• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

САПР й їх місце серед автоматизованих систем.

Як і будь-яка складна система, САПР складається з підсистем. Розрізняють підсистеми які проектують й обслуговують.

Підсистеми проектування, безпосередньо виконують проектні процедури. Прикладами підсистем, що проектують, можуть служити підсистеми геометричного тривимірного моделювання механічних об'єктів, виготовлення конструкторської документації, схемотехнічного аналізу, трасування з'єднань у друкованих платах.

Підсистеми обслуговування забезпечують функціонування підсистем проектування, їхню сукупність часто називають системним середовищем (або оболонкою) САПР. Типовими обслуговуючими підсистемами є підсистеми керування проектними даними (PDM - Product Data Management), керування процесом проектування (DesPM - Design Process Management), користувальницького інтерфейсу для зв'язку розробників з ЕОМ, CASE (Computer Aided Software Engineering) для розробки й супроводу програмного забезпечення САПР.

Структурування САПР по різних аспектах обумовлює появу видів забезпечення САПР. Прийнято виділяти сім видів забезпечення:

— технічне - включає різні апаратні засоби (ЕОМ, периферійні пристрої, мережеве комутаційне обладнання, лінії зв'язку, вимірювальні засоби);

— математичне - поєднує математичні методи, моделі й алгоритми для виконання проектування;

— програмне - представляє комп'ютерними програмами САПР;

— інформаційне, яке складається з баз даних (БД), систем керування базами даних (СУБД), а також інших даних, використовуваних при проектуванні; відзначимо, що вся сукупність використовуваних при проектуванні даних називається інформаційним фондом САПР, а БД разом із СУБД є банком даних;

— лінгвістичне - виражає мовами спілкування між проектувальниками і ЕОМ, мовами програмування й мовами обміну даними між технічними засобами САПР;

— Методичне, що включає різні методики проектування, іноді до методичного відносять також математичне забезпечення;

— організаційне - представлено штатними розкладами, посадовими інструкціями й іншими документами, які регламентують роботу проектного підприємства.

Класифікацію САПР здійснюють по ряду ознак, наприклад, по додатку, цільовому призначенню, масштабам (комплексності розв'язуваних завдань), характеру базової підсистеми - ядра САПР.

По областям використання найбільш представницькими й широко використовуваними є наступні групи САПР.

1. САПР для застосування в галузях машинобудування - машинобудівні САПР (CAM).

2. САПР для радіоелектроніки. Їхньої назви - ECAD (Electronic CAD) або EDA (Electronic Design Automation) системи.

3. САПР в області архітектури і будівництва,

4. спеціалізовані САПР. Наприклад САПР літальних апаратів; дизайнерські САПР …

Функції САПР у машинобудуванні підрозділяють на функції двомірного (2D) і тривимірного (3D) проектування. До функцій 2D ставляться креслення, оформлення конструкторської документації; до функцій 3D — одержання тривимірних моделей, метричні розрахунки, реалістична візуалізація, взаємне перетворення 2D й 3D моделей.

Основні функції CAM-систем: розробка технологічних процесів, синтез керуючих програм для технологічного устаткування із числовим програмним керуванням (ЧПУ), моделювання процесів обробки, у тому числі побудова траєкторій відносного руху інструмента й заготівлі в процесі обробки, генерація постпроцесорів для конкретних типів устаткування зі ЧПУ (NC — Numerical Control), розрахунок норм часу обробки.

Функції CAЕ-систем досить різноманітні, тому що пов'язані із проектними процедурами аналізу, моделювання, оптимізації проектних рішень. До складу CAE-систем насамперед включають програми для наступних процедур:

- моделювання полів фізичних величин, у тому числі аналіз міцності, що найчастіше виконується відповідно до МКЕ;

- розрахунок станів і перехідних процесів на макрорівні;

- імітаційне моделювання складних систем на основі моделей масового обслуговування й мереж Петрі.

