Студопедия
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

ЛЕКЦІЯ 1. Комп’ютерні технології та моделювання в САПР

Читайте также:
  1. V) Тема 4. Методи моделювання логістичних систем……………………………..56
  2. Взаємозв’язок технології та організації виробництва.
  3. Визначити напрямки та перспективи розвитку біотехнології.
  4. Внаслідок проходження виробничої практики з аптечної технології ліків студенти повинні
  5. Вступна лекція
  6. Дослідження технології м’ясних снеків з використанням папаїну, бромелайну та трансглутамінази
  7. Дослідження технології м’ясних снеків на основі яловичини з використанням екстракту ананасу
  8. ЕкономікА ТА моделювання
  9. ЕЛЕМЕНТИ ТЕХНОЛОГІЇ УРОКУ-ДІАЛОГУ
  10. Заняття 2 Лекція3/2. Методи аналізу та прогнозування розвитку середовища підприємства

Как уже указывалось, муниципальное хозяйство, между прочим, тем отличается от частного хозяйства, что оно пре­следует (по крайней мере в теории) не цели индивидуального обогаще­ния и личной прибыли, путем обычного присвоения создаваемой в хо­зяйстве прибавочной стоимости, а цели общественно полезные. Муни­ципальное хозяйство должно ставить себе основной задачей достигнуть наивысшего уровня городского благоустройства и социального благо­состояния городского населения посредством наименьших затрат труда и капитала.

В результате на практике встречаемся с различными методами ведения городского хозяйства, т.е. с теми способами его ведения, которые базируются на предоставленном муниципалитетам пра­ве создавать различные объекты коммунального.

Перечислим эти методы начиная с муниципализации городских предприятий и имуществ, т.е. с наиболее последовательного применения муниципального начала, и кончая концес­сией, т.е. полным отказом от упомянутого начала.

1) Муниципализация, т.е. переход в руки города как хозяй­ствующего субъекта (или же сохранение за ним) общественно-полезных предприятий для более или менее непосредственного заведования таковымй. При этом городская коммуна выбирает один из четырех воз­можных принципов управления находящимися в ее руках им на основе свободно избранных принципов.

Классифици­ровать эти методы, применяемые в разных странах, надлежит по степени участия в них муниципального начала, которое общественно- полезными предприятиями, с точки зрения расценки доставляемых этими предприятиями услуг:

а) принцип чистого расхода (услуги города бес­платны),

б) пошлинный принцип (услуги города по себестоимости),

в) част­нохозяйственный принцип (услуги города с "нормальной" хозяйственной прибылью) и

г) налоговый принцип (услуги города с фискальной целью, при извлечении чаще всего максимального дохода посредством монополь­ных цен). Первые два принципа(чистого дохода и пошлинный) входят в понятие так называемого муни­ципального социализма.

2) Муниципально-подрядная и муниципально- арендные (компромиссные) системы. Здесь мы встречаем час­тичный отказ муниципалитета от чистого муниципального начала в строительстве и эксплуатации предприятий. В первом случае ведут работы не агенты муниципалитета, а частные подрядчики, присва­ивающие себе часть прибавочной стоимости. Во втором случае имущество сдается в наем частным лицам, на определенных в договоре условиях, наболее или менее продолжительный срок, причем муниципалитет отказы­вается от части своего дохода в пользу арендатора.

3) М у н и ц и п а л ь н о - к о н ц е с с и о н н а я система, т.е. формальная концессия, при фактическом сохранении за городом возмож­ности самостоятельно управлять предприятием.

4) Концессия, т.е. уступка городом на определенный срок и на договорных условиях другому хозяйствующему субъекту своего права устроить и вести хозяйство в данной сфере.

Нетрудно видеть, что с каждой последующей ступенью участие го­рода как в заботах и затратах, так и в доходах от предприятия постепенно падает, и, наоборот, участие в них частного капитала рас­тет.


 

ЛЕКЦІЯ 1. Комп’ютерні технології та моделювання в САПР

Розробка та технічна підготовка виробництва виробів машинобудування передбачає виконання певної стандартами послідовності взаємопов'язаних процесів. До основних процесів прийнято відносити конструкторське і технологічне проектування (КТПП). Допоміжними, але не менш необхідними процесами вважають організацію інформаційної підтримки КТПП (корпоративні довідники, технічні архіви, документообіг) і управління бізнес-процесами промислового підприємства.

