Современные cad системы: CAD/CAM/CAE/GIS WWW.CAD.DP.UA

Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAE/CAM) и управления жизненным циклом изделий (PDMPLM)

Rациональность и Профессионализм

Главная » Системы автоматизированного проектирования (CAD/CAE/CAM) и управления жизненным циклом изделий (PDMPLM)

В настоящее время САПР является не просто конкурентным преимуществом, а необходимым условием конкурентоспособности предприятий.
Концерн R-Про занимается поставкой программного обеспечения для конструирования и проектирования (САПР – CAD/CAE/CAM), технологической подготовки производства (АСТПП-АСУТП), электронных архивов и управления конструкторско-технологической информацией (PDM), поддержки жизненного цикла изделий (PLM).
Система автоматизированного проектирования (САПР) представляет собой комплекс программных, технических, технологических и информационных средств, а также проектно-конструкторскую документацию и персонал системы, предназначенный для автоматизации процессов проектирования.

Системы автоматизации проектирования включают в себя системы инженерной графики (CAD), системы инженерных расчетов (CAE), системы автоматизации подготовки и управления производства (CAM). CAD-системы (сomputer-aided design) предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации. В современные CAD-системы входят модули моделирования трехмерной объемной конструкции и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т. д.).
САЕ-системы (computer-aided engineering) – это класс систем, каждая из которых позволяет решать определенную расчетную задачу, начиная от расчетов на прочность, анализа и моделирования тепловых процессов до расчетов гидравлических систем и машин, расчетов процессов литья. В CAЕ-системах также используется трехмерная модель изделия, созданная в системе CAD.
CAM-системы (computer-aided manufacturing) предназначены для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков. В настоящее время CAM-системы являются одним из основных способов изготовления сложнопрофильных деталей и сокращения цикла их производства. В CAM-системах используется трехмерная модель детали, созданная в CAD-системе.
Традиционно производится условное деление CAD/CAM/CAE-систем на системы верхнего (например, Unigraphics), среднего (например, Solid Edge) и нижнего уровня (например, AutoCAD).
Основные критерии выбора систем:

• функциональные возможности;
• наличие уникальных функций;
• стоимость;
• простота интерфейса и легкость обучения.

В ситуациях, когда компаниям становится недостаточно систем CAD, CAM и CAE и требуются средства управления данными и организации коллективной работы, Концерн R-Про произведет поставку и установку систем класса PDM и PLM. PDM (product data management – управление данными об изделии) – это система, управляющая всей совокупностью данных об изделии, включая процессы конструирования, производства, эксплуатации и утилизации, и предоставляющая корректные данные всем пользователям и промышленным информационным системам по мере необходимости.

PLM-системы (Product Lifecycle Management) – это комплексные системы, основанные на управлении жизненным циклом изделий. PLM-решения позволяют создать единую полномасштабную среду управления предприятием и поддержки жизненного цикла изделия.
Внедрение систем управления жизненного цикла продукции, а также повышение эффективности использование уже действующих PLM систем осуществляется по методологии InsidePLM – PLM Success Planning.
Концерн R-Про предлагает следующие услуги:

Разработка концепции применения систем CAD/CAM/CAE/PDM/PLM;
Поставка лицензионного программного обеспечения САПР;

Поставка лицензионного программного обеспечения PDM/PLM;
Обучение сотрудников заказчика;
Внедрение и сопровождение эксплуатации систем CAD/CAM/CAE/PDM/PLM.
SAP PLM
Siemens Teamcenter (PLM)
Siemens NX (CAD/CAE/CAM)
Siemens Solid Edge (CAD/CAE/CAM)

Современные тенденции в развитии CAD/CAM-технологий: ориентация на процессы

Алексей Пелипенко, Евгений Яблочников

Сейчас предприятия сталкиваются с рядом проблем, которые являются достаточно типичными. Во-первых, это жесткая конкуренция в борьбе за заказы, как внутренние (от других подразделений собственного предприятия), так и внешние (от сторонних заказчиков). Во-вторых, постоянное увеличение сложности изделий и, как следствие, технологической оснастки. В-третьих, сложность принятия объективных решений относительно сроков и стоимости выполнения заказов, что вызвано недостатком данных о реальных возможностях предприятия и опыте специалистов. Такое положение вещей приводит либо к завышению сроков и стоимостей (что, естественно, отталкивает потенциальных заказчиков), либо к их занижению (что вызывает убытки).

