- технологии. Главная проблема их построения — обеспечение единообраз- ного описания и интерпретации данных, независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных. Структура проектной, технологической и эксплуатационной документа- ции, языки ее представления должны быть стандартизованными. Тогда становится реальной успешная работа над общим проектом разных кол- лективов, разделенных во времени и пространстве и использующих разные CAE/CAD/CAM-системы. Одна и та же проектная документация может быть использована многократно в разных проектах, а одна и та же техно- логическая документация — в разных производственных условиях, что существенно сократит и удешевит общий цикл проектирования и произ- водства. Упрощается эксплуатация систем.

 

Ключевые области CALS

− современные информационные технологии;

− информационная интеграция процессов ЖЦ изделий;

− реинжиниринг бизнес-процессов и управление проектами;

− параллельное проектирование;

− виртуальное предприятие;

− электронный обмен данными;

− распределённые системы поддержки принятия решений;

− интегрированная логистическая поддержка;

− многопользовательские базы данных;

− метаописание систем понятий и их хранение;

− метаописание предметных областей;

− международные стандарты.

 

Конструирование

 

Современные САПР (или системы CAE/CAD), обеспечивающие сквозное проек- тирование сложных изделий или, по крайней мере, выполняющие большинство про- ектных процедур, имеют многомодульную структуру. Модули различаются своей ори- ентацией на те или иные проектные задачи применительно к тем или иным типам уст- ройств и конструкций. При этом возникают естественные проблемы, связанные с по- строением общих баз данных, с выбором протоколов, форматов данных и интерфей- сов разнородных подсистем, с организацией совместного использования модулей при групповой работе.

Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР раз- личного назначения разрабатываются системы управления проектными данными - сис- темы PDM. Они либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют само- стоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР.

Уже на этапе проектирования требуются услуги системы SCM, иногда называе- мой системой управления поставками комплектующих (Component Supplier Management), которая на этапе производства обеспечивает поставки необходимых ма- териалов и комплектующих.

 

Изготовление

 

АСТПП, составляющие основу системы САМ, выполняют синтез технологических процессов и программ для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), выбор технологического оборудования, инструмента, оснастки, расчет норм времени и т.п. Модули системы САМ обычно входят в состав развитых САПР, и потому интегрированные САПР часто называют системами CAE/CAD/CAM/PDM.

 

Управление предприятием

 

Функции управления на промышленных предприятиях выполняются автоматизи-

рованными системами на нескольких иерархических уровнях.

Автоматизацию управления на верхних уровнях от корпорации (производствен- ных объединений предприятий) до цеха осуществляют АСУП, классифицируемые как системы ERP или MRP-2.

Наиболее развитые системы ERP выполняют различные бизнес-функции, свя- занные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом пер- спектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством, учетом основных фондов и т.п. Системы MRP-2 ориентированы главным образом на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством.

АСУТП контролируют и используют данные, характеризующие состояние техно- логического оборудования и протекание технологических процессов. Именно их чаще всего называют системами промышленной автоматизации.

Для выполнения диспетчерских функций (сбора и обработки данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и разработки программного обеспечения для встроенного оборудования в состав АСУТП вводят систему SCADA. Для непосред- ственного программного управления технологическим оборудованием используют сис- темы CNC на базе контроллеров (специализированных компьютеров, называемых промышленными), встроенных в технологическое оборудование.

 

Реализация продукции

 

На этапе реализации продукции выполняются функции управления отношениями с заказчиками и покупателями, проводится анализ рыночной ситуации, определяются перспективы спроса на планируемые к выпуску изделия. Эти задачи решаются с по-

 

мощью системы CRM. Маркетинговые функции иногда возлагаются на систему S&SM,

которая, кроме того, служит для решения проблем обслуживания.

 

Эксплуатация

 

На этапе эксплуатации применяются специализированные компьютерные систе- мы, занятые вопросами ремонта, контроля, диагностики эксплуатируемых систем. Об- служивающий персонал использует интерактивные учебные пособия и технические руководства, а также средства для дистанционного консультирования при поиске не- исправностей, программы для автоматизированного заказа деталей взамен отказав- ших.