Сучасні системи автоматизованого проектування підтримують цілий комплекс інженерних робіт на декількох ключових етапах життєвого циклу виробу (ЖЦІ) – в процесах проектування, конструкторсько-технологічної підготовки виробництва і складають основу інтегрованих систем управління ЖЦІ машинобудівного підприємства (PLM-систем).

В даний час під терміном «машинобудівна САПР» у нас в країні і за кордоном однозначно розуміється комплексна автоматизована система, що складається як мінімум з CAD / CAM / CAE / CAPP / PDM-підсистем.

CAD-системи (Computer-Aided Design – комп’ютерна підтримка конструювання) призначені, насамперед, для вирішення конструкторських задач і автоматизації оформлення проектно-конструкторської документації. Сучасні універсальні CAD-системи дозволяють виконувати в інтерактивному режимі як 2D, так і ЗD-геометричне моделювання деталей і зборок, а також розробляти на основі геометричних моделей повний комплект технічної документації: креслення, специфікації, відомості і т.д. Сюди ж відносяться і численні проблемно-орієнтовані програми і підсистеми, що автоматизують приватні задачі проектування (моделювання деталей, що виготовляються з листових матеріалів, об'ємного штампування, трасування трубопроводів, розрахунки типових виробів і їх елементів - тіл обертання, пружин, зубчастих з’єднань і т.д.).

САМ-системи (Computer-Aided Manufacturing – комп’ютерна підтримка виготовлення) призначені в основному для проектування процесів обробки виробів на верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПК) і генерації програм для цих верстатів (фрезерних, свердлильних, токарних, шліфувальних і ін). До CAM-систем логічно віднести й інші компоненти САПР, вирішальні численні проблемно-орієнтовані завдання технологічної підготовки виробництва (моделювання та розрахунок заготовок, підбір оптимальних режимів обробки, обчислення параметрів техпроцесів і т.д.).

САЕ-системи (Computer-Aided Engineering – комп'ютерна підтримка інженерного аналізу), як правило, реалізують універсальні підходи методу кінцевих елементів, за допомогою якого можна проводити моделювання та чисельні розрахунки практично будь-яких фізичних полів. До САЕ можна віднести великий клас підсистем, кожна з яких дозволяє автоматизувати певну інженерну задачу (клас однорідних задач): від розрахунків на міцність, аналізу аеро-, ги-дро-, термодинамічних процесів - до моделювання функціонування машин і механізмів, розрахунків процесів литва, штампування і пр.

САРР (Саар)-системи (Computer-Aided Process Planning (Assembly Planning) – комп’ютерна підтримка планування технологічних процесів (процесів складання). Призначені для проектування технологічних процесів, трудового та матеріального нормування та розробки технологічної документації. Ці системи спільно з компонентами CAD / CAM / CAE-систем складають сучасну основу САПРТП.

PDM-системи (Product Data Management – управління даними про продукт) призначені для інтеграції та зберігання комплексної інформаційної моделі виробу, включаючи геометричні та інженерно-фізичні моделі, початкові дані і результати розрахунків, креслення, програми для верстатів з ЧПУ> інші конструкторські та технологічні документи, результати вимірювань і контролю, матеріали системи якості і т.д.

Похилі лінії в абревіатурі САЕ / САМ / САЕ /... скоріше не ділять, а об'єднують підсистеми САПР. Інтеграція та комплексне використання інженерних підсистем є магістральним шляхом розвитку сучасних систем автоматизованого проектування та обґрунтовуються необхідністю створення комплексних моделей, найбільш повно і всебічно відображають властивості виробу, а також зручністю і економічною доцільністю комплексного вирішення проблем автоматизації КТПП.

З точки зору підходів комп'ютерного моделювання, CAD / CAM / CAE /...-підсистеми інтегрованої САПР можна розглядати як спеціалізовані, об'єктно-орієнтовані інструменти (середовища) моделювання. При їх сумісному використанні створюються і зв'язуються в єдине ціле (комплексну модель) геометричні (CAD / CAM), інженерно-фізичні (САМ / САЕ) та інформаційні (САРР / PDM) моделі виробу.

На рис. 1.1 наведена принципова схема взаємодії підсистем інтегрованої САПР.

