Создание информационной системы любого уровня сложности проходит несколько основных этапов: постановка задачи, подготовка технического задания, разработка информационной структуры и базы данных, создание прототипа приложения, корректировка технического задания, создание готового приложения, подготовка и разработка новых версий. Для решения задач, возникающих на каждом из этих этапов, созданы специализированные инструменты, помогающие разработчикам минимизировать временные затраты и уменьшить количество ошибок. Однако при переходе от одного этапа к другому возникает проблема преемственности и интеграции специализированных средств, используемых при разработке приложения: требования аналитиков необходимо передать разработчикам базы данных, готовую базу передать для разработки пользовательского интерфейса, по получении замечаний заказчика к прототипу приложения сделать корректировку технического задания. При этом необходимо избежать тотальной переделки всей системы. В разработанных ранее системах автоматизации эти проблемы решались лишь частично.
Подходы к проектированию приложений в предлагаемых системах автоматизации проектирования и разработки приложений можно неформально разделить на два типа, условно называемых: "до и от" и "от и до".
Первый подход пропагандируется разработчиками билдеров и "легких" CASE средств и предполагает, что инструментарий CASE используется только для проектирования - ("до") создания базы данных, а разработка приложения осуществляется ("от" готовой базы) с помощью билдеров, которые обладают собственными средствами реверсинжениринга модели данных, библиотеками классов и многими другими инструментами. Основным недостатком этого подхода является разорванность технологического процесса, в результате чего модель данных, используемая билдером, значительно беднее модели, разработанной аналитиком с использованием инструментов CASE либо вручную. Дополнительную информацию аналитик вынужден передавать неформальными способами ("голосом"). Кроме того, в процессе разработки приложения зачастую оказывалось, что стандартные библиотеки классов, используемые билдером, недостаточны для разработки полнофункционального приложения и каждому программисту приходилось по-своему наращивать функциональность, что приводило к "лоскутному" интерфейсу. В результате, несмотря на наличие удобного инструментария у аналитиков и программистов, его использование не приводит ни к улучшению качества системы, ни к ускорению разработки.
Второй подход, реализованный в так называемых "тяжелых" CASE средствах, например, в Tau UML Suite, предполагает, что CASE поддерживает разработку "от" анализа "до" конструирования логической модели данных и логической модели приложения, на основе которых создается база данных и осуществляется автоматическая генерация программного кода. Tau UML Suite предоставляет пользователю прекрасный инструментарий для проектирования приложения:
диаграммы содержания экранных форм (FCD - Form Contence Diagram), которые позволяют описать структуру и (в значительной степени) функциональность сложных экранных форм (предназначенных для работы с несколькими таблицами);
диаграммы структурных схем (SCD - Structure Charts Diagram), которые позволяют описать алгоритмы программных модулей и методы работы с экранными формами (в рамках структурного подхода работа с экранными формами элегантно осуществляется с помощью так называемых "предопределенных модулей");
диаграммы последовательности экранных форм (FSD - Form Sequence Diagram), которые задают общую структуру приложения. а также связывают формы и алгоритмы (методы).
Главный недостаток этого подхода состоит в том, что идеология проектирования не учитывает реальные потребности проектировщика, который должен разработать информационную систему со стандартным интерфейсом, поскольку заказчику нужна система с легкими для освоения рабочими местами. Проектировщику нужны средства построения логической модели стандартного интерфейса, а не полной модели всех элементов интерфейса. Детальное проектирование каждой экранной формы (средствами FCD или в билдере) при создании стандартного интерфейса является не только нудной, но и зачастую вредной работой, а "уникальные" рабочие места, как правило, немногочисленны, их гораздо быстрее и проще создавать на основе типового рабочего места, а не "с чистого листа". Кроме того, затраты на приобретение и освоение "тяжелого" CASE окупаются только при создании достаточно крупных систем или при "поточном" производстве, многие возможности, предоставляемые продуктами этого класса, не столь уж необходимы для создания небольшой системы разработчиками, хорошо знающими предметную область или для воспроизведения существующей системы на другой платформе.