Анализ западного рынка сложной формообразующей оснастки показывает, что около 70% заказчиков требуют сокращения сроков и стоимости выполнения заказов. Кроме того, отечественным предприятиям, желающим выдерживать конкуренцию, следует знать, что 54% оснастки, время на выпуск которой составляет значительную составную часть общего времени выпуска изделий, сдается заказчику в сроки, не превышающие десяти недель (CIMdata Market Research, № 04’2000). Увы, в нашей стране пока такие темпы в большинстве случаев недостижимы.

Таким образом, основными требованиями заказчиков новых изделий и сложной оснастки в мире являются максимальное сокращение сроков выполнения заказов и снижение их стоимости при обеспечении необходимого качества. Приоритет именно фактора времени, а не стоимости обусловлен целым рядом причин. Это и необходимость снижения сроков погашения кредитов, а следовательно, и их стоимости (большинство руководителей отечественных предприятий жалуются на недостаток оборотных средств), и стремление обогнать конкурентов при патентовании авторских прав, и тот известный за рубежом факт, что первый выпустивший новое изделие захватывает около 80% рынка, и т.д.

Сокращение сроков может быть достигнуто в результате развития предприятий по следующим направлениям:

• использование для проектирования и подготовки производства CAD/CAM/CAE-систем;
• применение в производстве оснастки современного высокопроизводительного оборудования и эффективных технологий;
• увеличение организационной гибкости за счет использования современных информационных и коммуникационных технологий для управления всей технической информацией.

При этом необходимо учитывать все современные тенденции развития технологий автоматизации, направленные на удовлетворение главных требований заказчиков, основными из которых являются:

• ориентация автоматизированных систем не на решение отдельных задач, а на процессы проектирования и подготовки производства в целом, что приводит к повышению уровня специализации рабочих мест и качества работ;
• развитие систем электронного взаимодействия с заказчиками, что улучшает кооперацию и позволяет быстро реагировать на изменяющиеся требования заказчиков и рынка;
• необходимость поддержки методологии CALS и соответствия стандартам ISO 9000, что обусловливает потребность в системах управления технической подготовкой производства.

Внедрение современных компьютерных систем вносит значительные изменения в состав и последовательность задач, решаемых при проектировании и подготовке производства. Управление процессами проектирования и подготовки производства осуществляется с использованием PDM-систем. Компания «Би Питрон» представляет широко известную в мире PDM/CPC-систему SmarTeam (рис. 1). Эта система обеспечивает создание единого информационного пространства предприятия с любой самой сложной организационной структурой и реализацию на практике концепции расширенного предприятия, которая предусматривает включение в единую информационную среду поставщиков и заказчиков. Использование SmarTeam позволяет организовать информацию на всех этапах жизненного цикла изделия, электронный архив разрабатываемых проектов, автоматизировать документооборот, обеспечить доступ руководителям и специалистам к информации непосредственно рабочих мест, улучшить взаимодействие и взаимоконтроль при выполнении проектов, выполнять проектирование технологических процессов, расчеты трудовых и материальных нормативов, решать задачи планирования и управления на основе объективных данных и т.

д. Основу системы составляет единая структура базы данных. Эта база данных, как и функциональность самой системы, определяет роль SmarTeam на предприятии с дискретными производственными процессами в качестве единого корпоративного решения (в отличие от систем, решающих лишь отдельные задачи, например проектирование технологических процессов и т.п.).

В настоящий момент интеграция CAD- и PDM-систем имеет для предприятий поистине стратегическое значение. Принципиально важной особенностью последних версий CAD/CAM Cimatron E является встроенность на уровне ее ядра PDM/CPC SmarTeam. С одной стороны, это дает явные преимущества специалистам и обеспечивает организацию коллективной работы над проектами, а с другой стороны — позволяет предприятиям не просто использовать набор специализированных модулей, но и организовать на современном уровне существующие процессы проектирования и подготовки производства в целом.

Одной из ключевых задач, решаемых при проектировании изделия, является построение его геометрических моделей. При этом используются следующие технологии:

• проектирование изделия методами трехмерного моделирования или разработка геометрических моделей на основе документации заказчика;
• импорт данных заказчика, представленных в виде объемных геометрических моделей, из различных CAD-систем;
• разработка геометрических моделей на основе прототипа изделия с использованием координатно-измерительного оборудования.