 

Рисунок 1.1 – Об’єктно-центрична схема взаємодії підсистем інтегрованої САПР

Розмови про корисність комплексного моделювання в САПР ведуться давно, проте втілюватися в практику ця ідея стала тільки тоді, коли в машинобудуванні почав розвиватися об'єктно-центричний підхід, заснований на використанні універсальної геометричної моделі виробу.

Графічне ядро логічно виступає в ролі своєрідного фундаменту і є універсальним об’єднуючим елементом взаємопов’язаних підсистем (CAD / CAM / CAE /...), використовуваних в процесі технічної підготовки машинобудівного виробництва. Об’ємна геометрична модель найбільш повно відображає структуру, точно описує форму і наочно представляє вигляд проектованого виробу.

При необхідності геометрична модель може бути доповнена і всією іншою важливою для проектування і виробництва інформацією. Таким чином, у результаті формується «Повне електронне визначення вироби» (Electronic Product Definition – EPD).

Підсистема геометричного моделювання (геометричне ядро) сучасної САПР, призначена для точного математичного подання форми і структури вироби, є інваріантним (предметно-незалежним) модулем комплексної автоматизованої системи. Отримані з його допомогою геометричні дані використовуються підсистемами автоматизованого конструювання (CAD), технологічної підготовки виробництва (САМ / САРР) та інженерного аналізу (САЕ). Проектувальник отримує доступ до функцій геометричного ядра з відповідної підсистеми через графічний користувальницький інтерфейс.

Таким чином, геометричне опис має дуже важливе об’єднуюче значення – не дарма його іноді називають «двигуном» САПР. Значною мірою саме характеристики ядра визначають функціональні можливості та продуктивність інтегрованої автоматизованої системи.

Користувачі підсистеми інженерного аналізу (САЕ), інтегрованої в повномасштабну САПР, застосовують отриману в підсистемі геометричного моделювання об’ємну твердотільну модель для генерації інженерно-фізичної кінцево-елементної моделі (КЕМ), за допомогою якої здійснюються необхідні розрахунки та оптимізація конструкції виробу. Результати розрахунків (поля переміщень, напруг, температур і т.п.) візуалізуються в наочному і зручному для аналізу людиною вигляді за допомогою графічних моделей.

Далі проводиться імітація технологічних процесів, наприклад, механообробки, лиття, штампування і т.д., які також не обходяться без геометрії і графіки. Моделювання термообробки дозволяє оцінити якість деталі з точки зору усадки і деформації (викривлення, перекосу, викривлення). Для віртуальної оцінки дизайну виробів, кінематики і динаміки машин і механізмів будуються складні комп’ютерні зборки.

Нарешті, твердотільна модель відкриває унікальні можливості для підвищення якості виробництва. При використанні точних геометричних моделей багаторазово поліпшується точність обробки поверхонь і скорочується час програмування верстатів з ЧПК. Геометрична «майстер-модель» може служити найбільш точним еталоном для контролю і приймання готової продукції.

На основі геометричних моделей автоматично виконується матеріальне моделювання (швидке прототипування – RP) виробів складної форми. При цьому на вхід RP-системи подаються STL-файл, що генеруються за 3D-моделям.

Засновані на найширшому застосуванні геометричного моделювання та комп’ютерної графіки, засоби і технології «віртуальної реальності» дозволяють всебічно оцінити і «випробувати» комп’ютерний (віртуальний) проект ще до виготовлення виробу. При необхідності на основі ЗD-моделі можуть бути розроблені високоефективні експлуатаційні документи і навчальні матеріали.

Таким чином, геометрично-центровані системи автоматизованого проектування займають особливе положення серед інших комп’ютерних додатків і визначають провідний напрямок автоматизації в машинобудуванні, а отримані в САПР комп’ютерні моделі є свідченням досягнень і високого наукового рівня проектування і виробництва.

Для комп’ютерних наук (computer science) і технічної освіти принципово важливою є методологічна основа, утворена стандартами, які задають і роз’яснюють терміни та визначення відповідних предметних галузей знань і наук. Однозначне і однакове трактування термінів необхідне науковцям, фахівцям і користувачам автоматизованих систем для вивчення, розробки, комплексування та ефективної експлуатації АС та їх компонент. Для правильного розуміння ролі, місця і змісту комп’ютерних технологій, що використовуються при створенні і застосуванні систем промислової автоматизації, одними з найважливіших можна вважати наступні визначення.

