Статья: Применение САПР в автоматизированной системе технологической подготовки производства

Применение САПР в автоматизированной системе технологической подготовки производства

Штыров Геннадий Сергеевич

Под системой автоматизированного проектирования (САПР) понимается комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователем системы), выполняющей автоматизированное проектирование. САПР классифицируются по нескольким признакам, наиболее важным из которых является тип объекта проектирования. В САПР ТП объектом проектирования является технологический процесс. автоматизация проектирование технологический

Рассмотрим технологическую подготовку производства (ТПП) как объект автоматизации. Автоматизировать ТПП - это в комплексе автоматизировать выполнение ее функций и задач.

По своим свойствам функции и задачи неоднородны и автоматизируются с использованием различных методов и средств.

На рисунке 1 указаны основные системы, с помощью которых реализуется автоматизация функций ТПП. К средствам автоматизации относятся:

• ИПС - информационно-поисковые системы;

• АССА - автоматизированная система структурного анализа;

• САПР ТП - система автоматизированного проектирования технологического процесса;

• САПР СТО - система автоматизированного проектирования конструкций СТО;

• САП - система автоматизированного программирования управляющих программ для программно-управляемого оборудования;

• АСУ ТПП - автоматизированная система управления технологической подготовки производства.

Данные системы входят в состав САПР при ТПП и являются ее подсистемами.

Рисунок 1 - Средства автоматизации функций и задач технологической подготовки производства

Для САПР ТП различают следующие виды их обеспечения:

Методическое обеспечение - это комплекс документов, в котором зафиксированы основные принципы построения системы. К ним относят также технические и рабочие проекты, а так же эксплуатационную документацию.

Математическое обеспечение - это алгоритмы, используемые для решения задач САПР ТП.

Алгоритмы задаются в процедурном и декларативном виде. На начальной стадии алгоритмы оформляются в виде таблиц (или псевдокодов) или в виде графических схем. Сопровождение алгоритмов более удобно осуществлять, если они выражается в виде псевдокодов или в виде табличных алгоритмов. Алгоритмы фиксируются в техническом проекте и на их основе в дальнейшем разрабатываются программы.

Программное обеспечение - это комплекс программ, необходимых для решения задач САПР ТП. Выделяются следующие виды программного обеспечения:

1.Общее программное обеспечение (используется на этапе разработки систем).

2.Специальное программное обеспечение (используется на этапе функционирования системы).

В настоящее время наблюдается тенденция к использованию стандартных процедур обработки информации и к записи алгоритмов в базе знаний. Алгоритм представленный в процедурном виде - это алгоритм, представленный в виде программ. Алгоритм в виде таблицы записывается на специальном языке и заносится в базу знаний (существует специальная процедура обработки табличных алгоритмов). Алгоритм можно легко менять, однако табличные алгоритмы имеют невысокое быстродействие из-за интерпретирующего характера их выполнения. С каждым годом быстродействие выпускаемых ЭВМ непрерывно увеличивается и относительно невысокое быстродействие табличных алгоритмов становится не слишком заметно, особенно при работе в режиме диалога.

Информационное обеспечение - это информация, которая используется при решении задач САПР ТП. Информационное обеспечение содержит:

? информационную базу;

? базы данных; ? базы знаний.

Информационная база представляет собой информацию, содержащуюся в книгах, в справочниках, в руководящих материалах и стандартах. Основная информация хранится на магнитных дисках и лентах, а также на CD-ROM.

Таким образом, информационная база - это источник информации, который будет записан в базы данных и базы знаний САПР ТПП.

Техническое обеспечение - это технические средства, используемые в САПР ТП (серверы, сетевые средства, провода и т. д.). САПР ТП достаточно сложные системы, для которых нужны мощные персональные машины с большим объемом памяти.

Лингвистическое обеспечение - это совокупность языковых средств, используемых в САПР ТП. В САПР ТП используется большой комплекс различных языков, из которых основными являются следующие:

Организационно-правовое обеспечение - это комплекс документов, в котором зафиксированы функции отдельных подразделений и взаимодействие между ними, а также права и обязанности лиц, эксплуатирующих или сопровождающих САПР ТП.

Примерами отечественных программ для проектирования технологических процессов являются САПР ТП "Вертикаль", "T-Flex Технология" и "ТехноПро".

Порядок работы пользователя в САПР ТП "Вертикаль" ориентирован на привычный технологу процесс формирования "бумажной" технологической документации. Быстрый доступ ко всем справочным данным многократно сокращает время поиска информации, необходимой для принятия технологических решений. В системе "Вертикаль" реализованы различные методы проектирования: на основе техпроцесса-аналога; с использованием библиотеки часто повторяемых технологических решений; типовых и групповых технологических процессов; проектирование с использованием библиотеки конструкторско-технологических элементов; заимствование технологических решений из ранее разработанных технологий; диалоговый режим проектирования с использованием баз данных системы.

"T-Flex Технология" - полнофункциональная программа для автоматизации технологической подготовки производства, обладающая гибкими современными средствами разработки технологических проектов любой сложности. Эта САПР ТП позволяет получать по спроектированным моделям и чертежам всю необходимую технологическую документацию. На рисунке 2 представлен процесс проектирования в системе "T-Flex Технология".

Рисунок 2 - Создание проекта в системе "T-Flex Технология"

Система "T-Flex Технология" поддерживает различные методы проектирования:

? диалоговое проектирование с использованием баз технологических данных;

? проектирование на основе техпроцесса-аналога;

? заимствование технологических решений из ранее разработанных технологий;

? проектирование с использованием библиотеки технологических решений;

? проектирование групповых и типовых технологических процессов;

? из общего технологического процесса;

? автоматическое проектирование с использованием библиотеки технологических решений.

"T-Flex Технология" является приложением к PDM-системе "T-Flex". Благодаря этому в технологическом модуле используется необходимая технологам часть функциональности PDM. В результате создается единое информационно-справочное пространство для технологов и конструкторов.

Например, с помощью средств "T-Flex DOCs" обеспечивается работа с общими для конструкторов и технологов справочными данными.

Состав изделия, а также все разрабатываемые технологии сохраняются в общей базе данных на сервере, что при соответствующем разграничении доступа к информации позволяет организовать коллективную работу над проектами. T-FLEX DOCs позволяет автоматически отслеживать состояние работ над каждым документом, автоматически выдавать задания исполнителям, предоставляет данные для оценки сроков отставания от графика работы, оповещает заинтересованных пользователей о завершении отдельных этапов контролируемых бизнес-процессов.

Система "ТехноПро" предназначена для проектирования операционной технологии, включая операции: заготовительные, механической и термической обработки, нанесения покрытий, слесарные, технического контроля, сборки и др. В "ТехноПро", наряду с оригинальным методом проектирования по "общим технологическим процессам", реализованы и традиционные методы: по типовому, групповому, технологическому процессу-аналогу. Технолог сам выбирает метод проектирования, наиболее подходящий в конкретном случае, а также способ его использования: автоматический, полуавтоматический, диалоговый или их сочетание.

Таким образом, использование САПР позволяет значительно сократить трудоемкость и сроки технологической подготовки производств, а также повысить качество разрабатываемых технологических процессов.