Подход к разработке изделий с помощью систем и практик SDPD | Статья в журнале «Техника. Технологии. Инженерия»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 30 января, печатный экземпляр отправим 3 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Машиностроение

Опубликовано в Техника. Технологии. Инженерия №2 (16) май 2020 г.

Дата публикации: 05.03.2020

Статья просмотрена: 79 раз

Библиографическое описание:

Шурпо, А. Н. Подход к разработке изделий с помощью систем и практик SDPD / А. Н. Шурпо, А. В. Блохин. — Текст : непосредственный // Техника. Технологии. Инженерия. — 2020. — № 2 (16). — С. 28-31. — URL: https://moluch.ru/th/8/archive/165/4957/ (дата обращения: 19.01.2021).



В статье авторы рассматривают методы проектирования с помощью практик SDPD.

Ключевые слова: система проектирования, CAD, CAE, PDM, SDPD.

В настоящий момент на рынке представлено множество программных средств для создания 2D чертежей и 3D моделирования изделий, при этом каждая имеет свой особый функционал и определённое назначение. Началом создания каждого изделия служит этап аналитики, в котором определятся идея — для чего будет служить изделие, какое назначение будет выполнять и как будет работать, а также проектируется — как изделие будет выглядеть. Только после этого начинается этап написания технического задания с требованиями, которым будет соответствовать будущее изделие. Все вышеперечисленное можно отнести к первому этапу — «Исследование». Далее начинается этап «Проработка изделия», где в рамках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) начинается анализ информации, конструкторское проектирование деталей сборка, а также производятся расчёты элементов. Именно на этапе проектирования применяются CAD/ CAE/ PDM решения, которые ложатся в основу создания конструкторской документации.

CAD — (с англ. Computer Aided Design), предполагает использование автоматизированных систем проектирования на основе компьютерных технологий и специального программного обеспечения. CAD системы позволяют получить в кратчайшие сроки электронную модель, эскиз, спецификации, которые будут соответствовать требованиям ЕСКД.

CAE — (с англ. Computer Aided Engineering), общее обозначение программ, целью которых является создание сложных инженерных расчётов. CAE представляет собой обширный класс систем, позволяющий решить определённую задачу: расчёты на прочность материала, моделирование тепловых процессов и гидравлических расчётов. CAE системы подразумевают комплекс инженерного анализа различных систем перед изготовлением опытного образца изделия.

PDM — (с англ. Product Data Management), является инструментом, который лежит в основе создания полноценных PLM систем на предприятии и представляет собой некую систему управления техническими данными изделия, хранением и обработкой документации, рабочими процессами, графическими чертежами рис 1.

C:\Users\BonusFrag\Desktop\Для диссертации\Мои рисунки\Система этапа проектирования изделия.png

Рис. 1 Взаимосвязь этапов с инструментами проектирования

Все вышеперечисленные инструменты позволяли на протяжении долгого времени создавать различные изделия, но по результатам эксплуатации возникало большое количество проблем. Из-за недостаточного анализа каждого элемента изделия затраты на доработку после этапа изготовления опытного образца увеличивались. Именно на стадии экспериментов (испытаний) проявляются многочисленные недочёты в работоспособности изделия, даже если они были некритичные, исправление этих недочетов занимало много времени и ресурсов, в следствии чего сдвигались сроки выполнения НИОКР [1].

Новый метод создания изделий с помощью подхода SDPD (с англ. System Driven Product Development) системно-ориентированного проектирования — позволяет на протяжении всех этапов создания изделия максимально сократить трудозатраты и повысить эффективность изготовления изделия, путем применения практик системной инженерии к проектированию, а также создания модели на различных этапах конструирования. Построение архитектурной модели рис 2, с подсистемами разрабатываемого изделия, которая детально отображает логику его работы и проведение проверки на соответствие заданным требованиям позволят спрогнозировать и устранить проблемы до основного этапа конструирования.

