Технологии проектирования РЭС

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 11Следующая ⇒

Проектирование - это процесс, заключающийся в преобразовании исходного описания (ТЗ) в окончательное (проект), на основе выполнения работ конструкторского, исследовательского и расчетного характера.

Стратегия проектирования на данном этапе — это определенная последовательность действий по преобразованию исходного технического задания (ТЗ) в готовый проект.

Этап проектирования — самый важный из этапов, так как на этом этапе формируется концепция нового изделия, которая уточняется, анализируется и после проектной проработки материализуется в виде конструкторской документации. Данная концепция будет играть определяющую роль на всех последующих этапах. Наиболее перспективными на сегодняшний день являются технологии сквозного, параллельного и нисходящего проектирования.

Сквозное проектирование

Смысл сквозной технологии состоит в эффективной передаче данных и результатов конкретного текущего этапа проектирования сразу на все последующие этапы. Это нужно для того, чтобы на необходимом уровне качества выполнить какой-либо из этапов проектирования. Разработчику часто не хватает регламентированной информации от предыдущего этапа и необходима более полная и разнообразная информация, которая могла быть сформулирована на одном из ранних этапов проектирования (не обязательно на соседнем). У разработчиков, выполняющих различные этапы проектирования, может быть одновременно с первым этапом проектирования получено техническое задание, и, таким образом, все разработчики могут одновременно начать продумывать, как более успешно реализовать свой этап. Данная технология базируется на модульном построении САПР, на использовании общих баз данных и баз знаний и характеризуется широкими возможностями моделирования и контроля на всех этапах проектирования. Сквозные САПР, как правило, являются интегрированными, т.е. имеют альтернативные алгоритмы реализации отдельных проектных процедур.

Параллельное проектирование

При параллельном проектировании информация относительно каких-либо промежуточных или окончательных характеристик разрабатываемого изделия формируется и предоставляется всем участникам работ, начиная с самых ранних этапов проектирования. В этом случае информация носит прогностический характер. Ее получение базируется на математических моделях и методах прогностической оценки критериев качества проектного решения. Оценка может производиться на основе аналитической модели, статистических методов и методов экспортных систем. Технология параллельного проектирования реализуется на основе интегрированных инструментальных средств прогностической оценки и анализа альтернативных проектных решений с последующим выбором базового проектного решения. Предполагается, что инженер начинает работать над проектом на высоком уровне абстракции с последующей детализацией проекта.

Принципиальным отличием параллельного проектирования от сквозного проектирования (хотя параллельное проектирование получило развитие на основе сквозного) является то, что информация не просто поступает на все последующие этапы проектирования, но и по существу эти этапы начинают выполняться одновременно.

Фирма MENTOR GRAPHICS впервые создала среду параллельного проектирования на основе принципа объединения всех инструментальных средств проектирования и данных в одном непрерывном и гибком процессе создания изделия.

В состав этой инфраструктуры входят:

• Среда управления проектированием.

• Система управления данными проекта.

• Система поддержки принятия решений (СППР).

Нисходящее проектирование

Предполагается, что инженер начинает работать над проектом на высоком уровне абстракции с последующей детализацией проекта. Основной задачей руководителя или инженера является определение оптимального концептуального решения, выбор функциональных алгоритмов проектирования, а также выбор наиболее эффективных инструментальных средств проектирования.

Другими словами, определение правильной стратегии проектирования на основе достаточно общей и зачастую неопределенной информации. Данная программа решается на основе применения предикативных инструментальных средств, т.е. программ, обеспечивающих связь этапов функционально-логического, конструкторского проектирования и этапа технологической подготовки производства. При этом предикативный инструментарий используется как на уровне отдельных проектных процедур, так и на уровне проекта в целом. Нисходящее проектирование позволяет получить изделия с другими характеристиками, создать надежное устройство. Все современные производители работают на уровне нисходящего проектирования.

Подкласс систем проектирования РЭС - СAD/CAM-системы

Введение в CAD/САМ-системы

CAD-системы (computer-aided design - компьютерная поддержка проектирования) предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации (более привычно они именуются системами автоматизированного проектирования - САПР). Как правило, в современные CAD-системы входят модули моделирования трехмерной объемной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т.д.). Ведущие трехмерные CAD-системы позволяют реализовать идею сквозного цикла подготовки и производства сложных промышленных изделий.

Модули CAD систем:

- создание объемной модели детали и узлов со статическим анализом собираемости изделий;

- проектирование поверхностей любой сложности;

- параметризация размеров деталей;

- оформление сборочных и моделировочных чертежей по объемным моделям в соответствии со стандартами;

- реалистическое отображение изделия с учетом текстуры материала, цвета и шероховатости поверхности;

- вывод изображения на плоттер;

- импорт-экспорт модели между различными CAD через стандартные интерфейсы.

САМ-системы (computer-aided manufacturing - компьютерная поддержка изготовления) предназначены для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков (фрезерных, сверлильных, эрозионных, пробивных, токарных, шлифовальных и др.).

В России САМ-системы носят название системы автоматизированного управления производственным оборудованием (АСУПР). САМ-системы еще называют системами технологической подготовки производства. В настоящее время они являются практически единственным способом для изготовления сложно-профильных деталей и сокращения цикла их производства. В САМ-системах используется трехмерная модель детали, созданная в CAD-системе.

Первые САМ-системы появились в 40-х, начале 50-х годов, когда начали развиваться средства механической обработки изделий с числовым программным управлением, которые в конце 50-х — начале 60-х годов получили название ЧПУ. Сфера влияния ЧПУ в настоящее время охватывает множество различных автоматизированных производственных процессов, включая фрезерную и токарную обработку, штампование, контактную сварку и др. Параллельные разработки в области программно-управляемых роботов и автоматизированных производств обусловили развитие цельных производственных единиц, контролируемых центральными компьютерными системами и организованных по принципу ГПС - гибких производственных систем.

Модули САМ систем:

- проектирование технологических процессов изготовления продукции и оснастки;

- динамический контроль процесса сборки;

- выбор параметров холодной штамповки (имитируется весь процесс штамповки, в том числе «наложение» штамповочных приспособлений на поверхность детали);

- создание и отладка программ для станков с ЧПУ (моделируется кинематика станка, его рабочая зона, стойка управления, заготовка, ее крепление и инструмент; на экране подробно отображается процесс обработки);

- оптимизация параметров процессов литья деталей из пластмасс;

- модули программирования для станков с ЧПУ;

- создание, редактирование и моделирование программ измерения и контроля соответствия детали ее объемной модели с помощью координатно-измерительной машины.

САМ-системы, кроме широкого набора методов механообработки, должны понимать любые виды математических моделей изделия (поверхностные и твердотельные), постоянно отслеживать изменение геометрических объектов, оперативно извещая технолога о необходимости регенерации траектории движения инструмента, желательно только для объектов, использующих измененную геометрию.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