Магистерская работа: Управление инженерными данными на этапе концептуального проектирования ракеты-носителя

Цифровая подпись предназначена для аутентификации лица, подписавшего электронный документ. Кроме этого, использование цифровой подписи позволяет осуществить:

¾           Контроль целостности передаваемого документа: при любом случайном или преднамеренном изменении документа подпись станет недействительной, потому что вычислена она на основании исходного состояния документа и соответствует лишь ему.

¾           Защиту от изменений (подделки) документа: гарантия выявления подделки при контроле целостности делает подделывание нецелесообразным в большинстве случаев.

¾           Невозможность отказа от авторства. Так как создать корректную подпись можно, лишь зная закрытый ключ, а он должен быть известен только владельцу, то владелец не может отказаться от своей подписи под документом.

-             Доказательное подтверждение авторства документа: Так как создать корректную подпись можно, лишь зная закрытый ключ, а он должен быть известен только владельцу, то владелец пары ключей может доказать своё авторство подписи под документом. В зависимости от деталей определения документа могут быть подписаны такие поля, как «автор», «внесённые изменения», «метка времени»

Благодаря ЭЦП теперь, в частности, многие российские компании осуществляют свою торгово-закупочную деятельность в Интернете, через «Системы электронной торговли», обмениваясь с контрагентами необходимыми документами в электронном виде, подписанными ЭЦП. Это значительно упрощает и ускоряет проведение конкурсных торговых процедур.

3. РЕАЛИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНЖЕНЕРНЫМИ ДАННЫМИ

.1 Программные продукты, используемые при реализации управления инженерными данными

В данной магистерской работе реализация управления инженерными данными выполняется с помощью следующих PDM-систем:

¾      Creo Elements, как среда разработки модели;

¾      Windchill PDMLink, как система управления данными.

Ознакомимся с каждой из систем.

.1.1 Creo Elements (Pro/ENGINEER)

Creo Elements (Creo Elements (Pro/ENGINEER Wildfire) - мощная система твердотельного моделирования, используемая для создания 3D моделей деталей и сборок. В процессе проектирования деталей могут быть задействованы и другие модули Creo Elements (Pro/ENGINEER), например чертежный модуль.

Система может создавать модели с различным типом геометрии - твердотельной, поверхностной, комбинированной.

Creo Elements (Creo Elements (Pro/ENGINEER Wildfire) позволяет быстро создавать, редактировать и ориентировать модель с помощью Windows-стилизованного интерфейса. Важной составляющей интерфейса являются Навигатор папок и Web браузер. С помощью этих инструментов можно быстро находить, предварительно просматривать и загружать модели. Также, непосредственно в среде Creo Elements (Creo Elements (Pro/ENGINEER) Wildfire), получается доступ к Web ресурсам и возможности совместной удаленной работы с другими инженерами. [19]

Creo Elements (Pro/ENGINEER) включает десять функциональных режимов. Режим является средой для выполнения конкретных задач, например режим Drawing (Чертеж) или Part (Деталь). Режимы обладают ассоциативностью; изменения модели, сделанные в одном режиме работы, автоматически отражаются на модели, когда она рассматривается или обновляется в другом режиме. Например, изменения детали отражаются на ее чертеже (связь Деталь-Чертеж).

Параметрическое конструирование.

Управление геометрией в Creo Elements (Pro/ENGINEER) осуществляется через линейные, угловые и диаметральные размеры конструкции. Пользователь может вводить соотношения для автоматического вычисления одних параметров через другие. Изменение пользователем какого-либо размера приводит к пересчету всей модели в соответствии с введенными связями.

Моделирование на основе конструктивных элементов.

Пользователь создает модели в Creo Elements (Pro/ENGINEER) из конструктивных элементов. Такие блоки включают информацию об окружении и изменяются заданным образом. Каждый конструктивный элемент запрашивает у пользователя характерные только для него данные. Например, отверстие имеет диаметр, глубину и место расположения, в то время как скругление имеет радиус и перечень скругляемых кромок.