 

Этапы проектирования

 

Сложный процесс инженерного проектирования может быть пред- ставлен в виде логически связанной структуры, включающей в себя этапы и методы проектирования.

В начале проектирования должна быть концептуально, осознана и сформулирована общественная или техническая потребность в новом объ-

екте и желаемом его отличии от прежнего (если таковой имеется). Чтобы количественно сопоставить варианты проекта, необходимо перевести кон- цептуальные требования к объекту проектирования в количественную

форму оценки по различным критериям.

 

Техническое задание (ТЗ) является первичным, основополагающим документом, которым руководствуются приступая к разработке нового из- делия. ТЗ отражает технические, технико-экономические характеристики будущего изделия, определяет основные характеристики конструкции и принципы работы. Требования ТЗ основываются на современных дости- жениях науки и техники, на выполнении научно-исследовательских и экс- периментальных работах.

 

Техническое предложение – начальный этап проектирования. Основ- ная задача этого этапа – проверка совместимости требований ТЗ с возмож- ностями реализации технических решений. Техническое предложение со- держит анализ возможных вариантов технических решений и обоснование предлагаемого варианта решения.

 

Эскизный проект – конструкторская проработка оптимального вари- анта изделия до уровня принципиальных конструкторских решений, даю- щих общее представление об устройстве и принципах работы изделия. В эскизном проекте закладываются основы применения типовых, стандарти- зованных и унифицированных составных частей разработки, формируются требования к специальным комплектующим.

При проектировании ГТДи ГТУ различных типов на этапе эскизного проектирования выполняют в самом общем виде следующий объем работ:

1) выбор принципиальной схемы установки, отвечающей предъяв-

ляемым к данной установке технико-экономическим требованиям, изло-

женным в техническом задании на проектирование;

2) выбор параметров рабочего тела в цикле, позволяющих удовле-

творить технико-экономические требования к проектируемому изделию. В первую очередь выбираются температура рабочего тела перед турбиной и общая степень повышения давления в цикле;

3) разработка технических требований к узлам (компрессорам, тур-

бинам, камерам сгорания, теплообменным аппаратам), выбор типа и кон-

струкции основных узлов ГТД. Технические требования должны обеспе-

 

чивать получение проектных показателей (КПД, удельной мощности и др.) и должны учитывать современный уровень и тенденции развития конст- рукций и технологии узлов ГТД и их деталей.

 

Технический проект выполняют на основе согласованного и утвер- жденного эскизного проекта, а в тех случаях, когда последний не разраба- тывается, - на основе согласованного и утвержденного технического зада- ния (утвержденного технического предложения). Технический проект должен полностью определять проектируемую конструкцию и содержать окончательный технико-экономический расчет. Технический проект со- держит технические решения и данные, достаточные для полного пред- ставления об устройстве и принципах работы двигателя. В техническом проекте должны быть решены все вопросы, обеспечивающие высокий тех- нический уровень нового изделия как в процессе изготовления, сборки, испытания, так и в процессе эксплуатации. Все расчеты технического про- екта выполняются в окончательном виде, не требующем проверки или уточнения на этапе разработки рабочей документации.

 

Разработка рабочей документации составляет заключительный этап проектирования, задачей которого является полная детализация про- ектных решений, обеспечивающая возможность осуществления всех про- изводственных операций, связанных с реализацией этих решений и созда- нием двигателя. Рабочая конструкторская документация разрабатывается для изготовления опытного образца и дальнейшего производства двигате- ля. На этом этапе выполняются не принципиальные конструкторские раз- работки (они окончательно разработаны на проектных этапах), а конст- рукторско-технологические разработки оригинальных деталей.

На этапе разработки рабочей конструкторской документации заверша-

ется отработка конструкции на технологичность, обеспечиваются показа-

тели качества, технико-экономические показатели и др.

Разработка конструкторской документации непосредственно связана с технической подготовкой производства.