Компания DataX/FLORIN поставила перед собой задачу разработки технологии проектирования, которая бы обеспечивала автоматический перенос данных при переходе от одного этапа разработки информационной системы к другому, позволяла бы создавать современные информационный системы со стандартизированным пользовательским интерфейсом в сжатые сроки и поддерживала бы полный жизненный цикл приложения. Такая технология была разработана и получила название "технологии сквозного проектирования". Она позволяет связать воедино все этапы построения информационной системы, начиная от постановки задания и заканчивая созданием бумажной документации. Использование этой технологии позволяет отказаться от ручной работы по кодированию базы и программных интерфейсов, дает возможность вносить изменения на любом уровне реализации и в результате дает заказчику не только готовую систему, но и средства для ее дальнейшего развития и сопровождения. Для реализации технологии сквозного проектирования было создано семейство программных продуктов GRINDERY, с помощью которых преодолен технологический разрыв между CASE-средствами и средствами программирования интерфейсов. Использование программных продуктов семейства GRINDERY позволяет производить логическое проектирование приложения одновременно с разработкой логической структуры базы данных в среде Telelogic Tau UML Suite, затем осуществлять автоматическую генерацию программного кода на любом языке программирования, поддерживаемом семейством GRINDERYTM. Задание и изменение управляющих параметров кодогенерации (атрибутов), а также управление правами доступа и версиями проекта осуществляется с использованием механизмов соответствующего CASE-инструмента. Для кодогенератора GRINDERYTM разработаны шаблоны, предназначенные для создания типового интерфейса приложения. В приложении с типовым интерфейсом для каждой предметной таблицы базы данных создается рабочее место, позволяющее выполнять основные операции с данными (INSERT, UPDATE, DELETE, QBE), содержащимися в этой таблице. Рабочее место, созданное для предметной таблицы, позволяет работать не только с главной, но и с другими ("вспомогательными" для данного рабочего места) таблицами базы данных. Конкретный вид экранных форм и функциональные возможности приложения зависят от установленных значений атрибутов. С их помощью можно задать, например, способ представления конкретного поля, заголовки форм и полей, необходимость представления записей из таблиц-потомков и таблиц-партнеров, режим доступа к таблицам-словарям. Набор атрибутов для каждой таблицы и ее полей задается один раз и используется для всех форм, в которых доступны данная таблица или ее поля. Ввод и редактирование атрибутов производятся либо из графического интерфейса GRINDERY GrabberTM, либо через графический интерфейс Telelogic Tau UML Suite TM. Разработчик в любой момент может вручную внести изменения в сгенерированный кодогенератором программный код приложения.
Таким образом, разработанная фирмой DataX/FLORIN технология сквозного программирования и созданные для ее реализации программные продукты позволяют решить задачу автоматизации проектирования приложения от этапа анализа до полной генерации кода приложения со стандартизированным пользовательским интерфейсом.
1. А.В.Вишнеков, Е.М.Иванова, И.Е.Сафонова, Комплексная система поддержки принятия проектных и управленческих решений в системе автоматизированного интегрированного производства высокотехнологичных изделий, материалы I всероссийской конференции «Инновации, качество, образование», М.:МИЭМ, 2003г.
2. Вишнеков А.В., Методы принятия проектных решений в CAD/CAM/CAE системах электронной техники (в двух частях), М.: МИЭМ, 2000г/
3. Деньдобренко Б.Н., Маника А.С., Автоматизация конструирования РЭА, М.: Высшая школа, 1980г.
4. Ключев А.О., Постников Н.П., Технология сквозного проектирования информационно-управляющих систем, Тезисы докладов ХХХ научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, Санкт-Питерсбургский Государственный институт точной механики и оптики, СПб: 1999г. (http://www.florin.ru/win/articles/alma_ata.html)
5. Норенков И.П., Кузьмик П., Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS – технологии, ISBN 5-7038-1962-8, 2002г.
6. Малиньяк Л. Дальнейшее расширение функциональных возможностей САПР // Элек-троника, 1991г., том 64, № 5.
7. Ган Л. Инструментальные средства автоматизации проектирования, обеспечивающие параллельную работу над проектами // Электроника, 1990, том 38, №7, с. 58-61.