Рис. 2. V-модель процессов разработки и изготовлении изделий

Для снижения затрат (с точки зрения управления данными) необходимо выстроить систему, где данные легко прослеживаются и эксперименты (испытания) реализуются только для актуальных модификаций изделий. Каждая подсистема должна быть не только спланирована, но и предварительно смоделирована в виртуальном пространстве. Для реализации этих задач система управления экспериментальными данными должна быть тесно связана с системами управления, конструкторскими и расчетными данными, а также с требованиями к изделию. Всё вышеперечисленное необходимо интегрировать в, единую среду управления данными [2]. Чтобы обеспечить возможность принятия корректных решений на основе всестороннего анализа поведения изделий и систем, необходим встроенный инструмент просмотра любых САЕ-данных, включая расчетные, экспериментальные и другие данные. Наличие интегрированного инструмента в среде принятия бизнес-решений, позволит сделать решения более обоснованными. В качестве такого интегрированного инструмента можно применить SPDM систему рис 3.

Рис. 3. Единая среда автоматизированного взаимодействия между подразделениями организации с интеграцией SPDM системы

Основным предназначением SPDM-системы является эффективное управление процессами и данными инженерного анализа, обеспечение актуальности данных, быстрый и удобный поиск данных, автоматизация управления процессом инженерного, анализа, удобство создания расчетных моделей, результаты экспериментов, накопление знаний и компетенций, повторное использование информации [3].

Автоматизация взаимодействия между конструкторскими и расчетными подразделениями, а также интеграция различных систем в единую цепочку принятия решений при проектировании, позволяет достигнуть снижения издержек при изготовлении изделий. В дополнение к этому обеспечение информационной связи между данными, которые порождаются конструктором и расчетчиком, позволит отследить наличие расчетных обоснований не только внутри отделов, но и со стороны руководителей и КБ. При создании единой среды с внедрением SPDM-системы, управление данными и процессами на основе CAD/CAE/CAM вместе с требованиями и управлением экспериментами даёт возможность пошагового использования данных, так и всех принимаемых конструктивных решений на основе результатов системного анализа.

Литература:

  1. Трусов, Б. Г. Программная инженерия: Учебник / Б. Г. Трусов. — М.: Академия, 2018. — 240 c
  2. Косяков, А. Системная инженерия. Принципы и практика / А. Косяков, У. Свит, С. Сеймур, С. Бимер. — М.: ДМК, 2014. — 624 c.
  3. Тельнов, Ю. Ф. Инжиниринг предприятия и управление бизнес-процессами. Методология и технология: Учебное пособие / Ю. Ф. Тельнов, И. Г. Федоров. — М.: Юнити, 2017. — 304 c.
Основные термины (генерируются автоматически): CAE, CAD, PDM, SDPD, SPDM, данные, система, CAM, единая среда, инженерный анализ.

Ключевые слова

CAD, CAE, система проектирования, PDM, SDPD

Похожие статьи

Тенденции развития современных интегрированных систем...

Типичные системы CAD/CAM/CAE. Область применения.

NX (ранее Unigraphics) CAD/CAE/CAM — это система высокого уровня, предназначенная для

Кроме того, все три поставщика предлагают для своих САПР системы управления инженерными данными (PDM)...

История развития систем проектирования | Статья в сборнике...

CAD, CAE, CAM, T-FLEX, спецификация, система, сборочный чертеж, редактирование спецификаций, выполнение спецификаций

Ряд CAD/CAM систем среднего и нижнего уровней разработан в СССР и России. Компьютерное моделирование в России | Статья в журнале...

Преимущества CALS-технологий и культуры проектного...

В результате внедрения программных продуктов CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM, а так же методов проектного управления с участием мотивированной команды специалистов, на предприятии ускорился процесс технологической подготовки производства более чем на 30 %.

Компьютерное моделирование в России | Статья в журнале...

CAE (Computer Aided Engineering) — проведение компьютерными программами инженерных расчётов. К ним имеют отношение программы для кинематического и динамического анализа, а также программы, используемые для расчёта различных параметров сплошных сред...

