Russian Federation
GRNTI 55.01 Общие вопросы машиностроения
GRNTI 55.13 Технология машиностроения
Ustanovlen sostav instrumentov, obespechivayuschih sovershenstvovanie deyatel'nosti po proektirovaniyu slozhnyh izdeliy mashinostroeniya. Predstavlena posledovatel'nost' etapov komp'yu-terizacii proizvodstvennoy sredy predpriyatiya. Pokazana dinamika rosta slozhnosti i intellektualizacii tehnicheskih sistem i instrumentov v mashinostroenii.
informacionno-tehnologicheskaya sreda, evolyuciya proektirovaniya, mashinostroenie, intellektualizaciya tehnicheskih sistem
Эволюция проектирования с использованием инструментов совершенствования деятельности в машиностроении приведена в таблице. В состав инструментов, обеспечивающих совершенствование деятельности по проектированию сложных изделий машиностроения, включены нормативно-справочная информация, трехмерное параметрическое моделирование, компьютерное моделирование и системы автоматизированной поддержки информационных решений [1-6].
Последовательность этапов компьютеризации производственной среды предприятия приведена на рис.
Таблица
Эволюция проектирования с использованием инструментов совершенствования деятельности в машиностроении
|
Этап |
Возникшая проблема |
Инструменты совершенствования деятельности, связанные |
Что усовершенствовано |
|||
|
с переходом к стандартизации деятельности |
с согласованием пространственной формы продукта и его частей |
с компьютерным моделированием |
с поддержкой реализации материального решения |
|||
|
Допроектный (черчение) |
При разделении труда (РТ) нарастают трудности в организации сборки (подгонки частей) сложного продукта |
- |
На основе чертежа с учетом размеров, допусков и посадок и требований к геометрической форме выполняется человеком |
- |
- |
При запуске нового продукта в производство с разделением труда снижены требования к подгонке геометрической формы частей |
|
Проектирование (после 1960 года) |
Необходимость перехода от только черчения к промышленному проектированию (не все, что чертят и производят, может функционировать как единое целое) |
Стандартизация на уровне навыков работы с чертежами на основе ЕСКД и ЕСТД (массовое обучение основам черчения) |
- |
Возникновение теоретических и математических основ моделирования естественных и искусственных процессов методом конечных элементов |
Выделение проектирования технологиче-ской оснастки для организации процесса производства в отдельную службу |
Обоснование ключевых конструктивных решений в основном продукте предварительными расчетами |
|
2D- проектирование (после 1980 года) |
Рост числа нестыковок в проектах производства сложных продуктов. Рост численности проектных КБ, сроков и стоимости работ |
Массовое появление и тиражирование специализирован-ных печатных изданий с нормативно-справочной информацией и методиками расчета (изучение основ деятельности в компьютерной среде) |
Выполняется человеком на основе 2D- чертежа. Возможность организации передачи данных в технологические программы из чертежа |
Повсеместный переход от работы с кульманом к технологическим программным комплексам типа AutoCAD (Компас) |
- |
Коллективная работа над чертежом (проектный конвейер), внесение изменений и поиск нестыковок в чертежах, согласование решений на уровне конструктор - технолог - производственник
|
|
2D- проектирование +3D- проектирование (после 1990 года) |
Собственно чертеж плохо выполняет функцию поиска пространственной формы сложного продукта |
На уровне переноса накопленной нормативно-справочной информации в компьютерную среду |
Выполняется человеком с помощью 3D- макета (обычно отдельного от 2D- чертежа) |
Внедрение программных комплексов CAD\CAE\CAM типа NX (Siemens), CATIA, CREO |
Библиотеки готовых элементов для формирования технологической оснастки |
Макетирование (поиск пространственной формы) очень сложного продукта |
|
3D- проектирование (после 1995 года) |
Чертежи, хранимые в отдельных файлах, не состыкованы друг с другом. Внесение изменений в один чертеж не влияет на другие |
Информационный 3D-проект все чаще и чаще воспринимается как база данных жизненного цикла проекта (переход к обучению на основе 3D-моделей) |
Проверка геометрических коллизий на компьютерном 3D-макете (согласованное получение чертежей с макета) |
Возможность изучения технологического процесса в ходе компьютерных экспериментов. Формирование требований к PLM |
Автоматизация проектирования простейших видов технологиче-ской оснастки |
Поиск пространственной формы и информационных нестыковок в проекте на ранних стадиях проектирования |
|
6D- организационное проектирование (после 2005 года) |
Необходимость организации и управления совмещенным проектированием основного продукта и технологической среды для его изготовления |
На уровне баз знаний с типовыми элементами решений с использованием методов управления проектами в проектной деятельности (освоение учащимися проектного подхода) |
- |
Пространственное, временное, логистическое и ресурсное согласование деятельности (аналог BIM- проекта) |
Возможность визуализации в компьютерной среде результатов будущей деятельности до реализации их в металле |
Согласование деятельности распределенной и многофункциональной команды исполнителей на уровне исследователь - конструктор - технолог - производственник |
|
Параметрическое проектирование (после 2015 года) |
Кастомизация проектирования и создания сложных инженерных объектов под конкретные требования |
На уровне автоматизации интеллектуальной деятельности (переход к обучению на основе карт деятельности) |
В базовом прототипе 3D- проекта обычно используются заранее согласованные решения. Согласования требуют только уникальные решения |
Использование единой программной платформы для организации деятельности |
Реализация компьютерного сервиса по обслуживанию проекта во времени |
Создание уникальных решений на основе повторного использования накопленного опыта |
Динамика роста сложности и интеллектуализации технических систем (ТС) и инструментов [7-13] влечет рост потребности в специалистах с новыми знаниями и умениями (рис. 3).