 

 

На всех этапах проектирования и конструирования инженер- разработчик даже при создании новых, ранее не существовавших устано- вок использует накопленный опыт предшествующих разработок аналогич- ных объектов. Такой опыт представляется ему в виде технической доку- ментации, созданной при разработке объектов, в виде результатов их экс- плуатации, опубликованных в различных литературных источниках, в виде патентно-информационных материалов.

 

Структура САПР

 

Обобщенная структура автоматизированных информационных систем

 

 

 

ПРОЕКТИРУЮЩИЕ ПОДСИСТЕМЫ – непосредственно выполняют проектные процедуры:

− подсистемы геометрического моделирования объектов (ГМ);

− подсистемы машинной графики (МГ) для визуализации геометриче-

ских моделей;

− подсистемы изготовления конструкторской документации;

− подсистемы кинематического анализа;

− подсистемы схемотехнического анализа, трассировки …

 

ОБСЛУЖИВАЮЩИЕ ПОДСИСТЕМЫ – обеспечивают функциониро- вание проектирующих под- систем (системная среда или оболочка САПР).

− подсистемы управления проектными данными;

− подсистемы разработки и сопровождения программного обеспечения

CASE – Computer Aided Software Engineering;

− обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий

САПР …

 

 

Структурирование САПР по разным категориям обуславливает по-

явление ВИДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ САПР.

 

Виды обеспечения САПР

 

1. Математическое обеспечение – формульные модели, полученные на основе анализа закономерностей предметной области

1.1. Методы.

1.2. Алгоритмы.

1.3. Математические модели.

 

2. Лингвистическое обеспечение – языки описания и обмена данными.

Разрабатывается на основе математического обеспечения и включает:

2.1. Языки разработки систем (чаще всего это языки программирования и языки инструментальных средств).

2.2. Языки проектирования, предназначенные для записи моделей пред- метной области, формирование исходных данных, диагностики про- цессов проектирования и представления результатов проектирования.

 

3. Информационное обеспечение – состоит из баз данных и СУБД, назы-

ваемых информационным фондом САПР. Включает:

3.1. Данные представленные в традиционной форме (бумажные носите-

ли).

3.2. Данные в электронной форме.

Информационная модель отражает информационные взаимосвязи элементов АСТПП, возникающие в процессе выполнения ее функций. Информационные модели представляют с помощью языков спецификаций информационных моде-

лей. Наиболее часто используют универсальный информационный язык моделей данных «сущность – связь». На основании информационных моделей определя- ют требования к информационной базе АСТПП (по объему хранимой информа- ции, форме ее ввода и вывода) и способам ее обработки.

 

4. Программное обеспечение.

4.1. Общесистемное программное обеспечение.

4.2. Инвариантные информационные, тестовые и графические системы различных систем управления, базы данных.

4.3. Программное обеспечение пользователей, включающее программно-

методические комплексы и программы пользователей.

 

5. Техническое обеспечение – необходимые аппаратные средства, пери-

ферийные устройства, телекоммуникации.

 

6. Методическое обеспечение – стандарты, нормативы и др. документы.

6.1. Документы, определяющие порядок создания, адаптации, развития подсистем, средств обеспечения и их компонентов.

6.2. Документы, определяющие правила эксплуатации основных подсис-

тем.

 

7. Организационное обеспечение – рациональное распределение труда.

7.1. Документы, по организации работы по созданию и эксплуатации подсистем.

7.2. Технико-экономические документы создания и эксплуатации объекта

 

Требования, предъявляемые к современным САПР

 

САПР – это человеко-машинная система,

• в которой ЭВМ хранит и обрабатывает информацию,

• а человек: анализирует и оценивает результаты обработки, принимает реше-

ния

− о дальнейшем пути проектирования,

− о применении тех или иных методик и моделей,

− о достаточности достигнутой точности,

− о повторении этапа проектирования с новыми значениями исход-

ных и управляемых величин,

− об учете ряда факторов или о пренебрежении ими и т.д.

Поэтому информационное обеспечение САПР должно позволять на любом этапе проектирования:

− легко и оперативно просматривать любые данные по проекту;

− корректировать эти данные;

− пополнять информационную базу дополнительными данными и т.д.

