Процессов и структура подсистем САПР (2 ч) 2 страница
В проектировании всегда существуют два вида ограничений:
1 – Ограничения, относящиеся к методу решения задачи (полнота результатов научно-исследовательских работ, сроки выполнения проекта, наличие определенного цикла проектирования, обеспеченность проектирования.)
2- Ограничения, относящиеся к возможности реализации проекта (по финансированию, наличию соответствующего оборудования и материалов, машин и механизмов, строительных мощностей и т.д.)
На всех этапах жизненного цикла изделий имеются свои целевые установки. При этом участники жизненного цикла стремятся достичь поставленных целей с максимальной эффективностью. На этапах проектирования, технологической подготовки производства ( ТПП) , и производства нужно обеспечить выполнение ТЗ при заданной степени надежности изделия и минимизации материальных и временных затрат, что необходимо для достижения успеха в конкурентной борьбе в условиях рыночной экономики. Понятие эффективности охватывает не только снижение себестоимости продукции и сокращение сроков проектирования и производства, но и обеспечение удобства освоения и снижения затрат на будущую эксплуатацию изделий. Особую важность требования удобства эксплуатации имеют для сложной техники, например, в таких отраслях, как авиа- или автомобилестроение.
Достижение поставленных целей на современных предприятиях, выпускающих сложные промышленные изделия, оказывается невозможным без широкого использования автоматизированных систем (АС), основанных на применении компьютеров и предназначенных для создания, переработки и использования всей необходимой информации о свойствах изделий и сопровождающих процессов. Специфика задач, решаемых на различных этапах жизненного цикла изделий, обуславливает разнообразие применяемых автоматизированных систем (АС).
|
|
|
Основные типы АС с их привязкой к тем или иным этапам жизненного цикла изделий указаны на рисунке
|
Рисунок 2.2 - Этапы жизненного цикла промышленных изделий и использование АС
Автоматизация проектирования осуществляется САПР. Принято выделять в САПР машиностроительных отраслей промышленности системы функционального , конструкторского и технологического проектирования. Первые из них называют системами расчетов и инженерного анализа или системами CAE (С omputer Aided Engineering).
Системы конструкторского проектирования называют системами CAD (С omputer Aided Design).
Проектирование технологических процессов составляет часть технологической подготовки производства и выполняется в системах CAM (С omputer Aided Manufacturing).
Функции координации работы систем CAE /CAD /CAM управления проектными данными и проектированием возложены на систему управления проектными данными PDM (Product Data Management).
|
|
|
Уже на стадии проектирования требуются услуги системы управления цепочками поставок (SCM – Supply Chain Management)? Иногда называемой системой Component Supplier Management (CSM)/ На этапе производства эта система управляет поставками необходимых материалов и комплектующих.
Информационная поддержка этапа производства продукции осуществляется автоматизированными системами управления предприятием (АСУП) и автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУПТ).
К АСУП
- относятся системы планирования и управления предприятием ЕRP (Enterprise Resourse Planning),
- планирования производства и требований к материалам MRP-2 (Manufacturing Reguirement Planning),
- производственная исполнительная система MES (Manufacturing Execution Systems),
- SCM и система управления взаимоотношений с заказчиком CRM ( Customer Reguirement Management)
Наиболее развитые системы ЕRP выполняют различные бизнес-функции, связанные с планированием производства, закупками, сбытом продукции, анализом перспектив маркетинга, управлением финансами, персоналом, складским хозяйством, учетом основных фондов и т.п. Системы MRP-2 ориентированы главным образом, на бизнес-функции, непосредственно связанные с производством, а системы MES – на решение оперативных задач управления проектированием, производством и маркетингом.
|
|
|
На этапе реализации продукции выполняются функции управления отношениями с заказчиками и покупателями, проводится анализ рыночной ситуации, определяются перспективы спроса на планируемые изделия. Эти функции осуществляет сиcтема CRM. Маркетинговые задачи иногда возлагаются на систему S&SM (Sales and Servise Management), которая, кроме того, используется для решения проблем обслуживания изделий. На этапе эксплуатации применяют также специализированные компьютерные системы, занятые вопросами ремонта, контроля, диагностики эксплуатируемых систем.