8. А. Мазурин, Тенденции развития Unigraphics в 2001 году, журнала «САПР и графика», №12, 2000г (http://www.sapr.ru/Article.asp?id=671)
9.http://www.spb.sterling.ru/unigraphics/ug/cad/index.htm
10. Смирнов А. В., Юсупов Р. М. Технология параллельного проектирования: основные принципы и проблемы внедрения, Автоматизация проектирования, №2, 1997 (http://www.osp.ru/ap/1997/02/50.htm)
11. Nevins J.L., Whithey D.E. Concurrent Design of Products and Processes. - McGraw-Hill, New York, 1989г.
12. Р.П.Киршенбаум, А.Р.Нагаев, П.А.Пальянов, В.П.Фрайштетер, Д.В.Мариненков Информационные технологии при проектировании обустройства нефтяных и газовых месторождений, (ОАО "Ги-протюменнефтегаз", Тюмень, 1998г.
13. Ishi K., Goel A., Adler R.E., A Мodel of Simultaneous Engineering Design - Artificial Intelligence in Design / Ed. by J.S.Gero, N-Y:Springer, 1989, р483-501.
14. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows http://www.dmk.ru/compold.php?n=NA==
15.http://www.nastran.com
16.http://www.ansys.com
17.http://www.cad.ru/cgi-bin/forum.pl?theme=762&reply_id=4328&start_id=
18.http://www.ibm.com/ru/catia
19.http://www.solidworks.ru
20. CAD Solutions - решение инженерных задач в области машиностроения http://cadsolutions.narod.ru/Pages/CadCamCae/UGNX.htm
21. С. Марьин, Что такое Unigraphics., журнал САПР и графика, № 7, 2000г.
22. Е. Карташева, Интегрированные технологии SDRC, журнал Открытые системы №5, 1997г., стр. 72-77.
23. Math. Models made in CAD/CAM system Pro/Engineer, http://ws22.mech.unn.runnet.ru/CADCAM/ProEngineer/GAZ/J1.html
24. Системы автоматизированного проектирования: Иллюстрированный словарь., под ред. И.П. Норенкова., М.: Высшая школа, 1986.
25.http://arkty.itsoft.ru/edu/control/cada0b.htm
26. http://www.iatp.am/vahanyan/systech/v.htm
Сквозное проектирование Смысл сквозной технологии состоит в эффективное передаче данных и результатов конкретного текущего этапа проектирования сразу на все последующие этапы. Данные технологии базируются на модульном построении САПР но использовании общих баз данных и баз знаний на всех этапах выполнения проекта и характеризуются широкими возможностями моделирования и контроля на всех этапах проектирования. Параллельное проектирование Технология параллельного проектирования является развитием технологии сквозного проектирования.
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
Лекция №3
Базовые технологии проектирования САПР/АСТПП/САИТ
Наиболее перспективными на сегодняшний день являются технологии:
- Сквозного проектирования
- Параллельного проектирования
- Нисходящего проектирования
CALLS технология
Основная идея заключается в создании электронного описания и сопровождения изделия на всех этапах его жизненного цикла. Электронное описание должно соответствовать принятым отечественным и международным стандартам в данной предметной области. Это технология информационного сопровождения создания изделия.
Сквозное проектирование
Смысл сквозной технологии состоит в эффективное передаче данных и результатов конкретного текущего этапа проектирования сразу на все последующие этапы.
Данные технологии базируются на модульном построении САПР, но использовании общих баз данных и баз знаний на всех этапах выполнения проекта и характеризуются широкими возможностями моделирования и контроля на всех этапах проектирования.
Сквозные САПР, как правило, являются интегрированными, т.е. имеют альтернативные алгоритмы реализации отдельных проектных процедур.
Параллельное проектирование
Технология параллельного проектирования является развитием технологии сквозного проектирования.
При параллельном проектировании информация относительно каких-либо промежуточных или окончательных характеристик изготавливаемого изделия формируются и предоставляются всем участникам работы, начиная с самых ранних этапов проектирования. В этом случае информация носит прогностический характер. Ее получение базируется на математических моделях и методах прогностической оценки различных вариантов проектных стратегий, т.е. выбора основополагающих характеристик разрабатываемого изделия, определение критериев качества разработки и выбор алгоритмических и инструментальных средств разработки. Оценка может производиться на основе аналитических моделей, на основе статистических методов и на основе методов экспертных систем.
Технология параллельного проектирования реализуется на основе интегрированных инструментальных средств прогностической оценки и анализа альтернативных проектных решений с последующим выбором базового проектного решения.
Прогностическая оценка может производиться как относительно всего проекта (тогда мы говорим об этапе аван проектирования), так и относительно отдельных этапов проектирования.