Для проектирования сборочных единиц и деталей Cimatron Е предлагает развитой набор средств моделирования и геометрического анализа. Основу системы составляет гибридное геометрическое ядро, которое обеспечивает построение моделей с использованием самых современных технологий параметрического моделирования, интегрирующего в единой проектной среде средства каркасного, твердотельного и сложного поверхностного моделирования. Это обеспечивает построение геометрических форм любой сложности.

Для анализа геометрии изделий Cimatron Е предлагает не только простые инструменты размерного анализа и динамического получения сечений моделей — большой эффект дают такие специальные средства, как быстрый расчет моментов инерции, объема и массы деталей, площадей и проецированных площадей поверхностей, линий и поверхностей разъема формообразующей оснастки, моментальная генерация формообразующих поверхностей оснастки с анимацией перемещения деталей, цветовая визуализация поднутрений и значений углов уклона поверхностей моделей относительно заданных направлений разъема и др.

Эффективную реализацию другой современной технологии получения моделей — построения моделей на основе данных обмера (обратное проектирование) — обеспечивает подсистема ReEnge.

При импорте объемных геометрических моделей большинство CAD-систем для решения последующих задач требуют проведения проверки их корректности, а также корректировки и преобразования в твердотельное представление, что занимает огромное количество времени. Гибридное же ядро Cimatron Е позволяет начать решать задачи подготовки производства сразу после получения исходных данных из любой системы, даже если модели имеют щели между поверхностями. Это — исключительно важное свойство данной системы. Если же на предприятии имеются менеджеры, отвечающие за прием заказов в виде трехмерных моделей и за определение стоимости и сроков их выполнения, то можно использовать специализированную систему предварительного проектирования и оценки заказа от компании Cimatron QuickConcept, которая обеспечивает организацию диалога с заказчиком в процессе анализа технологичности изделия через Internet в реальном режиме времени.

Следующим этапом работ в Cimatron является технологическая подготовка производства, включающая в себя проектирование технологической оснастки и инструмента, документации, управляющих программ. Внутренняя организация процесса подготовки производства в Cimatron Е представлена на рис. 2, при этом мастер-деталь — это модель детали, переданная из конструкторской службы или внешним заказчиком. Данная деталь является эталоном для отслеживания инженерных изменений. Автоматическое выявление инженерных изменений в объемных геометрических моделях, поступающих от заказчика, осуществляется с помощью подсистемы QuickCompare (рис. 3), причем не имеет значения, в какой CAD-системе построена эта модель. Далее изменения отслеживаются на всех этапах рабочего процесса. При приеме исходных данных (объемных моделей) в PDM-системе автоматически создается структура проекта, соответствующая начатому процессу, а впоследствии система сама ведет специалистов от этапа к этапу. Все проектируемые документы (модели оснастки, инструмента, текстовые и графические документы, управляющие программы) хранятся в соответствующих разделах проекта, и доступ к ним осуществляется через PDM-систему.

Сначала на основе моделей изделия в соответствии с выбранным методом изготовления происходит отработка изделия на технологичность и разрабатываются модели формообразующих деталей оснастки. Максимально высокий уровень автоматизации решения этой задачи обеспечивает специализированная подсистема QuickSplit. Эта работа производится параллельно с проектированием конструкции оснастки (формокомплекта) в подсистеме MoldDesign (ее официальная версия выходит в ближайшее время). В указанной подсистеме используются все известные библиотеки стандартных изделий (Hasco, DME, EOC Normalien и др.), а при необходимости создаются собственные библиотеки. Таким образом, результатом работы системы MoldDesign является формирование конструкторской документации для собственного производства и спецификаций на заказ стандартных изделий — в случае использования стандартных библиотек. При использовании прошивных электроэрозионных станков модели формообразующих деталей являются основой для проектирования электродов в специализированной подсистеме QuickElectrode. Чертежи электродов, карты наладки станка, операционные эскизы, документы на заказ заготовок производятся в QuickElectrode полностью автоматически, в соответствии с задаваемыми настройками.