- CALS-технологіяCALS-технологія — це технологія комплексної комп'ютеризації сфер промислового виробництва, ціль якої — уніфікація й стандартизація специфікацій промислової продукції на всіх етапах її життєвого циклу. Основні специфікації представлені проектною, технологічною, виробничою, маркетинговою, експлуатаційною документацією. В CALS-системах передбачені зберігання, обробка й передача інформації в комп'ютерних середовищах, оперативний доступ до даних у потрібний час й у потрібнім місці. Відповідні системи автоматизації назвали автоматизованими логістичними системами або CALS (Computer Aided Logistic Systems). Оскільки під логістикою звичайно розуміють дисципліну, присвячену питанням постачання й керування запасами, а функції CALS набагато ширше й зв'язані з усіма етапами життєвого циклу промислових виробів, застосовують і більше відповідну предмету розшифровку абревіатури CALS - Continuous Acquisition and LifeCycle Support.

Застосування CALS дозволяє істотно скоротити обсяги проектних робіт, тому що опису багатьох складених частин устаткування, машин і систем, що проектувалися раніше, зберігаються в базах даних мережних серверів, доступних будь-якому користувачеві технології CALS. Істотно полегшується рішення проблем ремонтопридатності, інтеграції продукції в різного роду системи й середовища, адаптації до мінливих умов експлуатації, спеціалізації проектних організацій і т.п. Очікується, що успіх на ринку складної технічної продукції буде немислимий поза технологією CALS.

Розвиток CALS-технології повинне привести до появи так званих віртуальних виробництв, при яких процес створення специфікацій з інформацією для програмно керованого технологічного встаткування, достатньої для виготовлення виробу, може бути розподілений у часі й просторі між багатьма організаційно автономними проектними студіями. Серед безсумнівних досягнень CALS-технології слід зазначити легкість поширення передових проектних рішень, можливість багаторазового відтворення частин проекту в нових розробках й ін.

Побудова відкритих розподілених автоматизованих систем для проектування й керування в промисловості становить основу сучасної CALS-технології. Головна проблема їхньої побудови - забезпечення однакового опису й інтерпретації даних, незалежно від місця й часу їхнього одержання в загальній системі, що має масштаби аж до глобальних. Структура проектної, технологічної й експлуатаційної документації, мови її подання повинні бути стандартизованими. Тоді стає реальної успішна робота над загальним проектом різних колективів, розділених у часі й просторі і використовують різні CAE/CAD/CAM-системи.

Та сама конструкторська документація може бути використана багаторазово в різних проектах, а та сама технологічна документація адаптована до різних виробничих умов, що дозволяє істотно скоротити й здешевити загальний цикл проектування й виробництва.

В CALS-системах на всіх етапах життєвого циклу виробів використається документація, отримана на етапі проектування. Тому природно, що состави підсистем в CALS і комплексних САПР значною мірою збігаються.

- Системи управління в складі комплексних автоматизованих систем.

Відомо, що часткова автоматизація найчастіше не дає очікуваного підвищення ефективності функціонування підприємств. Тому кращим є впровадження інтегрованих САПР, що автоматизує всі основні етапи проектування виробів. Подальше підвищення ефективності виробництва й підвищення конкурентноздатності продукції, що, можливо за рахунок інтеграції систем проектування, керування й документообігу.

Така інтеграція лежить в основі створення комплексних систем автоматизації, у яких крім функцій властиво САПР реалізуються засоби для автоматизації функцій керування проектуванням, документообігу, планування виробництва, обліку й т.п.

Системи керування в промисловості, як і будь-які складні системи, мають ієрархічну структуру. Якщо розглядати підприємство як систему верхнього рівня, то наступними рівнями по спадній лінії будуть рівні заводу, цеху, виробничої ділянки, виробничого устаткування. Автоматизація керування реалізується за допомогою автоматизованих систем керування (АСУ).