Принципиальным отличием параллельного проектирования от сквозного проектирования является то, что информация не просто поступает на все последующие этапы проектирования, а, поскольку все этапы начинают выполняться одновременно, информация поступает как на все предыдущие, так и на все последующие этапы проектирования.
Выигрыш параллельного проектирования в качестве всего проекта, т.к. на конкретном этапе проектирования учитываются критерии с других этапов.
Информация появляется у все участников разработки из технического задания и на основе этапов аван проектирования.
Впервые среду параллельного проектирования предложила фирма Mentor Graphics на основе принципа объединения всех инструментальных средств проектирования и данных в одном непрерывном и гибком процессе создания изделия.
В состав этой инфраструктуры входит:
- Среда управления проектированием
- Система управления данными проекта
- Система поддержки принятия решений
Нисходящее проектирование
Технология нисходящего проектирования предполагает, что инженер начинает работать над проектом на высоком уровне абстракции с последующей детализацией.
Основной задачей руководителя или инженера является определение оптимального концептуального решения (как правило, ищется более рациональное) выбора алгоритмов проектирования, а так же эффективных инструментальных средств проектирования. Другими словами - определение правильной стратегии проектирования на основе достаточно общей и неопределенной информации.
Данная задача решается на основе придиктивных инструментальных средств, т.е. программ, обеспечивающих связь этапов функционально-логического, технического (конструкторского) этапа проектирования и этапа технологической подготовки производства.
При этом, придиктивный инструментарий используется как на уровне отдельных проектных процедур, так и на уровне проекта в целом.
Нисходящее проектирование позволяет получать изделие с более высокими эксплуатационными характеристиками и создавать надежное устройство.
Все современные производители САПР базируются на технологии нисходящего проектирования.
Структура процесса проектирования модуля электронно-вычислительной техники
- Концептуальное (аван) проектирование
- Функционально-логическое проектирование
- Проектирование функциональных схем
- Проектирование программ испытаний и тестов
- Конструкторское (техническое) проектирование
- Конструкторское аван проектирование
- Формирование множества рациональных вариантов
- Анализ альтернативных программных модулей реализации последующих проектных процедур и выбор из них наиболее приемлемых (адаптация САПР к объекту проектирования)
- Выбор базового варианта конструкторского проектирования (выбор метрических и топологических параметров объекта)
- Компоновка конструктивных модулей
- Этап размещения элементов на поверхности модуля
- Трассировка сигнальных соединений
- Технологическая подготовка производства (создание маршрутных карт производственного процесса)
- Подготовка технической документации
Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм> |
|||
| 2735. | Интеллектуальные технологии проектирования информационных систем. Методика проектирования программных продуктов в условиях наличия прототипа | 115.24 KB | |
| На примере концептуального проектирования автоматизированной информационной системы осуществляющей экспертизу аудио продукции представим общую методику создания проекта информационной системы. Целью создания автоматизированной системы является разработка инструмента для проведения качественной объективной экспертизы аудио продукции в соответствии с ФЗ №436 О защите детей от информации причиняющей вред их здоровью и развитию. В качестве объекта исследования будет выступать аудио продукция. Под деструктивной информацией будем понимать... | |||
| 6616. | Технологическая унификация. Разновидности технологического проектирования. Функциональная схема САПР ТП | 19.37 KB | |
| Технологическая унификация приведение к единой системе методов обработки. Это такие задачи как выбор методов обработки типа оборудования вида инструмента назначение схемы базирования способа установки детали формирование состава операций определение последовательности операций выбор вида заготовки определение последовательности переходов в операции. Каким же образом технолог принимает решение в каждом из перечисленных случаев Рассмотрим в качестве примера задачу о выборе метода обработки. В технологии известны проверенные на... | |||
| 7344. | Базовые информационные технологии | 25.92 KB | |
| Мультимедиа-технологии можно определить как систему компьютерных информационных технологий которые могут быть использованы для реализации идеи объединения разнородной информации в единой компьютерной информационной среде. Выделяют три основные принципа мультимедиа... | |||
| 7633. | Формализация технологии проектирования ЭИС | 15.23 KB | |