В подсистемах черчения и программирования станков ЧПУ для всех создаваемых геометрических моделей осуществляется формирование чертежно-графической и производственной документации, управляющих программ для 2,5-5-координатной обработки с визуализацией обработки и проверкой расположения траектории инструмента относительно полей допусков поверхностей детали. В этой области достижения компании Cimatron, традиционно поддерживающей все новейшие возможности современного технологического оборудования, давно признаны не только за рубежом, но и в нашей стране. Разработка постпроцессоров для станков выполняется с использованием встроенной в Cimatron Е системы IMSpost — наиболее развитой на сегодня в мире системы для разработки постпроцессоров к любым моделям оборудования с ЧПУ. Таким образом, рабочий процесс, начатый с получения мастер-детали, заканчивается выпуском комплектов конструкторской и технологической документации, которые также сохраняются в базе данных как целостный проект и могут использоваться в качестве аналогов при выполнении следующих заказов или при модификации данного изделия в процессе его жизненного цикла.

Компания Cimatron разработала описанные методы и системы, основываясь на детальном анализе потребностей мирового рынка производителей сложной формообразующей оснастки. Поэтому использование предложенных решений позволит отечественным предприятиям сделать серьезный шаг на пути к созданию конкурентоспособного производства.

«САПР и графика» 9’2001

• оснастка cad cam cals pdm процесс формообразующие поверхности обработка фрезерование ЧПУ iso 9000 cpc база данных

Каковы семь основных функций программного обеспечения САПР?

• Строгие требования к срокам доставки: новые потребительские привычки и подъем Индустрии 4.0 еще больше сокращают сроки доставки, поэтому соблюдение требований является неотложным.
• Конкуренция растет: в этом контексте компания должна повысить производительность и изменить ситуацию на своем рынке.
• Логистика «точно в срок» требует оптимизированного управления запасами.
• Появляются новые стандарты качества, прослеживаемость должна быть реализована образцовым образом.
• Технические аспекты бизнеса постоянно развиваются: сталкиваясь с этим фактом, компания должна окружить себя не только квалифицированным, но и регулярно обучаемым персоналом.

Чтобы в полной мере решить эти задачи, вооружитесь программным обеспечением САПР с семью ключевыми функциями.

 

#1 Современный и эргономичный пользовательский интерфейс

Первая важная особенность программного обеспечения CAD: его пользовательский интерфейс. Способ управления и эксплуатации инструмента напрямую влияет на конечную производительность. Чем проще и быстрее использовать программное обеспечение, тем продуктивнее становится пользователь.

• Команды должны быть разработаны в соответствии с современными соглашениями: копирование и вставка, перетаскивание, контекстные меню и т. д., чтобы пользователь мог сразу адаптироваться к новому инструменту.
• Доступ к командам должен быть простым, быстрым и интуитивно понятным , чтобы оптимизировать рабочее время пользователя.

Выберите САПР с современным и эргономичным пользовательским интерфейсом: вы сократите время обучения и сможете работать быстрее.

 

#2 Ассоциативность, гарантия надежности

Ассоциативность автоматизирует обновление одного элемента по отношению к другому. Таким образом, проектировщик может легко изменять свою историю строительства : связанные операции автоматически обновляются.

Иллюстрации:  

• Перемещение винта автоматически перемещает отверстия.
• Изменение длины шасси автоматически изменяет положение связанных компонентов.

Благодаря ассоциативности, ключевой функции хорошего программного обеспечения САПР, вы можете значительно снизить риск ошибок или упущений при обновлении элемента . А значит, вы сможете сэкономить время в процессе проектирования. Поэтому обязательно выберите инструмент, который допускает ассоциативное или параметрическое проектирование.

 

#3 Выбор методов проектирования

Хорошее программное обеспечение САПР предлагает три метода проектирования.

• Конструкция «снизу вверх» : это самый простой метод, который заключается в проектировании деталей по отдельности, а затем в их сборке. Это принцип LEGO®! Таким образом, сборка представляет собой последовательность предопределенных положений деталей.
• Проектирование «сверху вниз» : наоборот, конструктор начинает с ограничения, затем выводит необходимые узлы и детали.
• Конструкция «на месте» : вариант конструкции «сверху вниз», при которой детали проектируются в контексте их сборки. В этом случае дизайнер получает преимущество в простоте создания, в частности, соединительных деталей.

Актуальность того, какой метод следует использовать, зависит от профессии. Производитель строго стандартизированной продукции предпочитает метод «снизу вверх», в то время как субподрядчик, работающий «на заказ», например, предпочитает метод «сверху вниз». В любом случае три метода дополняют друг друга . Чтобы воспользоваться преимуществами вашего программного обеспечения CAD, убедитесь, что инструмент предлагает эти три мощных метода проектирования: максимальную гибкость выбора и драгоценную возможность дополнительных методов.

