Место и состав САПР в современном машиностроительном производстве

Стратегия производства промышленных изделий с приме­нением комплексной компьюте­ризации базируется на едином представлении информа­ции об изделии (продукте) на всех стадиях его жизненного цикла. Такая стратегия носит название CALS (Continues Acquisition and Lifecycle Support, компьютерное сопровождение и поддержка жизненного цикла изделия) или PLM (Product Lifecycle Management, система управления жизненным циклом изделия). На предприятии функции PLM реализует автоматизированная система управления производственно-хозяйственной деятельности предприятия (АСУП). В составе АСУП, в свою очередь, можно выделить два крупных блока:

1) компьютеризированное интегрированное производство,

2) система логистической поддержки изделия.

В состав компьютеризированного интегрированного производства входят следующие системы:

– автоматизации проектирования (САПР), включающую автоматизацию конструирования, инженерного анализа и расчетов, а также технологической подготовки производства;

– автоматизации управления производственной деятельностью.

Система логистической поддержки изделия отвечает за управление предприятием в целом и взаимодействие с «внешним миром». В его функции входит, помимо управления и планирования, автоматизация поставок материалов и комплектующих, а также продажа и послепродажное обслуживание изделия.

Собственно САПР состоит из несколь­ких основных модулей (рисунок 9.1), выполняющих следующие базовые функции:

CAD (Computer Aided Design, компьютерная поддержка конструирования) обеспечивает разработку трехмерных (твердотельных и поверхностных) моделей и чертежей деталей и узлов. Основные задачи CAD:

– создание геометрической модели деталей;

– моделирование сборок;

– оформление чертежей и спецификаций и другой технической документации.

В литературе иногда является синонимом САПР.

CAM (Computer Aided Manufacturing, компьютерная поддержка технологической подготовки производства) обеспечивает автоматизацию проектирования технологических процессов, в первую очередь для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ). Основные задачи:

– разработка управляющих программ для оборудования с ЧПУ;

– виртуальный контроль процессов обработки;

– автоматизация создания технологической документации (описаний техпроцессов, маршрутных карт и т.д.).

В литературе иногда является синонимом АСТПП (Автоматизированная Система Технологической Подготовки Производства).

CAE (Computer Aided Engineering, компьютерная поддержка расчетов) обеспечивает автоматизацию инженерных расчетов и математический анализ технических систем. Основные задачи:

– расчеты, в первую очередь методом конечных элементов (МКЭ);

– моделирование ки­нематики и динамики изделия или узла;

– математическое моделирование сложных систем;

– автоматизацию испытаний и научных исследований (АСНИ).

PDM (Project (Product) Data Management) – управление электронными данными при проектировании изделия. Основные задачи:

– ведение архива документов и моделей;

– согласование работы над одним сложным из­делием нескольких групп разработчиков;

– планирование и контроль выполнения работ над проектом.

В свою очередь, CAD/CAM/CAE сами состоят из отдельных модулей, ориентированных на выполнение типовых операций проектирования. Например, CAD может включать в себя модули твердотельного моделирования, черчения, проектирования матриц для литья и т.д. CAM может состоять из модулей для поддержки разнообразных видов токарной и фрезерной обработки, сверления и т.д.

Рисунок 9.1 – Место САПР в структуре АСУ предприятия