Компьютерное интегрированное производство

Компьютерное интегрированное производство (CIM - Computerintegratedmanufacturing) появилось в начале 90-хгодов. Такое производство обеспечивалось комплектом компьютерных систем САПР, обеспечивающих автоматизацию проектирования на всех этапах жизненного цикла машиностроительного изделия.

Этап I. Разработка технологического задания и согласование его с заказчиком.

Этап II. Разработка конструкторской документации.

Этап III. Выполнение технических расчетов.

Этап IV. Разработка технологической документации.

Этап V. Разработка комплекта программ для станков с ЧПУ.

Этап VI. Изготовление деталей и сборка узлов.

Этап VII. Сборка изделия в целом.

Этап VIII. Упаковка и транспортировка.

Этап IX. Проведение технологического обслуживания изделия.

Этап X. Утилизация.

В настоящее время для обозначения компьютерных систем, обеспечивающих автоматизированное проектирование, используется термин CAD-CAM-CAE-CAPP-PDM-ERP. Это сложное название состоит из аббревиатур, каждая из которых обозначает определенный вид системы.

ü CAD - computer aided design (проектирование);

ü CAM - computer automated manufacturing (производство);

ü CAE - computer aided engineering (техническиерасчеты);

ü СAPP - computeraidedprocessplanning (планирование технологических процессов);

ü PDM - productdatamanagement (управление информационными потоками об изделиях);

ü ERP - enterpriseresourceplanning (система планирования ресурсов предприятия);

Этап проектирования конструкторской документации (CAD)

Компьютерные системы для автоматизации проектных работ этого этапа появились и стали широко использоваться вместе с появлением персональных компьютеров в 80-е годы. Уже в самом начале эти системы разделились на два направления: параметрические и непараметрические.

В непараметрических системах привязка всех элементов чертежа, отрезков прямых, окружностей и дуг окружностей, выполнялась на основе координатной сетки системы. Её можно было увеличить или уменьшить, отобразив в том или ином масштабе. Самой яркой непараметрической системой является AutoCAD.

Рассмотрим принцип формирования непараметрического чертежа на простом примере.

а) б)

Рисунок 4 - Представление чертежа в разных системах:а) непараметрическая;

б) параметрическая

Непараметрическая система:

LineX0Y0; X1Y1

LineX1Y1; X2Y2

Line X0Y0; X4Y4

Line X3Y3; X4Y4

ArcI5J5; X2Y2; X3Y3

Параметрическаясистема:

PointP1 X0Y0

LineL1 HORP1

Line L2 VER P1

Line L3 PAR L1 l1

Line L4 PAR L2 l2

Circle C1 TL3 AL4 r1

K1 P1 TL2 TL3 TC1 AL4 AL1 P1

Обозначения в командах: Line–прямая линия, Arc – дуга окружности,

P – точка, L – обозначение прямой линии, HOR–горизонтально, VERвертикально, PAR– параллельно, Circle– окружность, С – обозначение окружности, T – совпадение направления, A – противоположное направление, K– контур.

Положительным направлением для прямых считается «слева направо» и «снизу вверх» (как в координатных осях), положительным направлением для окружности считается «по часовой стрелке».

Пример описания команд:

LineL3 PARL1 l1 – линия L3 строится параллельно L1 на расстоянии l1.

K1 P1 TL2 TL3 TC1 AL4 AL1 P1 – контур K1 начинается из точки P1, идет по положительному направлениюлинии L2, затем L3, затем по окружности C1, затем по линии L4 в направлении, противоположном положительному направлению самой линии,затем по линии L1, также в противоположном направлении, и заканчивается в точке P1.

Для привязки отрезка прямой необходимо иметь 2 точки. Для привязки дуги окружности - 3 точки, а окружности - точку и радиус.

При выполнении геометрических построений система предложит несколько способов выполнения прямых и окружностей. После образования всей геометрии, элементы построения будут зафиксированы с помощью своих граничных точек.

В параметрических системах используется принципиально другой подход. Здесь также имеется базовая система координат, но к этой системе привязываются не все элементы чертежа, а только одна точка.

В процессе выполнения построений система запоминает взаимосвязи между элементами и способ построения всех элементов. При этом элементы оказываются построенными относительно друг друга, но каждому элементу соответствует своя команда.

Пример описания команд параметрической системы:

LineL3 PARL1 l1 – линия L3 строится параллельно L1 на расстоянии l1.

K1 P1 TL2 TL3 TC1 AL4 AL1 P1 – контур K1 начинается из точки P1, идет по положительному направлениюлинии L2, затем L3, затем по окружности C1, затем по линии L4 в направлении, противоположном положительному направлению самой линии,затем по линии L1, также в противоположном направлении, и заканчивается в точке P1.