 

#4 Интеллектуальные компоненты

Производительность пользователей повышается по мере создания качественных стандартных компонентов. Для этого ваша CAD-система должна обеспечивать соответствующие функции. Уникальные смарт-компоненты, управление процессами, мастера установки и т. д. позволяют сохранять ноу-хау пользователей. В конечном счете, дизайн ускоряется: прирост производительности очевиден .

 

#5 Инструменты проектной документации

После завершения проект необходимо задокументировать. Это включает в себя создание покомпонентных изображений, инструкций по сборке, спецификаций и т. д. Эти функции необходимы для получения максимальной отдачи от вашего программного обеспечения САПР. Поэтому инструмент должен позволять легко генерировать всю полезную производственную документацию из сборки.

 

#6 Подробный и стандартизированный чертеж

Несмотря на все более широкое использование 3D, подробные и стандартизированные чертежи конструкций по-прежнему часто необходимы , «чертеж подлинный!» Поэтому ваше программное обеспечение САПР должно интегрировать мощный автоматизированный модуль рисования, чтобы быстро выполнять эту задачу, когда это необходимо.

 

#7 Инструменты управления изменениями

При выборе программного обеспечения CAD объем и производительность функций моделирования являются важными критериями , но недостаточно! Дизайнеру также приходится решать вопросы управления. Изменения спецификаций в процессе проектирования являются обычной практикой, поэтому для этой цели инструмент должен предлагать интуитивно понятные и мощные функции. Для управления всеми типами модификаций, не теряя времени и надежности, выбор PDM имеет решающее значение. Поэтому вам следует выбрать полностью интегрированный PDM, который позволит вам отслеживать изменения в процессе проектирования. От простого изменения номера детали до более сложных модификаций (например, замена деталей) обратите внимание на возможности PDM вашего программного обеспечения САПР.

 

TopSolid предназначен для решения всех текущих задач, с которыми сталкиваются профессионалы при проектировании деталей и машин. TopSolid объединяет основные функции хорошего программного обеспечения САПР . Кроме того, вы получаете непосредственную поддержку при развертывании вашего нового решения. Предварительная оценка ваших потребностей позволяет нам определить характеристики вашего инструмента в соответствии с вашими методами работы. После этого и в долгосрочной перспективе наша техническая поддержка во Франции и по всему миру будет доступна и всегда готова оказать вам выгодную близость.

 

Заинтересованы в развертывании программного обеспечения САПР, идеально адаптированного к вашим потребностям? Свяжитесь с нами!

Преимущества и недостатки использования автоматизированного проектирования (САПР) |

Преимущества и недостатки использования автоматизированного проектирования

CAD относится к автоматизированному проектированию, представляющему собой творческий процесс проектирования, осуществляемый с использованием компьютерной системы. Его программное обеспечение, программа проектирования САПР, широко используется профессионалами в области дизайна, требующего очень точных технических чертежей. Однако это не похоже на другие программы для рисования, где вы можете просто открыть и начать рисовать. Для начала работы и для точного проектирования требуется комбинация инструментов и математических уравнений. Поскольку освоить программу непросто, людей обучают, чтобы они стали профессионалами, чтобы использовать программу.

Преимущества САПР:

1. Экономия времени : Когда вы используете программное обеспечение для автоматизированного проектирования, это экономит ваше время, и вы можете создавать более качественные и эффективные проекты в более короткие сроки.

2. Легко редактировать : Когда вы делаете дизайн, вам может понадобиться внести изменения. Когда вы используете программное обеспечение для автоматизированного проектирования, будет намного проще вносить любые изменения, потому что вы можете легко исправить ошибки и изменить чертежи.

3. Снижение процента ошибок : Поскольку программное обеспечение САПР использует одни из лучших инструментов, процент ошибок, возникающих из-за ручного проектирования, значительно снижается.

4. Сокращение усилий по проектированию : Что касается количества усилий, необходимых для проектирования различных моделей, то оно значительно сократилось, поскольку программное обеспечение автоматизирует большую часть задач.

5. Повторное использование кода : Поскольку вся задача выполняется с помощью компьютерных инструментов, это устраняет проблему дублирования труда, вы можете копировать различные части кода и дизайна, которые затем можно повторно использовать несколько раз. раз снова и снова.

6. Простота обмена : Инструменты САПР упрощают сохранение файлов и их хранение таким образом, чтобы вы могли использовать их снова и снова, а также отправлять их без каких-либо нежелательных хлопот.