Автоматизированные системы управления технологическими процессами контролируют и используют данные, характеризующие состояние технологического оборудования и протекание технологических процессов. Именно их чаще всего называют системами промышленной автоматизации.
Для выполнения диспетчерских функций (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и разработки ПО для встроенного оборудования в состав АСУТП входят систему SCADA (Supervisory Control and Data Acguisition). Непосредственное программное управление технологическим оборудованием осуществляют с помощью системы СNC (Computer Numerical Control) на базе контролеров (специализированных компьютеров, называемых промышленными), которые встроены в технологическое оборудование.
|
|
|
В последнее время усилия многих компаний, производящих программно-аппаратные средства АС, направлены на создание систем электронного бизнеса ( E- Commerce). Задачи, решаемые системами E- Commerce, сводятся не только к организации на сайтах Internet витрин товаров и услуг. Они объединяют в едином информационном пространстве запросы заказчиков и данные о возможностях множества организаций, специализирующихся на представлении различных услуг и выполнении тех или иных процедур и операций по проектированию , изготовлению, поставкам заказанных изделий. Такие системы E- Commerce называют системами управления данными в интегрированном информационном пространстве CPC (Collaborative Product Commerce) или PLM (Product Lifecycle Management). Проектирование непосредственно под заказ позволяет добиться наилучших параметров создаваемой продукции, а оптимальный выбор исполнителей и цепочек поставок ведет к минимизации времени и стоимости выполнения заказа. Характерная особенность CPC – обеспечение взаимодействия многих предприятий, т.е. технология CPC является основной, интегрирующей информационное пространство, в котором функционируют САПР, TRP, PDM, SCM, CRM и другие АС разных предприятий.
2.2Основные этапы и стадии проектирования
Процесс проектирования может быть разбит на ряд последовательно выполняемых этапов: проведение научно-исследовательских работ (НИР); проведение опытно-конструкторских работ (ОКР) и рабочее проектирование.
Научно-исследовательские работывключают три стадии: предпроектные исследования; разработка технического задания; разработка технического предложения.
На стадии предпроектных исследований на основе изучения литературных или иных источников собирается необходимая информация о состоянии в данной области и о технических устройствах, выполняющих аналогичные функции, а также о применяемых материалах, состоянии рынка и т. д. Полученная информация служит основанием для выработки научных прогнозов на период, в течение которого принимаемые решения будут иметь эффективное действие. На стадии предпроектных исследований на базе математических моделей изучаются возможные принципы функционирования объекта и его свойства, проводятся необходимые экспериментальные исследования.
По результатам предпроектных исследований вырабатывается концепция будущего объекта и оформляется техническое задание на разработку проекта объекта.
Техническое задание содержит перечень основных требований, предъявляемых к проектируемому объекту. К этим требованиям относятся такие параметры и характеристики объекта, как необходимая производительность, экономическая эффективность, надёжность и безопасность, уровни эргономических показателей, унификации и стандартизации. В техническом задании оговариваются также требования ктипу привода объекта (машины), его мощности, к массе и размерам объекта, к материалам, из которых он должен быть изготовлен.
Техническое предложение содержит техническое и экономическое обоснование целесообразности разработки документации на основе технического задания. После утверждения технического предложения начинается следующий этап проектирования - ОКР.
Опытно-конструкторские работывключают стадии выполнения эскизного проекта и выполнения технического проекта.
Эскизный проект содержит документы, дающие общее представление об устройстве и принципе работы объекта, а также данные, определяющие его основные параметры. Технический проект - это стадия, на которой выполняются расчёты отдельных элементов объекта, определяются его экономические показатели, оцениваются технологические решения. По результатам проведённых расчётов и сопоставления возможных решений по техническим, экономическим и технологическим критериям выбирается окончательный вариант объекта, наилучшим образом, удовлетворяющий требованиям технического задания. После этого приступают к рабочему проектированию.