Итак, в статье представлена последовательность этапов компьютеризации производственной среды предприятия и показана динамика роста сложности и интеллектуализации технических систем и инструментов в машиностроении.
Рост потребности в специалистах с новыми знаниями и умениями ставит новые задачи по организации учебной деятельности в вузах.
1. Val'roff, L. Kakim budet proizvodstvo buduschego? / Loran Val'roff // Racional'noe upravlenie predpriyatiem. - 2015. - № 4. - S. 26-28.
2. Krivcova, E. Udalennoe servisnoe obsluzhivanie - kak poluchit' bol'she ot svoey produkcii? / E. Krivcova // Racional'noe upravlenie predpriyatiem. - 2015. - № 4. - S. 16-19.
3. Narodnoe SAPR-interv'yu. Rukovoditeli kompanii «Top Sistemy» otvetili na voprosy chitateley isicad.ru. - URL: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=18183
4. Na baze rossiyskogo yadra 3D RGK sozdaetsya pervaya otechestvennaya integrirovannaya inzhe-nernaya programmnaya platforma. - URL: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=17846
5. Zhuk, D. CAD/CAE/CAM-sistemy vysokogo urovnya / D. Zhuk // Informacionnye tehnolo-gii. - 1995. - № 0. - S. 22-26.
6. Rybakov, A.V. Osobennosti vybora grafiche-skoy sredy dlya promyshlennogo proektirova-niya ob'ektov mashinostroeniya / A.V. Rybakov // Informacionnye sistemy. - 2002. - № 5. - S. 13 20.
7. Brodskiy, L.L. Sozdanie centra vnedreniya dlya proektirovaniya i izgotovleniya tehnologicheskoy osnastki / L.L. Brodskiy, A.V. Ry-bakov, Yu.M. Solomencev, S.A. Sheptunov // CAD/CAM/CAE Observer. - 2003. - № 3. - S. 20-28.
8. Solomencev, Yu.M. Informacionno-vychislitel'nye sistemy v mashinostroenii (CALS-tehnologii) / Yu.M. Solomencev, V.G. Mitrofanov, V.V. Pavlov, A.V. Rybakov. - M.: Nauka, 2003. - 292 s.
9. Rybakov, A.V. Sozdanie avtomatizirovannyh sistem v mashinostroenii / A.V. Rybakov, S.A. Evdokimov, G.A. Meleshina. - M.: MGTU «STANKIN», 2001. - 157 s.
10. Rybakov, A.V. Iterativnoe upravlenie proektirovaniem i izgotovleniem slozhnyh izdeliy na baze komp'yuternyh modeley v usloviyah informacionno-tehnologicheskoy sredy / A.V. Rybakov, M.V. Kozhin, A.A. Orlov // Vestnik komp'yuternyh i informacionnyh tehnologiy. - 2009. - № 12. - S. 21-28.
11. Evans, E. Predmetno-orientirovannoe proektirovanie (DDD): strukturizaciya slozhnyh programmnyh sistem: [per. s angl.] / E. Evans. - M.: Vil'yams, 2011. - 448 s.
12. Pernin, K. Tehnologiya cifrovyh prototipov - novyy unikal'nyy podhod k proektirovaniyu plastmassovyh izdeliy / Keith Pernin // CAD/CAM/CAE Observer. - 2010. - № 8. - S. 32-33.
13. Krasnov, A.A. Sozdanie SAPR tehnologicheskoy osnastki (na primere uchebno-proektnoy SAPR gladkih kalibrov) / A.A. Krasnov, A.V. Rybakov, S.A. Evdokimov. - M.: MGTU «STANKIN», 2015. - 167 s.