САПР – это открытая система, в которую могут добавляться новые компоненты программного, информационного и других видов обеспечения.

Желательно иметь такое построение САПР, при котором данные и обрабатываю-

щие их программы были бы независимыми, т.е. изменения в какой-либо прикладной программе не вызывали необходимость перестроения информационной базы САПР и наоборот. Однако полная независимость программ и данных практически недостижи- ма, поскольку значительно увеличивает время работы прикладной программы или время отклика системы на запрос.

САПР – система, базирующаяся на больших банках данных.

Необходимость обработки больших объектов взаимосвязанных (структурирован- ных) данных в автоматизированных системах разного назначения (АСУ, АСУТП, САПР) привела к появлению концепции банков данных – комплексов, включающих в себя:

− специальные структуры организации информации,

− алгоритмы,

− специальные языки,

− программные и технические средства.

Данная совокупность должна обеспечивать создание и эксплуатацию эффектив- ных систем накопления информации, поступающей от нескольких источников, ее об- новление, корректировку и использование в интересах ряда систем, а также прямую связь с пользователем для получения ответов на произвольные, в том числе незапла-

нированные, вопросы. Основными составляющими банка данных являются база (или

несколько баз) данных и система управления базами данных (СУБД).

В настоящее время разработаны и используются довольно многочисленные САПР ГТД, ГТУ и комбинированных установок. Каждая САПР состоит из ряда подсистем, взаимосвязанных и позволяющих получать конечные результаты на каждом этапе про- ектирования.

 

Принципы организации САПР

 

При создании и развитии САПР рекомендуется применять ряд принципов, которые обеспечивают высокую эффективность создаваемой САПР. К ним относятся:

 

− единство информационной модели проекта как организующего фактора на всех этапах процесса разработки изделия;

 

− принцип совместимости, который состоит в том, что языки, сим- волы, коды, информационные и технические характеристики структурных связей между подсистемами, средствами обеспечения и компонентами САПР должны обеспечивать совместное функ- ционирование подсистем и сохранять открытую структуру системы в целом;

 

− принцип автономности подсистем, который означает ввод в дей- ствие и функционирование каждой подсистемы независимо от дру- гих подсистем.

 

− принцип системного единства, заключающийся в том, что на всех этапах создания, функционирования и развития САПР связи между подсистемами САПР должны обеспечивать целостность системы;

 

− принцип развития, который требует, чтобы САПР разрабатывалась и функционировала как развивающаяся система, в которой воз- можно пополнение, совершенствование и обновление подсистем и компонентов;

 

− адаптивность САПР, ориентация на передовые методы проекти-

рования;

 

− принцип стандартизации, который заключается в проведении унификации, типизации и стандартизации подсистем и компонен- тов, инвариантных к проектируемым объектам и отраслевой спе- цифике, а также в установлении правил с целью упорядочения дея- тельности в области создания и развития САПР;

 

− проведение математического эксперимента с моделью проекти-

руемого объекта как основа принятия проектных решений;

 

и др.

 

По поддержке визуализации

1. Двумерные системы

2. Трехмерные каркасные

3. Трехмерные с удалением скрытых линий

4. Трехмерные со светотеневой раскраской

5. Трехмерные с фотореалистическим отображением

 

 

Общие характеристики

 

По назначению систем (по приложению):

 

1. Машиностроительные САПР (MCAD – Mechanical CAD) – для применения в отраслях машиностроения (разработка широчайшего спектра изделий: от создания аэрокосмических систем до проектирования кофева- рок и кухонных комбайнов).

САПР летательных аппаратов

САПР ДЛА

САПР оборудование промышленных установок и сооружений – созда- ние принципиальных схем установок, пространственная разводка трубо- проводов и кабельных трасс, проектирование систем отопления, водо-

снабжения, канализации, электроснабжения, вентиляции и кондициониро- вания, ведение баз данных оборудования, трубопроводной арматуры, гото- вых электротехнических изделий.

 

 

Программные характеристики

 

Технические характеристики

 

По поддержке визуализации

− двумерные системы;

− трехмерные каркасные;

− трехмерные с удалением скрытых линий;

− трехмерные со светотеневой раскраской;

− трехмерные с фотореалистическим отображением.