Рабочее проектирование включает стадии: выполнение рабочего проекта; изготовление опытного образца; его испытание с целью определения основных рабочих характеристик объекта, его работоспособности и надёжности; отладка конструкции объекта по результатам испытания и уточнение расчётных данных (технических, экономических, технологических).
После испытания опытного образца корректируют рабочие чертежи, окончательно отрабатывают технологию изготовления объекта, выбирают станочное оборудование и методы контроля качества объекта, определяют окончательные затраты на его изготовление и разрабатывают технические условия.
Технические условия регламентируют требования по изготовлению серийных объектов (основные характеристики, нормы и правила по его эксплуатации), контролю, приёмке и поставке объекта, не оговорённые в другой конструкторской документации.
Проектирование технического объекта - создание, преобразование и представление в принятой форме образа этого еще не существующего объекта. Образ объекта или его составных частей может создаваться в воображении человека в результате творческого процесса или генерироваться в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимодействия человека и ЭВМ. В любом случае инженерное проектирование начинается при наличии выраженной потребности общества в некоторых технических объектах, которыми могут быть объекты строительства, промышленные изделия или процессы. Проектирование включает в себя разработку технического предложения и (или) технического задания (ТЗ), отражающих эти потребности, и реализацию ТЗ в виде проектной документации.
Обычно ТЗ представляют в виде некоторых документов, и оно является исходным (первичным) описанием объекта.
Проектирование, при котором все проектные решения или их часть получают путем взаимодействия человека и ЭВМ, называют автоматизированным, в отличие от ручного (без использования ЭВМ) или автоматического (без участия человека на промежуточных этапах). Система, реализующая автоматизированное проектирование, представляет собой систему автоматизированного проектирования САПР (в англоязычном написании CAD System — Computer Aided Design System).
Проектирование сложных объектов основано на применении идей и принципов, изложенных в ряде теорий и подходов. Наиболее общим подходом является системный подход, идеями которого пронизаны различные методики проектирования сложных систем.
2.3 Основные положения
Согласно СНиП 11-01-95 «Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений», в данном пособии представлена соответствующая документация.
Документ разработан на основе законодательных и нормативных актов Российской Федерации и охватывает круг вопросов, рассматриваемых на проектном этапе инвестиционного процесса в строительстве.
Разработка проектной документации на строительство объектов осуществляется на основе утвержденных (одобренных) обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений. Проектной документацией детализируются принятые в обоснованиях решения и уточняются основные технико-экономические показатели.
Для технически и экологически сложных объектов и при особых природных условиях строительства по решению заказчика (инвестора) или заключению государственной экспертизы по рассмотренному проекту одновременно с разработкой рабочей документации и осуществлением строительства могут выполняться дополнительные детальные проработки проектных решений по отдельным объектам, разделам и вопросам.
Основным документом, регулирующим правовые и финансовые отношения, взаимные обязательства и ответственность сторон, является договор (контракт), заключаемый заказчиком с привлекаемыми им для разработки проектной документации проектными, проектно-строительными организациями, другими юридическими и физическими лицами. Неотъемлемой частью договора (контракта) должно быть задание на проектирование.