Использование современных информационных технологий

1.Функциональная. Ее называют системой расчетов и инженерного анализа или системой CAE.

CAM-технология представляет собой автоматизированную систему

Данные технологии в ближайшем будущем, по мнению экспертов в этой области, будут использованы и...

Применение макросов при проектировании несущих конструкций...

За последние годы системы автоматизированного проектирования CAD/CAM/CAE технологий прошли путь от сравнительно простых чертежных приложений до интегрированных программных комплексов, обеспечивающих единую поддержку всего жизненного цикла изделия...

Системы автоматического проектирования в судостроении

К системам проектирования CAD (Computer Aided Design) относят. Системы автоматического проектирования в судостроении. В частности, к ним можно отнести CAD/CAM-системы, системы документооборота, электронные архивы, PDM/PLM-системы и т...

Подготовка специалистов в области PLM/CAD/CAE/CAM...

Подготовка специалистов в области PLM/CAD/CAE/CAM технологий в среде Web 3.0.

Рост сложности создаваемых систем (переход к цифровому производству) ведет к необходимости

Внесение новых данных в изданные учебники не представляется возможным, а перезадание...

Анализ и перспективы развития систем автоматизированного...

APM CivilEngineering –CAD/CAE САПРстроительных объектов гражданского и промышленного назначения.

SolidWorks — система автоматизированного проектирования, инженерного анализа и

CAD-системы используются для решения конструкторских задач и оформления...

Похожие статьи

Тенденции развития современных интегрированных систем...

Типичные системы CAD/CAM/CAE. Область применения.

NX (ранее Unigraphics) CAD/CAE/CAM — это система высокого уровня, предназначенная для

Кроме того, все три поставщика предлагают для своих САПР системы управления инженерными данными (PDM)...

История развития систем проектирования | Статья в сборнике...

CAD, CAE, CAM, T-FLEX, спецификация, система, сборочный чертеж, редактирование спецификаций, выполнение спецификаций

Ряд CAD/CAM систем среднего и нижнего уровней разработан в СССР и России. Компьютерное моделирование в России | Статья в журнале...

Преимущества CALS-технологий и культуры проектного...

В результате внедрения программных продуктов CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM, а так же методов проектного управления с участием мотивированной команды специалистов, на предприятии ускорился процесс технологической подготовки производства более чем на 30 %.

Компьютерное моделирование в России | Статья в журнале...

CAE (Computer Aided Engineering) — проведение компьютерными программами инженерных расчётов. К ним имеют отношение программы для кинематического и динамического анализа, а также программы, используемые для расчёта различных параметров сплошных сред...

Использование современных информационных технологий

1.Функциональная. Ее называют системой расчетов и инженерного анализа или системой CAE.

CAM-технология представляет собой автоматизированную систему

Данные технологии в ближайшем будущем, по мнению экспертов в этой области, будут использованы и...

Применение макросов при проектировании несущих конструкций...

За последние годы системы автоматизированного проектирования CAD/CAM/CAE технологий прошли путь от сравнительно простых чертежных приложений до интегрированных программных комплексов, обеспечивающих единую поддержку всего жизненного цикла изделия...

Системы автоматического проектирования в судостроении

К системам проектирования CAD (Computer Aided Design) относят. Системы автоматического проектирования в судостроении. В частности, к ним можно отнести CAD/CAM-системы, системы документооборота, электронные архивы, PDM/PLM-системы и т...

Подготовка специалистов в области PLM/CAD/CAE/CAM...

Подготовка специалистов в области PLM/CAD/CAE/CAM технологий в среде Web 3.0.

Рост сложности создаваемых систем (переход к цифровому производству) ведет к необходимости

Внесение новых данных в изданные учебники не представляется возможным, а перезадание...

Анализ и перспективы развития систем автоматизированного...

APM CivilEngineering –CAD/CAE САПРстроительных объектов гражданского и промышленного назначения.

SolidWorks — система автоматизированного проектирования, инженерного анализа и

CAD-системы используются для решения конструкторских задач и оформления...

Задать вопрос