| Формализация технологии проектирования ЭИС Сложность высокие затраты и трудоемкость процесса проектирования ЭИС на протяжении всего жизненного цикла вызывает необходимость с одной стороны выбора адекватной экономическому объекту технологии проектирования а с другой стороны наличия эффективного инструмента управления процессом ее применения. С этой точки зрения возникает потребность в построении такой формализованной модели технологии проектирования когда на ее основе можно было бы оценить необходимость и возможность применения... | |||
| 1990. | БАЗОВЫЕ КАТЕГОРИИ АНАЛИЗА | 42.12 KB | |
| Понятие рутины было введено Нельсоном и Уинтером применительно к деятельности организаций и определено ими как «нормальные и предсказуемые образцы поведения». Однако рутинное поведение характерно не только для организаций, но и для индивидов. Применительно к последним рутины можно разделить на две категории | |||
| 16940. | 19.79 KB | ||
| Анализ понятия права как института может быть сведен к понятию социального договора. При более широкой трактовке понятия договора можно фактически поставить знак равенства между понятием социальный договор и рефлексивная норма. Права без договора вообще не может быть поскольку реализация любых прав есть всегда чья-то обязанность. В современной юридической литературе понятие договора обычно опускается. | |||
| 9290. | Терминология и базовые показатели финансового менеджмента | 26.85 KB | |
| Величина добавленной стоимости свидетельствует о масштабах деятельности предприятия и о его вкладе в создание национального богатства. Вычтем из ДС расходы по оплате труда и все связанные с ней обязательные платежи предприятия по социальному страхованию пенсионному обеспечению и проч. а также все налоги и налоговые платежи предприятия кроме налога на прибыль получим БРЭИ... | |||
| 8040. | Организация САПР | 7.99 KB | |
| Подсистемой САПР называют выделенную по некоторым признакам часть САПР позволяющую получать законченные проектные системы. САПР разделяют на проектирующие подсистемы и обслуживающие. На выходе этой системы мы получаем функциональную схему затем логическую схему и на выходе принципиальную электрическую схему. | |||
| 7215. | Конструирование и САПР | 19.8 KB | |
| Одной из наиболее известных зарубежных систем автоматизации проектирования является САПР UTOCD фирмы utodesk а одной из наиболее известных отечественных систем автоматизации проектирования применяемой в машиностроении является САПР КОМПАС фирмы Аскон включающая в себя все необходимые компоненты CD САМ систем. В отличие от КОМПАСа utoCd является более гибкой системой но в то же время и наиболее сложной так как возможности utoCd позволяют его применять в разных областях проектирования. САПР utoCd 2004 Сначала utoCD была... | |||
| 6614. | Описание САПР | 17.54 KB | |
| Система «Компас» российской фирмы АСКОН. В состав версии «Компас 5» входят чертежно-графическая подсистема «Компас-График», подсистема геометрического моделирования «Компас-3D» | |||
В качестве альтернативы традиционным методикам проектирования одежды давно предлагаются так называемые точные (инженерные) методы, в частности, метод объёмного проектирования изделия на манекене с последующим получением развёрток деталей в чебышевской сети . В настоящее время он может быть успешно реализован технически с использованием средств интерактивной трёхмерной (3D) компьютерной графики . Тем не менее, данный подход к проектированию ещё долго будет иметь ограниченное применение из-за трудности математического моделирования свойств материалов. Эти трудности особенно велики при проектировании теплозащитной одежды из композиционных материалов . Поэтому применение трёхмерного проектирования одежды в настоящее время используется только для одежды гладких форм . Полученные развёртки в любом случае требуют доработки средствами традиционного плоскостного конструирования. Если алгоритмы решения прямой задачи - получения развёртки поверхности по её трехмерной модели - в принципе известны, то обратная задача - получения трёхмерной модели по имеющейся развёртке из ткани - в настоящее время не решается. Данное обстоятельство также не позволяет в полной мере реализовать преимущества объёмного проектирования, известные нам по другим областям применения САПР. Другим путём частичной формализации перехода от эскиза к конструкции лекал может являться комбинаторный синтез технического эскиза модели одежды из типовых элементов графической информации, которые служат ключом для поиска в базе данных соответствующих им элементов чертежа конструкции . Понятие «комбинаторика» изначально связано с разделом математики, изучающим вопросы размещения и взаимного расположения конечного множества объектов произвольной природы в составе некоего целого . Наглядным примером приложения законов комбинаторики к проектированию различных технических объектов является агрегатирование (модульное проектирование), которое заключается в создании различных изделий путём их компоновки (сборки) из ограниченного числа стандартных или унифицированных деталей и узлов, обладающих геометрической и функциональной взаимозаменяемостью .