Рекомендуемый состав и содержание задания на проектирование для объектов производственного назначения приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1
ЗАДАНИЕ
на проектирование объектов производственного назначения
____________________________________________________________________
(наименование и месторасположение проектируемого предприятия,
здания и сооружения)
+-------------------------------------------------------------------+¦Перечень основных данных и требований ¦ ¦
+------------------------------------------------------------------- 1. Основание для проектирования
2. Вид строительства
3. Стадийность проектирования
4. Требования по вариантной и конкурсной разработке
5. Особые условия строительства
6. Основные технико-экономические показатели
объекта, в том числе мощность,
производительность, производственная программа
7. Требования к качеству конкурентоспособности и
экологическим параметрам продукции
8. Требования к технологии, режиму предприятия
9. Требования к архитектурно-строительным,
объемно-планировочным и конструктивным решениям
10. Выделение очередей и пусковых комплексов,
требования по перспективному расширению предприятия
11. Требования и условия к разработке
природоохранных мер и мероприятий
12. Требования к режиму безопасности и гигиене труда
13. Требования по ассимиляции производства
14. Требования по разработке инженерно-технических
мероприятий гражданской обороны и мероприятий по
предупреждению чрезвычайных ситуаций
15. Требования по выполнению опытно-конструкторских и
научно-исследовательских работ
16. Состав демонстрационных материалов
+-------------------------------------------------------------------+
Состав задания на проектирование устанавливается с учетом отраслевой специфики и вида строительства.
Вместе с заданием на проектирование заказчик выдает проектной организации:
исходные материалы (номенклатура, порядок и сроки представления материалов оговариваются в договоре (контракте) на выполнение проектных работ);
обоснование инвестиций строительства данного объекта;
решение местного органа исполнительной власти о предварительном согласовании места размещения объекта:
акт выбора земельного участка (трассы) для строительства и прилагаемые к нему материалы;
архитектурно-планировочное задание, составляемое в установленном порядке;
технические условия на присоединение проектируемого объекта к источникам снабжения, инженерным сетям и коммуникациям;
сведения о проведенных с общественностью обсуждениях решений о строительстве объекта;
исходные данные по оборудованию, в том числе индивидуального изготовления;
необходимые данные по выполненным научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам, связанным с созданием технологических процессов и оборудования;
материалы инвентаризации, оценочные акты и решения органов местной администрации о сносе и характере компенсации за сносимые здания и сооружения;
материалы, полученные от местной администрации и органов государственного надзора, в том числе характеристика социально-экономической обстановки, природных условий и состояния природной окружающей среды, данные о существующих источниках загрязнения и другие сведения в соответствии с требованиями природоохранных органов, санитарно-эпидемиологические условия в районе строительства;
имеющиеся материалы инженерных изысканий и обследований, обмерочные чертежи существующих на участке строительства зданий и сооружений, подземных и наземных сетей и коммуникаций;
чертежи и технические характеристики продукции предприятия;
задание на разработку тендерной документации на строительство (при необходимости);
заключения и материалы, выполненные по результатам обследования действующих производств, конструкций зданий и сооружений;
технологические планировки действующих цехов, участков со спецификацией оборудования и сведениями о его состоянии, данные об условиях труда на рабочих местах;
условия на размещение временных зданий и сооружений, подъемно-транспортных машин и механизмов, мест складирования строительных материалов;
другие материалы.
Проектирование объектов строительства должно осуществляться юридическими и физическими лицами, получившими в установленном порядке право на соответствующий вид деятельности.
Заказчик, на договорной основе, может делегировать соответствующие права юридическим или физическим лицам, возложив на них ответственность за разработку и реализацию проекта.
Заказчики проектной документации и проектировщики обязаны своевременно вносить в рабочую документацию изменения, связанные с введением в действие новых нормативных документов.
Использование изобретений при проектировании объектов строительства и правовая защита изобретений, созданных в процессе разработки проектной документации, осуществляются в соответствии с действующим законодательством.
2.4 Порядок разработки, согласования и утверждения проектной документации
Разработка проектной документации осуществляется при наличии утвержденного решения о предварительном согласовании места размещения объекта, на основе утвержденных (одобренных) обоснований инвестиций в строительство или иных предпроектных материалов, договора, задания на проектирование и материалов инженерных изысканий.
При проектировании предприятий, зданий и сооружений производственного назначения следует учитывать решения, принятые в схемах и проектах районной планировки, генеральных планах городов, поселков и сельских поселений, проектах планировки жилых, промышленных и других функциональных зон.
Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 52; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!