Серед АСУ розрізняють АСУ підприємства(АСУП) і АСУ технологічних процесів (АСУТП). АСУП охоплює рівні від підприємства до цеху, АСУТП - від цеху й нижче (на рівні цеху можуть бути засоби й АСУП, і АСУТП).

В АСУП виділяють підсистеми, що виконують певні функції, типовими серед них є:

- календарне планування виробництва, потреб у потужностях і матеріалах;

- оперативне керування виробництвом;

- сіткове планування проектів;

- керування проектуванням виробів;

- облік і нормування трудозатрат;

- облік основних фондів;

- керування фінансами;

- керування запасами (складським господарством);

- керування постачанням (статистика закупівель, контракти на закупівлю);

- маркетинг (статистика й аналіз реалізації, контракти на реалізацію, прогноз, реклама).

Процедури, що виконують ці функції, часто називають бізнесами-функціями, а маршрути рішення завдань керування, що складаються з бізнесів-функцій, називають бізнесами-процесами.

Існують різновиду АСУП зі своїми англомовними назвами. Найбільш загальну систему з перерахованими вище функціями називають ERP (Enterprise Resource Planning). Системи, спрямовані на керування інформацією про матеріали, виробництво, контроль і т.п. виробів, називають MRP (Manufacturing Resource Planning). В ERP, як й у САПР, важлива роль приділяється системам керування даними PDM. Якщо PDM забезпечує керування конфігурацією проектів і ставиться в більшій мері до проектування, то MRP управляє даними, що ставляться до виробництва.

Для таких систем іноді використають також назву MES (Manufacturing Execution System).

Функціями АСУТП на рівнях цеху й ділянки є збір й обробка даних про стан устаткування й протікання виробничих процесів для прийняття рішень по завантаженню верстатів, по виконанню технологічних маршрутів. Програмне забезпечення АСУТП на цих рівнях представлено системою диспетчерського керування й збору даних, називаної SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), а технічне забезпечення — персональними ЕОМ і мікрокомп'ютерами, зв'язаними локальною обчислювальною мережею. Крім диспетчерських функцій, SCADA виконує роль інструментальної системи розробки програмного забезпечення для промислових систем комп'ютерної автоматизації, тобто роль специфічної CASE-системи. Для систем АСУТП характерне використання програмувальних контролерів (ПЛК або PLC - Progrаmmed Logic Controller), - комп'ютерів, вбудованих у технологічне устаткування.

Функції SCADA:

1. збір первинної інформації від датчиків;

2. зберігання, обробка й візуалізація даних;

3. керування й реєстрація аварійних сигналів;

4. зв'язок з корпоративною інформаційною мережею;

5. автоматизована розробка прикладного ПЗ.

До розробки програм для програмувальних контролерів звичайно залучаються не професійні програмісти, а заводські технологи. Тому мови програмування повинні бути досить простими, звичайно побудованими на візуальних зображеннях ситуацій. Наприклад, використаються різні схемні мови. Ряд мов стандартизований і представлений у міжнародному стандарті IEC 1131-3.

На рівні керування технологічним устаткуванням в АСУТП виконуються запуск, тестування, вимикання верстатів, сигналізація про несправності, виробіток керуючих впливів для робочих органів програмно керованого встаткування (NC — Numerical Control). Для цього в складі технологічного устаткування використаються системи керування на базі убудованих контролерів.

Читайте також:

1. I. Грецький період (друга половина VII — середина
2. IV. Система зв’язків всередині центральної нервової системи
3. VI. Середня кишка
4. VІ Середня хронологічна
5. А середній коефіцієнт росту в такому випадку визначається як
6. А. Заходи, які направлені на охорону навколишнього середовища та здоров’я населення.
7. А/. Форми здійснення народовладдя та види виборчих систем.
8. Абсолютні, відносні та середні величини.
9. Аварії з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище
10. Аварії з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище
11. Автоматизоване робоче місце метролога
12. Автономна Республіка Крим, регіональні та місцеві органи державної влади.

Переглядів: 1500