Технический эскиз, используемый в процессе проектирования наряду с творческим, представляет собой линейное или, реже, линейно-колористическое изображение изделия на фигуре потенциального потребителя - в определённом масштабе, в двух-четырёх ортогональных проекциях: спереди, сзади, справа и слева (для сложных асимметричных моделей). Данный вид эскиза характеризуется чёткой и однозначной передачей пропорций фигуры человека, размеров и взаимного расположения всех элементов конструктивного и декоративного оформления модели. В техни-ческом эскизе в ёмкой и наглядной форме содержится информация о конструкции, материалах и планируемой технологии изготовления модели: в какой-то мере он выступает аналогом сборочного чертежа изделия в машиностроении .
В соответствии с принципами комбинаторного формообразования технический эскиз может быть рассмотрен как сложная иерархическая система специальных графических знаков (символов), из которых слагается описание внешнего вида модели. Таким образом, он может быть положен в основу универсального графического языка, с помощью которого объект проектирования описывается в интегрированной САПР одежды . Для связи интерактивно формируемого технического эскиза с чертежом конструкции изделия предлагается создать единую (интегрированную) базу данных, содержащую согласованные между собой структурные элементы эскиза и конструкции изделия. Интегрированная база данных должна включать в себя справочники типовых решений элементов графических образов «Эскиз» и «Чертёж конструкции», а также информацию об их соответствии друг другу .
Типовые решения из справочников могут служить как исходными «кирпичиками» для комбинаторного синтеза новых моделей в интерактивном режиме, так и аналогами (прототипами) при разработке оригинальных решений элементов. По-видимому, при формировании эскиза из типовых элементов, обладающих полной взаимозаменяемостью, возможно автоматическое получение чертежей конструкции новых моделей. В остальных случаях при формировании по эскизу чертежа конструкции изделия необходимы дополнительные запросы к конструктору и(или) последующая «доводка» получаемых конструкций обычными средствами конструкторской подсистемы. Предложенный подход требует значительной доработки в плане уточнения методов представления в базе данных информации о типовых элементах эскиза и конструкции и связей между ними. Пока что не решённым остаётся вопрос, кто, где и как будет разрабатывать справочники для различного ассортимента с учётом быстро меняющейся моды. В то же время подобная форма представления информации о типовых (или аналоговых) проектных решениях может иметь значительные преимущества по сравнению с традиционно применяемой в швейных САПР структурой записи «Модель (группа лекал) - Лекало» . Во-первых, она обладает большей гибкостью за счёт более глубокой структуризации (до уровня срезов и участков срезов), следовательно, на основе одного и того же числа типовых проектных решений можно получить гораздо больше производных . Во-вторых, такая запись более интеллектуальна, так как заключает в себе информацию не только о наличии тех или иных элементов в составе целого, но и об их взаимосвязях и расположении друг относительно друга. Исследование новейших подходов к проектированию одежды показывает их большую эффективность по сравнению с традиционным процессом плоскостного конструирования для ряда частных случаев проектирования, но меньшую универсальность. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, ограничивающие область применения данного подхода (метода).
Оптимальным способом решения этой проблемы может явиться создание интегрированной многофункциональной конструкторской подсистемы, реализующей наиболее перспективные направления автоматизации традиционного подхода к проектированию лекал, так и новые перспективные методы сквозного проектирования. При этом вопрос выбора одного из альтернативных путей решения проектных задач может решаться либо на уровне определения конфигурации подсистемы при её установке, либо в процессе проектирования. В последнем случае интерактивный выбор оптимального маршрута проектирования является компонентом информационной технологии сквозного проектирования одежды. Важным аспектом создания интегрированной конструкторской подсистемы является также наличие в ней развитой информационной базы, обеспечивающей выполнение основных проектных процедур без обращения конструктора к дополнительным источникам информации: проектно-конструкторской, нормативно-справочной и прочей документации, представленной на бумаге .