 

Моделирование изделий

Выбор базовой конструкции

 

Одним из решающих моментов КПП является выбор базовой конструкции изготавливаемого объекта.

 

 

БАЗОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ – это деталь (машина или прибор), обла- дающая наибольшим числом общих признаков, прису- щих всем видам одного и того же назначения. Выбор базовой конструкции – базовое звено конструкторской подготовки производства (КПП).

Модификациями базовой конструкции являются все остальные конструкции данного вида.

 

Подсистемы машинной графики (МГ)

Параметризация

 

ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ моделирование – метод описания формы объекта путем задания параметров разме- ров, формы расположения и других характеристик, в виде числовых значений или других связей.

 

Наличие параметризации обеспечивает:

‰ Возможность эскизного проектирования: без задания точных окончательных размеров во время первоначального построе- ния эскиза. Указание точных требуемых размеров и других параметров в более позднее время позволяет получить точ- ную деталь с любыми желаемыми вариантами размеров.

‰ Позволяет в любое время получить новую модификацию из- делия с новыми параметрами. Используется одна и та же кон- цепт модель.

‰ Наличие двунаправленной ассоциативной связи между гео-

метрической моделью и размерами.

 

1) Смещение узла приводит к измене-

нию образмеривания:

2) Изменение числового значения размера приводит к смещению узла геометрии:

 

‰Возможность задания размеров в виде именованных пара-

метров (буквенно-цифровых) и задания для них значений либо числовых, либо в виде уравнения связи с какими-либо

другими параметрами.

 

1) a=20 b=0,5 ⋅ a

Если изменится «a», то сразу же изменит-

ся «b».

 

 

2) Для дет.1: d1=30

Для дет.2: D2=60

Для дет.3: D3=D2

Для дет.4: dvnutr=d1; Dnar=D2

 

Какую бы комбинацию вала и корпуса не задали, втулка (или подшипник) при- мет принудительно нужную форму.

 

‰ Возможность получать сразу много конфигураций детали, имея одну концепт-модель и таблицу (базу данных) параметров.

 

Концепт модель Таблица параметров

Name H DV DN Mod1       Mod2       Mod3       Mod4

 

Mod1	Mod3	Mod4	Mod2

 

 

АДАПТИВНАЯ параметризация – создается модель без первона- чальных позиционных ограничений на ее конструк- тивные элементы. Затем можно быстро и оперативно вносить изменения в модель, активизируя парамет- ры. Можно просмотреть различные варианты. На любом этапе можно модифицировать модель и вы- брать окончательный вариант.

 

 

ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ параметризация – предполагает описание ха- рактеристик математическими соотношениями, или отношениями совокупности связанных между собой геометрических элементов конструкции.

 

Ассоциативность

 

Ассоциативность играет огромную роль в мо- дификации параметрических моделей и связана с историей создания модели.

 

АССОЦИАТИВНОСТЬ – способность системы запоминать логиче- ские связи между операциями построения и гео- метрическими объектами, которые использовались в качестве опорных в данной операции. (т.е. на ко- торые производились ссылки при построении).

 

Ассоциативность базируется на принципах

НАСЛЕДОВАНИЯ:

 

‰Любые изменения родительских объектов приводят к изме-

нению объектов потомков.

‰Удаление родительских объектов может:

 

а) может быть невозможно без предварительного удаления потомков;

б) может повлечь за собой удаление потомков;

в) может оборвать связи, идущие к потомку, и тот станет неопределен-

ным в своей геометрии и будет вызывать ошибки.

‰Чтобы можно было удалить родительские объекты нужно

корректно преобразовать ассоциативные связи для потомка

(возможно «сменив ему родителей»).

‰Наследование имеет иерархическую структуру: сколько бы

уровней вложения не было, изменение родителей влечет из-

менения всех дочерних объектов на всех уровнях вложения.

‰Наследственная ассоциативность связана с деревом истории

конструирования изделия.