Ассоциативность.Elements (Pro/ENGINEER) является полностью ассоциативной системой. Это означает, что изменение, сделанное в модели, всякий раз проходит через конструкцию с выполнением автоматической корректировки всех связанных разработок, включая сборки, рисунки и сведения о процессе производства. Ассоциативность делает возможным процесс параллельного проектирования за счет надежной поддержки модификаций на любой стадии цикла разработки изделия. Это позволяет инженерным подразделениям, выполняющим обычно работы в конце цикла, вносить свой вклад уже на ранней стадии.

Определение одного конструктивного элемента часто использует ссылки на размерные и геометрические данные другого элемента. Такой вид взаимосвязи обозначается термином "предок-потомок". Это один из наиболее значимых аспектов моделирования в Creo Elements (Pro/ENGINEER). При модификации порождающего элемента, порождаемый (зависимый) элемент автоматически переопределяется, чтобы отразить изменение геометрии предка. Именно поэтому для правильного отражения сделанных изменений на всей модели важно определить привязки (ссылки) к размерам и геометрии конструктивных элементов. Вследствие того, что потомки привязаны к порождающим элементам (предкам), последние могут существовать и без потомков, в то время порождаемые элементы требуют обязательного наличия предков. [19]

.1.2 Windchill PDMLink

Модульная система Windchill реализует задачи автоматизации документооборота (потоки заданий, жизненные циклы, подписания), управления внесением изменений, создания архивов. Windchill - развивающийся продукт, что позволяет надеяться на появление в его будущих версиях функций, отсутствующих в данный момент. Так, если сначала в продукте не предусматривалась возможность отдельного назначения прав на создание новой версии объекта на основании предыдущей, то затем это было реализовано.

Наметившееся оздоровление российской экономики позволяет предприятиям, сохранившим свой производственный и интеллектуальный потенциал, наращивать объемы выпуска продукции.

Главная задача сегодня - максимально использовать появившиеся благоприятные возможности для развития производственной базы, установления прочных связей с поставщиками и расширения рынка сбыта.

Кроме того, для обеспечения долгосрочного преимущества в конкурентной борьбе предприятиям требуется новый качественный уровень менеджмента и высокоэффективное управление жизненным циклом изделий.[20]

По данным ведущей консалтинговой фирмы CIMdata, Inc. применение PLM - системы дает предприятию следующие преимущества:

¾      сокращение сроков проведения изменений ~ на 40%;

¾      сокращение сроков подготовки опытных образцов на 15-30%;

¾      сокращение времени подготовки производства на 40%;

¾      увеличение производительности в проектировании на 25%;

¾      уменьшение времени разработки изделия ~ на 75%;

¾      уменьшение времени процессов согласования ~ на 80%;

¾      значительное уменьшение времени поиска необходимой информации.

Эффективная организация управления жизненным циклом изделий помогает предприятию сократить затраты, улучшить качество продукции, ускорить выход ее на рынок и обеспечить качественный сервис. Основу управления жизненным циклом изделий составляет общекорпоративная информационная система управления для совместного создания, управления и использования актуальной информации об изделиях, объединяющая в единое информационное пространство людей, процессы, продукцию и информацию.

Для создания систем управления жизненным циклом изделий машиностроительным предприятиям предлагается применять решения Windchill от компании РТС, одного из лидеров среди разработчиков в этой области.

По результатам исследований, проведенных независимой консалтинговой фирмой AMR Research, решения Windchill наиболее полно удовлетворяют требованиям, которые предъявляются к общекорпоративным PLM-системам. Они позволяют объединить в себе и управлять всей информацией о структуре продукта и о его разработке: от концепции - до сдачи в производство, от изготовления отдельных экземпляров - до его вывода из эксплуатации. Windchill отвечает требованиям ISO 9000:2000 по идентификации и прослеживаемости и имеет русскоязычный интерфейс пользователя. Это делает привлекательным использование продукта мирового уровня российскими пользователями и позволяет решать совместные задачи управления, в том числе и с зарубежными партнерами.