Сегодня трудно себе представить конструкторскую и технологическую подготовку производства без программных средств автоматизации. Повсеместное внедрение систем автоматизированного проектирования позволило по-новому взглянуть на процесс проектирования и изготовления изделий. Самые наукоемкие отрасли промышленности стали активными пользователями и сторонниками компьютерных технологий. Возможность моделирования будущего облика изделия, процесса изготовления оснастки и отработки технологии переросла в потребность. Среди отечественных и зарубежных разработок, которым под силу объединить различные направления проектирования и производства в единый, сквозной технологический процесс, одно из лидирующих мест занимает отечественная CAD/CAM/CAPP система ADEM, трудовой стаж которой в области автоматизации подготовки производства превышает 20 лет. Разработчики продолжают оправдывать надежды отечественных и зарубежных пользователей, развивая пакет по таким направлениям, как эргономичность, функциональность и адаптивность.
Сквозное проектирование и подготовка производства в учебном процессе.
При разработке системы Группа компаний ADEM ориентировалась не только на необходимость автоматизации конструкторских и технологических работ на предприятиях промышленности, но и на подготовку квалифицированного персонала, способного легко освоить современные средства проектирования. Поэтому ADEM распространяется и используется не только среди специалистов занимающихся реальным производством, но и среди ВУЗов страны, средних профессиональных учебных заведений, колледжей, школ. Простота освоения и эксплуатации, а также комплексный подход к вопросам автоматизации труда конструктора и технолога позволяет студентам быстро и наглядно представить процесс проектирования с использованием современных средств.
Но каким образом можно максимально приблизить условия обучения программному продукту к современным реалиям промышленного производства?
Один из методов - создание программно аппаратных комплексов, которые должны помимо автоматизированного рабочего места конструктора, технолога, технолога-программиста на ЧПУ включать в себя возможность непосредственного изготовления изделий спроектированных и подготовленных к производству в ADEM. Поэтому лучшим вариантом такой интеграции, для системного обучения будет наглядная связка Компьютер - CAD/CAM/CAPP система - учебный станок (универсальный или с ЧПУ).
Группа компаний ADEM, на протяжении нескольких лет работает с компаниями, специализирующимися в области производства и продажи малогабаритного оборудования. Разработаны специальные средства поддержки такого оборудования, которые с успехом применяют как при проектировании станков, так и при дальнейшей работе с этим оборудованием.
Одним из самых успешных примеров такой работы является многолетнее сотрудничество разработчиков ADEM и специалистов компании «Дидактические системы»
ОАО «ДиСис» («Дидактические системы») специализируется в основном в области разработки и производства учебного оборудования, методических материалов для системы профессионального образования и системы повышения квалификации специалистов, занятых в различных отраслях промышленности.
После изучения рынка систем проектирования и подготовки производства специалистами «ДиСис» было решено применять систему CAD/CAM ADEM, так как она поддерживает сквозной процесс с единой конструкторско-технологической моделью, что важно для успешного взаимодействия конструкторов и технологов, а также других специалистов предприятия. Использование методов сквозного проектирования позволяет быстро и легко создавать чертежи, документы, описывающие совокупность процессов, а также значительно сократить сроки и повысить качество технологической подготовки производства.
При выборе программы решающее влияние оказала необычайная легкость освоения системы, продуманная и полная справка, встроенная в систему. Это оказалось важно, прежде всего, потому, что ADEM планировалось применять не только для проектирования и производства собственного оборудования, но и для последующего обучения специалистов CAD/CAM/CAPP-технологиям, иллюстрации процесса сквозного проектирования. Ведь известно, что применяя CAD/CAM ADEM, конструктор и технолог работают бок о бок, и созданная конструктором объемная модель практически тут же переводится в чертежи и программы для ЧПУ, с учетом используемого на предприятии оборудования и инструмента.
Рекомендуемой реализацией сквозного процесса подобного уровня в учебных заведениях является поставка учебного класса в составе: малогабаритные настольные 3-х координатные фрезерные станки и отечественная интегрированная CAD/CAM система ADEM, в качестве системы конструкторско-технологической подготовки производства и системы, непосредственно управляющей данными станками. Предполагается работа каждых двух студентов на одном станке, таким образом, получаются сдвоенные места, состоящие из двух компьютеров и одного станка, помещение класса вмещает 6 таких сдвоенных мест и одно место преподавателя, также оснащенное компьютером с установленной на нем системой АДЕМ для своевременной верификации работ учащихся. При этом в комплект помимо «железа», CAD/CAM/CAPP системы входят и методические материалы по обучению студентов (преподавателей, специалистов) связке АРМ конструктора-технолога плюс станок с ЧПУ.