‰Ассоциативные связи могут быть между элементами одного

файла и между элементами в разных файлах распределенной системы.

 

Разновидности систем

Подсистема интеграции

 

 

ПОДСИСТЕМА ИНТЕГРАЦИИ программного обеспечения САПР – предназначена для организации взаимодействия программ и модулей в маршрутах проектирования. Она состоит из ядра, отвечающего за интерфейс на уровне подсистем, и оболочек процедур, согласующих конкретные программ- ные модули, программы и/или программно-методические комплексы (ПМК) со средой проектирования.

 

 

Требования к современным системам,

обусловленные интеграцией:

 

− повсеместный переход к твердотельному моделированию с исполь- зованием вариационной геометрии с ассоциативными связями, как развитию параметрического геометрического моделирования;

− распространение ассоциативных связей на все уровни проекта, включая сборочные единицы, расчетные модули системы, техноло- гическую подготовку производства;

− обеспечение горизонтальной и вертикальной интеграции и сбалан-

сированности модулей в рамках единой системы;

− наличие средств поддержки параллельного проектирования и мето-

дов коллективной работы;

 

 

Традиционные CAD-CAM системы способны помочь инженеру лишь получить руководящий документ и управляющую программу для станков с ЧПУ. Для решения задач конструирования и технологического проек- тирования необходимы новые инструментальные среды и методы, спо- собные эффективно решать как геометрические, так и технологические задачи.

В производстве авиакосмических изделий используются технологии, в основе которых лежат различные физические процессы: механообра- ботка, электроэрозионная обработка, литье металлов и пластмасс и др.

САМ-системы выполняют синтез технологических процессов и про- грамм для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), выбор технологического оборудования, инструмента, оснастки, расчет норм времени и т.п. Модули системы САМ обычно входят в состав раз- витых САПР, и потому интегрированные САПР часто называют систе- мами CAE/CAD/CAM/PDM.

 

CAD/CAE/CAM

 

Реально во многих случаях в эксплуатации предприятий находятся не- однородные или гетерогенные системы CAD/CAE/CAM. Неоднородность прикладного программного обеспечения, реально используемого в произ- водстве, усугубляется гетерогенностью инструментальной базы систем CAD/CAE/CAM, к которой можно отнести системные программно- аппаратные средства, включая средства организации локальных вычисли- тельных сетей, и системы управления базами данных.

 

Неоднородность обеспечения САПР на производстве:

− неоднородность системного и прикладного ПО;

− неоднородность в организации компьютерных сетей;

− неоднородность в применяемых СУБД

 

 

Основная проблема, возникающая при использовании в одном проекте различных систем, заключается в переносе из одной системы в другую геометрических моделей сконст- руированных деталей и узлов (ПРОБЛЕМА ОБМЕНА ДАННЫМИ). При этом необходимо обеспечить адекватность описания геометрических моделей с заданной точностью в разных системах.

 

Пути решения этой проблемы:

 

1). Как правило, для решения этой задачи используется преобразование внутреннего представления геометрической модели в формат одного из распространенных графических стандартов (ICES, VDAFS, STEP, DXF и др.). Однако при этом не удается достаточно полно согласовать графические возможности системы-источника и системы-приемника геометрической модели.

 

2). Использование модулей (конвертеров) прямой связи между известными системами CAD/CAE/САМ, например, CATIA-CADDS, CADDS- CATIA. Использование прямых трансляторов позволяет более полно использовать графические возможности систем.

 

Рекомендации:

 

В этих условиях для отечественных предприятий оказывается более про- стым переход сразу к единой базовой системе масштаба предприятия для информатизации всего производственного процесса на современном уровне. Поскольку переход к полной информатизации производственного процесса связан с большими материальными и временными затратами, очень важно правильно сделать выбор базовой CAD/CAE/CAM системы в ка- честве единой для предприятия и партнеров.

 

CAE-системы

 

Развитие средств вычислительной техники стимулировало распространение инже- нерного анализа практически на все этапы проектирования как отдельных деталей, уз- лов и агрегатов, так и изделий в целом.

При выполнении инженерных расчётов часто используют автоматизированные системы, образую