Масштабируемость решений Windchill позволяет обеспечить параллельную работу сотен и тысяч пользователей, а также безопасное управление проектами через Internet.обеспечивает быстрый сбор данных, эффективное управление и организованный доступ к информации о продукте. Это решение обладает возможностью быстрого развертывания и запуска в действие - в течение пяти недель.создает интуитивно понятное рабочее пространство об изделии и обеспечивает необходимой информацией исполнителя в зависимости от его функций, обязанностей и задач. В его возможности входят:

¾      отображение связанных текущих рабочих данных и заданий для исполнения;

¾      ведение личной записной книжки для хранения любых ссылок;

¾      подписка для отслеживания состояния и развития проекта с возможностью автоматического уведомления о ключевых событиях.использует лучшую в своем классе систему визуализации данных (независимую от их формата) и механизм предварительного просмотра для идентификации деталей и сборок.[20]

.2 Разработка управляющей сборки проектанта

.2.1 Разработка блок схемы управляющей структуры проектанта для изделия типа ракета - носитель

Каждый отдел формирует свою часть блок - схемы и согласует ее со смежными отделами. Таким образом, формируется единая блок - схема УСП проекта.

Блок схема должна быть выполнена в виде древовидной структуры отдельных блоков и должна содержать:

¾      Уровни Управляющей структуры.

¾      Участников проекта, в виде отделов.

¾      Состав каждой Управляющей сборки.

¾      Обозначение, наименование и название файла модели для каждого элемента.

¾      Фиксацию, на каком уровне, в каком виде и каким отделом формируются расчетные модели.

Описание ячеек элемента блок-схемы представлено на рисунке 3.1. В случае, когда компоненты сборки располагаются по одному адресу в Windchill с самой сборкой, ячейку адреса у компонентов можно не заполнять. Такая же ситуация и с ячейкой Ответственного отдела, если у сборки и компонентов один отдел, у компонентов эту ячейку можно не заполнять.

Рисунок 3.1 - Содержание блока

Так же при создании блок - схемы необходимо создать текстовый файл с точным описанием каждого элемента, которое должно однозначно формировать понимание о содержании геометрических построений каждого объекта. Текстовое описание элементов является неотъемлемой часть блок - схемы.

Пользуясь рекомендациями разработаем блок - схему РКН. Обратимся к блок - схеме для РКН, где более подробно рассмотрим РН на уровне проектируемого отсека (Рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Блок - схема РКН

.2.2 Описание блок - схемы управляющей структуры проектанта для изделия типа ракета-носитель

Из блок - схемы видно, что УСП делится на 4 уровня:

.        Уровень РКН.

В мастер-геометрии РКН создаются системы координат (СК) РН и КГЧ. КГЧ может быть представлена в виде Габаритной модели, установленной в УСП уровня РКН, по созданной в МГП СК или для разработки КГЧ создается отдельная УСП, которая устанавливается в УСП уровня РКН, по этой же СК. Создаются специальные модели для аэродинамического расчета наружных обводов РКН (при необходимости).

.        Уровень РН.

Мастер геометрия РН содержит системы координат отдельных блоков.

.        Уровень блоков РН.

В Мастер геометрии прорисовывается основные обводы блока и теоретические поверхности днищ баков. Задаются основные расходные магистрали и кабель-каналы при помощи поверхностей, эскизов и базовой геометрии, проходящие через весь блок.

Создаются базовые элементы геометрии необходимые для компоновки основных агрегатов блока. В УСП, с привязками к МГП, размещаются Габаритные модели основных агрегатов, положение которых жестко задается проектантами, для агрегатов положение которых могут менять конструктора в заданных пределах задаются зоны размещения в МГП. На данном уровне, вместо точных габаритных моделей агрегата, проектанты могут создавать свои упрощенные модели или зоны, которые называются Габаритные модели проектанта (ГМП).

.        Уровень отсеков.

В мастер - геометрию отсеков передаются теоретические обводы отсеков из Мастер-геометрии блока через ВГК. На основании этой геометрии формируется КСС отсека. Профиль силовых элементов создается в виде поверхностей.