По многочисленным отзывам преподавателей учебных заведений, в которых такие проекты реализованы (Волгоградский государственный колледж управления и новых технологий, Колледж автоматизации и радиоэлектроники №27 (г.Москва), Чебоксарский профессиональный лицей и др.) такой класс больше похож на исследовательскую лабораторию, чем на привычное техническое помещение.
Именно такое решение демонстрировалось на совместном стенде компаний АДЕМ и «ДиСис» на последней выставке «Вертол-ЭКСПО» в г. Ростов-на-Дону. Экспозиция включала в себя упрощенный вариант описанного выше класса: 2 рабочих места конструктора-технолога и 2 станка (фрезерный и токарный).
Рис 1. Комплекс CAD/CAM технологий в обучении вызывал неподдельный интерес среди участников выставки
Пример практической реализации сквозного процесса с CAD/CAM/CAPP ADEM в учебном процессе
Мы неоднократно рассказывали о применении АДЕМ в школах, средних профессиональных училищах, ВУЗах. Примеры дипломных и курсовых работ постоянно пополняются, что показательно, так как среди учащихся сквозные технологии с последующим непосредственным изготовлением пользуются громадной популярностью и вызывают понятный интерес. Одним из последних наглядных примеров применения программно-аппаратного комплекса для учебных заведений на сегодняшний день является интересная работа двух студентов колледжа автоматизации и радиоэлектроники из города Москвы Рожковым Алексеем и Ивановым Алексеем под названием «Проектирование деталей со сложным контуром с использованием системы ADEM и изготовление на станках с программным управлением». Целью ее были: изучение технологии изготовления деталей со сложными контурами на примере шахматных фигур, получение управляющих программ для станков с ЧПУ, а также изготовление шахматных фигур, с использованием оборудования и программного обеспечения.
Геометрические модели разрабатывались непосредственно в модуле CAD системы ADEM. Для составления технологии обработки на станке с ЧПУ графическая модель не обязательно должна иметь вид полностью оформленного чертежа, так как для создания управляющей программы в модуле CAM системы ADEM нужен только геометрический контур детали. При этом не требуется строить полный геометрический контур, достаточно изобразить половину контура, расположенную выше оси симметрии детали.
Рис. 2. Эскиз детали для токарной обработки
После создания геометрической модели выполнялись дополнительные геометрические построений, с помощью которых были назначены контуры областей материала заготовки, удаляемые в процессе точения. Дополнительные геометрические построения в свою очередь определяются предполагаемым маршрутом обработки, то есть описанием того, какие части детали, как и в каком порядке, будут обрабатываться.
Рис. 3. Эскиз детали с заготовкой (область штриховки - объем снимаемого припуска)
Технология обработки создается в модуле CAM системы ADEM. Перед созданием технологической модели разрабатывается маршрут обработки фигуры. Возможности системы ADEM позволяют при создании технологии применять самые разнообразные последовательности действий в модуле CAM.
Рис. 4. Расчет траектории движения инструмента
По результатам расчета на рабочем поле модуля CAM отображается траектория перемещения инструмента и появляется диалоговое окно с сообщением о результатах расчета. При правильном составлении технологии в окне появляется сообщение об успешном выполнении расчетов. Результат расчетов - управляющая программы сразу же передается на соответствующее оборудование.
Рис. 5 Шахматная фигура ферзь на токарном станке.
В результате проделанной работы были изготовлены шахматные фигуры на станках с ЧПУ токарной (тела вращения - пешка, слон, ферзь, король) и фрезерной (конь, отдельные части ладьи) групп лаборатории.
Рис. 6. Шахматные фигуры, изготовленные при помощи связки ADEM - учебный станок с ЧПУ. Работа студентов колледжа автоматизации и радиоэлектроники.
Таким образом, на примере этой работы мы увидели практическую реализацию простой и эффективной идеи сочетания методических наработок ориентированных на комплексное использование связки CAD/CAM/CAPP система - станок с ЧПУ и формирования навыков работы с современным программным обеспечением и оборудованием у студентов колледжей и ВУЗов.
В статье использованы выдержки из работы Рожкова Алексея и Иванова Алексея (Колледжа автоматизации и радиоэлектроники)
