Разновидности компьютерно-интегрированного производства
Под компьютерно-интегрированным производством (CIM) понимают комплекс инженерно-технических, производственных и других задач, решение которых выполняется с применением компьютерных технологий.
В состав СIM входят:
1) Автоматизированное проектирование (computer-aideddesign) CAD – общий термин для обозначения всех аспектов проектирования с исполь-зованием средств вычислительной техники. В РФ используется термин САПР, однако в ряде случаев под термином САПР понимают и непосредственно все направления СIM.
Основные задачи САD: создание геометрических моделей изделия, генерация чертежей и их сопровождение, анализ и оптимизация конструкций.
2) Автоматизированный инженеринг (computer-aidedengineering САЕ) или автоматизированная система научных исследований (в России используется термин АСНИ) - это технология, состоящая в использовании компьютерных систем для анализа и расчета характеристик конструкции изделий (прочностные расчеты, кинематика и т.п.), моделирования и изучения поведения изделия для усовершенствования и оптимизации его конструкции, технологии изготовления.
3) САРР - (computerautomatedprocessplanning) - автоматизированная система технологической подготовки производства. Такие системы получили название САПР ТП или автоматизированные системы технологической подготовки производства (АС ТПП).
4) САМ - (computer-aidedmanufacturing) - автоматизированная система управленияпроизводственным оборудованием (АСУПР) - применение компьютерных систем для планирования, управления и контроля операций производства через прямой или косвенный интерфейс с произ-водственными ресурсами предприятия. САМ – также, термин для обозна-чения программных средств подготовки информации для станков с ЧПУ, сварочных установок с микропроцессорным управлением.
5) CAQ - (computeraidedquality) — автоматизированная система управления качеством.
Помимо этого различают: систему производственного планирования и управления PPS (productionsplanssystem), что соответствует российскому термину АСУП(автоматизированная система управления производ-ством), а также АСУК (автоматизированная система управления качеством).
Компьютерные технологии должны охватывать все этапы жизненного цикла продукта – от маркетинга до утилизации.
Данная концепция получила обозначение CALS (ComputerAidedLogisticSupport – компьютерная поддержка поставок) и охватывала в основ-ном фазы производства и эксплуатации, а в дальнейшем стала активно применятся и для других стадий существования объекта.
В настоящий момент CALS понимается как ContinuousAcquisitionandLifeCycleSupport – непрерывная информационная поддержка жизнен-ного цикла изделия (в России применяется термин ИПИ). Также используется термин PLM- ProductLifecycleManagement.
В рамках CALS - развиваются современные технологии управления производственной информацией, называемые PDM – системами (ProductDataManagement). Они следят за большими, постоянно обновляющимися массивами данных и инженерно-технической информации, однако в отли-чии от классических баз данных, PDM – системы интегрируют информацию любых форматов и типов, поступающую из различных источников. представляя ее пользователям в структурированном виде, привязанном к особенностям современного производства.
PDM – системы включают в себя: технологии управления инженерными данными (EngineeringDataManagement - EDM), управления доку-ментами и информацией об изделии (ProductInformationManagement - PIM), управления техническими данными (TechnicalDataManagement - TDM), управления технической информацией (TechnicalInformationManagement - TIM), управления изображениями и многое др.
PDM – системы играют роль связующего звена между этапом инженерно-конструкторской подготовки нового изделия (CAD/CAM/CAE) и системами MRP (ManufacturingResourcePlanning) – автоматическими системами управления финансами, складским хозяйством, снабжением и сбытом, техническим обслуживанием и др. занимая промежуточное положение между ними.
Обеспечение САПР
Функционирование систем автоматизированного проектирования возможно только при наличии развитой обслуживающей инфраструктуры.
Методическое обеспечение
Это глубокие профессиональные представления о технологическом процессе и (или) объекте. Совокупность знаний, методик, а также реко-мендаций по данной конкретной научно-технической проблеме.
Невозможно представить разработку САПР, программного обеспечения по конкретной тематике без понимания сущности технологического процесса, его особенностей.
Именно то, что называют knowhow и позволяют разработать высокопрофессиональную, в данном направлении, систему автоматизированного проектирования.
Полный комплект методического обеспечения, включая данные по физико-механическим свойствам материалов и характеру их изменений в процессе сварки, зависимости значений параметров оптимизации от фак-торов процесса и т.д. и т.п. являются наиболее охраняемой интеллектуальной собственностью разработчика.
В качестве примера можно привести сварочный аппарат для механизированной сварки плавящимся электродом. Существует большое количе-ство моделей выпускаемых различными фирмами, аппаратно они могут отличаться незначительно, комплектация практически одинакова. Однако сварочные свойства, стабильность процесса сварки, форма и размеры сварного соединения существенно отличаются.
В значительной мере это обусловлено заложенными в системе управления зависимостями (рис.1) между сварочным током и скоростью подачи проволоки как для статического, так и динамическогорежимов (при отработке возмущений, коротком замыкании и т.п.).
Вопросы методического обеспечения сварочного производства, в том числе и САПР в сварке представлены как в стандартах и директивах – ГОСТ, РД, РТМ, так и научно-технических публикациях, учебниках и т.д. Следует иметь в виду, что некоторые стандарты, РД, методики и порядок их применения являются обязательными к исполнению, что как правило указано в Технических Регламентах предприятия.
Рис.1. Зависимость скорости подачи проволоки диаметром 1,0 мм
от сварочного тока для трех моделей источников питания
Под методическим обеспечением САПР понимают и входящие в ее состав документы, регламентирующие порядок ее эксплуатации. Причем документы, относящиеся к процессу создания САПР и технических сис-тем, как правило, не входят в состав поставляемого методического обеспечения и являются собственностью разработчика.