Автоматизована система – AC (automated system – AS) являє собою організаційно-технічну систему, що забезпечує вироблення рішень на основі автоматизації інформаційних процесів у різних сферах діяльності (управління, проектування, виробництво і т.д.) або їх поєднаннях.

В залежності від виду діяльності виділяють наступні види АС: автоматизовані системи управління (АСУ), системи автоматизованого проектування (САПР), автоматизовані системи наукових досліджень (АСНД) та ін.. При цьому в залежності від виду керованого об’єкта (процесу) АСУ ділять на АСУ технологічними процесами (АСУТП), АСУ підприємствами (АСУП) та т.д.

АС складається з персоналу та комплексу засобів автоматизації його діяльності, які реалізують інформаційну технологію виконання установлених функцій. При цьому поняття «комплекс засобів автоматизації» має на увазі всі компоненти АС, за винятком людей.

Користувач автоматизованої системи (AS user) – особа, яка бере участь у функціонуванні АС або використовує результати її функціонування.

Автоматизоване робоче місце (АРМ) – програмно-технічний комплекс АС, призначений для автоматизації діяльності певного виду.

Інтегрована автоматизована система (integrated AS) – сукупність двох або більше взаємопов’язаних АС, в якій функціонування однієї з них залежить від результатів функціонування іншої (інших) так, що цю сукупність можна розглядати як єдину АС. Тобто промислова інтеграція завжди пов’язується з певною взаємозалежністю і послідовністю розв’язуваних інженерних задач.

Комплекс засобів автоматизації КСА (AS automation means complex) автоматизованої системи являє собою сукупність взаємоузгоджених програмно-технічних (ПТК), програмно-методичних комплексів (ПМК) і компонент програмного, технічного та інформаційного забезпечення, які виготовлені та поставляються з необхідною експлуатаційною документацією як продукція виробничо-технічного призначення.

Програмно-методичний комплекс системи автоматизованого проектування – ПМК САПР (CADsoftware-methodical complex) – взаємопов’язана сукупність компонентів програмного, інформаційного та методичного забезпечення системи автоматизованого проектування, включаючи, при необхідності, компоненти математичного і лінгвістичного забезпечення, необхідна для отримання закінченого проектного рішення по об'єкту проектування або виконання уніфікованої процедури.

Технологічний об’єкт управління (technological control object) – об’єкт управління, що включає технологічне устаткування та технологічний процес, який реалізовується у ньому.

Автоматизований виробничий комплекс – автоматизований комплекс, що узгоджено здійснює автоматизовану підготовку виробництва, саме виробництво та управління ним.

Автоматизоване проектування – процес, який здійснюється за спільної участі людини і засобів автоматизації.

Автоматичне проектування – процес, який здійснюється без участі людини.

Науково-технічний рівень автоматизованої системи – показник або сукупність показників, що характеризує ступінь відповідності технічних і економічних характеристик АС сучасним досягненням науки і техніки.

Інформаційний засіб – комплекс упорядкованої щодо постійної інформації на носієві даних, яка описує параметри та характеристики заданої області застосування і відповідної документації, призначений для постачання користувачу. При цьому документація інформаційного засобу може поставлятися на електронному носії даних.

Інформаційна технологія – прийоми, способи і методи застосування засобів обчислювальної техніки при виконанні функцій збору, зберігання, обробки, передачі і використання даних.

Інформаційна модель – модель об’єкту, представлена у вигляді інформації, що описує істотні для даного розгляду параметри і змінні величини об’єкта.

Інформаційна модель виробу – сукупність даних і відносин між ними, що описує різні властивості реального виробу, що цікавлять розробника моделі і потенційного або реального користувача.

Електронний макет – електронна модель виробу, що описує його зовнішню форму і розміри, що дозволяє повністю або частково оцінити його взаємодію з елементами виробничого та / або експлуатаційного оточення, що служить для прийняття рішень при розробці виробу та в процесі його виготовлення і використання.

Якщо проаналізувати наведені стандартні позначення, то можна зробити висновок, що під інтеграцією АС розуміється послідовний зв’язок (у часі) підсистем, що автоматизують роботи на етапах життєвого циклу виробу. Поняття комплексності зв’язується з об’єднанням компонент АС, необхідних одноразово для вирішення однієї або декількох інженерних задач, тобто має на увазі зв’язок в просторі.




Дата добавления: 2015-01-07; просмотров: 195 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2025 год. (0.01 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав