Plm системы что это реферат

Системы автоматизированного проектирования и PLM-системы

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Введение

1. Предпосылки внедрения САПР

2. Условная классификация САПР

3. Инженерные решения

4. САПР для машиностроения

5. Архитектурно-строительные САПР

6. САПР через Интернет

7. Плоттер – спутник САПР

8. Принципы выбора

9. Новая жизнь старых чертежей

10. Обратно к карандашу

11. PLM-системы

11.1 Жизненный цикл продукта (изделия)

11.2 Product Lifecycle Management

11.3 New PLM

12. Противоречивыеоценкианалитиков

13. Производители и потребители PLM

Выводы

Литература

Введение

Тема контрольной работы «Системы автоматизированного проектирования и PLM-системы».

Качество и стоимость машиностроительного, строительного или производственного проекта во многом определяются применяемой технологией проектирования. В былые времена вся техническая документация создавалась вручную на кульманах и чертежных досках. Но сегодня, когда ПК появились на рабочих местах конструкторов и технологов, любой проект немыслим без использования систем автоматизированного проектирования (САПР).

В нашей стране такие системы появились в качестве «прогрессивного средства по ускорению работы конструкторских бюро» в начале 80-х годов прошлого века в авиационной отрасли. Хотя первые попытки не дали ожидаемых результатов, тем не менее, они все же подтолкнули к развитию этого направления. И если сначала основная задача САПР сводилась к построению внешних поверхностей машин и станков, прочностных расчетов, то вскоре эти системы «научились» рассчитывать различного рода схемы, рисовать архитектурные и строительные чертежи, создать подписи и проставлять размеры и, вообще, создавать законченные и оформленные чертежи в соответствии с требованиями существующих стандартов.

Цель работы – ознакомится с системами автоматизированного проектирования и PLM-системами.

1. Предпосылки внедрения САПР

САПР возникли как чертежные пакеты и специализированные векторные графические редакторы. В основном они были ориентированы на конструкторов и разработчиков и предназначены для создания машиностроительных и архитектурных чертежей, электрических схем, первоначально не предусматривая особенных интеллектуальных функций. Отличие САПР от графических редакторов заключается в возможности работы с дигитайзером (устройством для ввода графической информации), развитой системой создания подписей и нанесения размеров, создании законченного и оформленного чертежа. Постепенно развивалась унификация, возможность сборки чертежа из стандартных элементов, появилась возможность сопровождать этот процесс выпуском сопутствующей документации. Вслед за этим в САПР стали включаться различные расчеты (прочностные, тепловые), и эти программы стали все более различаться, ориентируясь на различные области применения.

Сегодня все больше руководителей предприятий изыскивают средства для приобретения современных САПР. Это можно объяснить тем, что применение вычислительной техники в области автоматизации труда конструкторов и технологов доказало эффективность и жизнеспособность этих решений.

Ведь применение САПР позволяет повысить производительность труда конструктора и технолога в 2-3 раза, повысить эффективность взаимодействия между различными подразделениями, уровень и качество конструкторско-технологических работ. Кроме того, с помощью САПР можно сократить сроки технической подготовки производства, высвободить конструкторов от непроизводительных работ, расширить возможности проектирования и изготовления сложного оборудования, а также создавать единую унифицированную конструкторско-технологическую базу данных предприятия. А все это в свою очередь позитивно сказывается на финансовом положении предприятия.

2. Условная классификация САПР

Фактически, в зависимости от имеющихся функций, требований к оборудованию и цен, все САПР условно можно разделить на простейшие, простые, средние и сложные.

К первым двум классам до последнего времени можно было отнести практически все системы, работающие на ПК преимущественно в среде MS-DOS и Windows. Программы этих категорий служат для выполнения простых двухмерных чертежей без возможностей сложного геометрического моделирования, хотя и имеют ограниченный набор функций по трехмерному моделированию.

Категория средних САПР сформировалась сравнительно недавно. Практически все представленные в ней САПР базируются на платформе Windows 98/NT/2000/XP. Обязательным условием для них является наличие функции обмена данными (или интеграции) с системами управления производством.

Сложные САПР применяются для решения наиболее трудоемких задач – моделирования поведения сложных механических систем в реальном масштабе времени, оптимизирующих расчетов с визуализацией результатов, расчетов температурных полей и теплообмена и т. д. Обычно в состав системы входят как графические, так и модули для проведения расчетов и моделирования, постпроцессоры для станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

Деление САПР по областям применения показано в табл. 1.

Таблица 1. Области применения САПР

Тип	Модели САПР	Производитель
Универсальные	AutoCAD 2002, AutoCAD LT 2002, Auto Sketch R7, Actrix Technical 2000	Autodesk
DenebaCAD 2	Deneba Software
Машиностроение	КОМПАС 5, KOMnAC-3D, АВТОПРОЕКТ	Аскон
КОМПАС-Штамп
Autodesk Inventor, Mechanical Desktop	Autodesk
IndustryCS, Mechanics, HydrauliCS ElectriCS	Consistent Software
SOLIDCAM	CADTECH
TEXTPAH,ТЕХТРАН/Раскрой	НИП-Информатика
3D QuickFill	C-Mold
JPK Mould	JPK Mould
Copra MetalBender	data M Software
CADMECH, CADMECH Desktop, Rotation, Gear, LCAD, TechCard, AVS	НПП Интермех
Fobos	Fobos
COSMOS/Desian Star	SRAC
Dynamic Desiqner Motion	Adams
SolidWorks	SolidWorks
Архитектура и строительство	AutoCAD Architectural Desktop, AutoCAD Land Development Desktop, AutoCAD Civil Design, AutoCAD Survey SoftdeskS8	Autodesk
ArchiCAD 6.5, ArchiCAD Classic, Archi-	Sraphisoft
CAD for TeamWork
СПДС Graphics	-onsistent Software
Маэстро	vlaestro Group
/	аutoKITCHEN	McroCAD
(	eomatiCS ₍	3eoCAD Systems
1	lant-4D 7	EA-Technoloqy
(	-тарт j.	Трубопровод
F	‘roSFEEL 3D	:iWI Software
с	CAD _s	CAD Grouc

3. Инженерные решения

Прежде, чем начать проектирование, необходимо получить инженерные навыки. Существует несколько программ, которые позволяют решать инженерные задачи.

Среди них прежде всего нужно выделить «классика» – AutoCADот Autodesk. Эта программа настолько популярна и известна, что даже те, кому она не нужна по роду их деятельности, знают о ней. А ее последняя версия 2000 предоставляет действительно интеллектуальную среду проектирования. Ее новый инструмент AutoCADDesignCenter позволяет просматривать в проводнике файлы на локальном диске или в сети, добавлять часто используемые файлы в папку AutoCADDesignCenter, просматривать растровые файлы и вставлять их в чертежи, выполнять поиск по тексту и осуществлять ряд других операций. Теперь можно открывать неограниченное количество документов в одной сессии. При этом предлагаются инструменты, способные существенно сократить рутинные операции при проектировании, например, возможность перетаскивания (Drag & Drop) и копирование-вставка объектов.

Используя редактирование внешних ссылок и блоков, прямо на месте можно редактировать детали, оформленные в отдельных файлах (деталировку) прямо на сборочном чертеже. При работе с большими чертежами очень удобна частичная загрузка файла, когда еще на стадии загрузки чертежа, определяется, какие слои и виды загружать, а какие – нет. Имеется возможность динамически вращать тонированный объект, задавать секущие плоскости и просматривать сечение твердотельной модели, а также ряд оформления чертежей.

Программа DenebaCADот DenebaSoftware за счет своей стоимости ($550) может составить в финансовом отношении альтернативу AutoCAD. Эта САПР совместима почти со всеми стандартными файловыми форматами AutoCAD, а именно с DWG- и DXF-файлами.

В DenebaCAD реализованы все функции, наличие которых предполагается в САПР высокого уровня. Кроме того, она содержит логические библиотеки и группы, которых нет ни в одном другом пакете. Но самое большое достоинство – это среда архитектурного проектирования, в которой принят архитектурный подход к проектированию, начиная с ортогональных проекций на плоскости с использованием двумерной информации для построения 3D-чертежей. Также имеется возможность работать с аксонометрическими проекциями.

Еще один продукт от Autodesk – ActrixTechnical- это идеальный инструмент для быстрого создания двухмерных (2D) чертежей, различных схем и блок-схем. При использовании интуитивного интерфейса и механизма Drag & Drop построение чертежей и схем из интеллектуальных элементов ActiveShapes может выполняется с необычайной легкостью и быстротой.

ActrixTechnical содержит множество готовых решений для создания чертежа. Элементы библиотеки ActiveShapes рассортированы в каталоги по различным областям применения: бизнес-схемы, электрические схемы, строительное проектирование и планировка помещений, кабельные и компьютерные сети, промышленное и производственное проектирование, а также библиотека общеупотребительных символов. Разрабатывая чертежи, можно использовать как встроенные каталоги элементов ActiveShapes, так и создавать свои собственные. При этом объекты ActiveShapes легко редактировать и изменять их размеры, сохраняя имеющиеся пропорции.

В программе использована новая технология интеллектуального соединения элементов. При перетаскивании элементов ActiveShapes на рабочее поле автоматически осуществляется привязка, ориентация и выравнивание этого элемента к уже имеющимся объектам. Чертежи, разработанные в среде AutoCAD, можно размещать как подложку и затем, используя технологию AutodeskPlugsandSockets, привязывать размещенные в ActiveShapes элементы к этому чертежу.

Для просмотра чертежей, аннотирования, проведения измерений в чертеже и печати проектных данных, включая стандартные форматы DWG, DXF и DWF, можно порекомендовать VoloView, которая не требует AutoCAD. Благодаря этому программному продукту, команды проектировщиков могут быстро и более эффективно обмениваться информацией через Internet и вносить изменения в чертежи. VoloView обладает полной совместимостью с AutoCAD 2000, использует технологию ActrixActiveShapes, позволяет просматривать объекты с возможностью трехмерного вращения.

4. САПР для машиностроения

MechanicalDesktopот AutoCAD является одним из наиболее распространенных продуктов для машиностроителей. В ее последней версии появились усовершенствования, связанные с проектированием узлов, многооконной средой проектирования, упрощением интерфейса, интеграцией с приложениями пакета Genius, который выделяется своими библиотеками для машиностроения.

Расширенная версия, MechanicalDesktopPowerPack (рис. 1), объединяет все возможности AutoCADMechanical и GeniusDesktop. В распоряжении конструктора более 1200000 2D- и 3D-изображений стандартных деталей, конструкторских элементов и прокатных профилей, а также набор команд для выполнения инженерных расчетов.

Рис. 1. Спроектированную деталь можно «повертеть в руках» с помощь механизмов перемещения на экране

AutoCADMechanical- программный продукт на базе AutoCAD для применения в машиностроительном проектировании, оптимизирован для использования при создании и оформлении машиностроительных чертежей. Сочетает в себе скорость, надежность и продуктивность AutoCAD 2000 со специальными возможностями, обеспечивающими более эффективную работу конструктора-механика.

Еще один продукт Autodesk – AutodeskInventor- построен на принципиально новом архитектурном ядре, независимом от AutoCAD. Он предназначен для решения сложных задач при работе над крупными проектами. Использование графической системы с поддержкой OpenGL позволяют работать в AutodeskInventor с трехмерными сборками, содержащими более 10000 компонентов.

Стандартный графический пользовательский интерфейс Windows и средства твердотельного параметрического моделирования SolidWorks 2000 позволяют создавать 3D-модели деталей, сборочных единиц, генерировать чертежи, значительно снижая сроки проектирования и уменьшая время выхода изделий на рынок.

Результатом работы системы SolidWorks является пространственная твердотельная параметрическая модель детали или сборки, которая затем передается в партнерские системы инженерных расчетов, проектирования технологической оснастки или системы генерации управляющих программ для станков с ЧПУ, а также полностью законченные рабочие чертежи детали или полное описание сборочной единицы.

SolidWorks представляет собой систему, позволяющую создавать управляемые размерами твердотельные модели, и может служить ядром для решения множества различных инженерных задач. Она способна автоматически создавать чертежи, связанные (ассоциированные) с моделью так, что изменения, сделанные в модели, отражаются и в чертеже. Вместе с SolidWorks поставляются различные модули, например, для прокладки трасс трубопроводов.

Среди украинских пользователей достаточно популярен и пакет Компас, основное усовершенствование новой версии которого заключается в существенном улучшении модуля 3D- моделирования KOMПAC-3D. В этом пакете также значительно расширены возможности моделирования деталей. В операциях выдавливания появились новые способы автоматического определения глубины выдавливания.

Среди нововведений можно отметить возможность управления документами Компас (чертежами, фрагментами, моделями) и поддержку записи файлов в формате AutoCAD – DWG. Несмотря на то, что этот программный продукт достаточно сложен, в нем реализованы технологии современных Windows-приложений, а имеющаяся справочная система и примеры чертежей и 3D-объектов облегчают его освоение.

Среди программ, позволяющих оформлять конструкторскую документацию в соответствии с требованиями отечественных стандартов ЕСКД, можно выделить MechanicsLT. Использование этой системы позволяет в несколько раз сократить время оформления конструкторской документации. При разработке MechanicsLT основное внимание было сосредоточено на качестве работы системы, разработке мощной системы подсказок и переводе системы на современные программные технологии.

Также стоит обратить внимание на Техтран – семейство современных систем, объединенных общим названием, единой структурой и интерфейсом. Каждая из систем, входящих в Техтран, ориентирована на определенный вид обработки (фрезерная, токарная, електроэрозионная, раскрой листового материала). Техтран обеспечивает построение геометрической модели детали, задание обработки (построение траектории движения инструмента и назначение технологических команд), автоматическое генерирование текста программы на языке Техтран, настройку на конкретное оборудование с ЧПУ.

5.Архитектурно-строительные САПР

Среди старожилов в этой отрасли выделяется архитектурный пакет ArchiCAD(рис. 2), который ориентирован на крупные и средние строительные компании. Он был разработан специально для архитектуры и строительного дизайна. В нем можно одновременно работать над созданием проекта и составлять сопутствующую строительную документацию, так как программа хранит полный объем информации о проектируемом здании: планы, разрезы, перспективы, перечень необходимых стройматериалов, а также замечания архитектора, сделанные в процессе работы. Все изменения, вносимые в проект, автоматически отражаются в конструкторской документации. На любом этапе работы можно увидеть проектируемое здание в трехмерном виде, в разрезе, в перспективе, а также сделать анимационный ролик.

ArchiCAD позволяет одновременно работать над созданием проекта и составлять сопутствующую строительную документацию.

Программный продукт ArchitecturalDesktop- это ответ компании AutoCAD на многочисленные версии Archicad в области архитектурного проектирования. Как в большинстве архитектурных программ, в ArchitecturalDesktop сначала прорисовывается пространственная модель здания, а потом проводится подробная детализация без потери первоначальной идеи. Отличительной чертой является возможность создания макета здания при помощи mass-элементов или тел, полученных из 20-кривых с помощью вращения или выдавливания.

На основе AutoCAD в Киеве разработано строительное приложение МАЭСТРО (рис. 3), состоящее из трех самостоятельных модулей: МАЭСТРО-А (рабочее место архитектора), МАЭСТРО-К (рабочее место конструктора) и МАЭСТРО-С (рабочее место сантехника). МАЭСТРО-А позволяет архитекторам реализовывать свои творческие замыслы в виртуальном режиме. Сначала создается трехмерная модель здания и затем с нее автоматически формируются двумерные планы, фасады, разрезы, спецификации оконных и дверных проемов, экспликация помещений, ведомости отделки помещений, подсчитываются объемы стен и пр. Программа обладает стандартным набором функций, позволяющих в автоматизированном режиме оформлять чертежный лист, производить разбивку и маркировку осей, вычерчивать стены с любой привязкой к осям, отрисовывать колонны, лестницы, лифты, выполнять скатные кровли и их детали (слуховые окна, завершения вытяжных каналов, труб и т. д.) и многое другое.

Довольно редкой является возможность размещения стандартной и нестандартной мебели и оборудования, а также управление глубиной детализации отображения элементов на фасаде и в 3D- модели здания.

Программа МАЭСТРО-К предназначена для выпуска рабочей документации в области жилищно-гражданского строительства и состоит из следующих модулей: перекрытия, перемычки, ленточные и свайные фундаменты, сечения фундаментов. Она содержит прикладные программы определения расчетного сопротивления грунта и расхода металла, а также позволяет в автоматическом или ручном режимах производить раскладку плит, фундаментных блоков и свай.

Рис. 3. При отображении укрупненной модели здания можно использовать элементы библиотек

МАЭСТРО-С содержит комплекс программных средств, образующих среду проектирования МАЭСТРО, включающие в себя Администратор Проектов, программы оформления чертежа, отрисовки и маркировки осей, а также программы, содержащие техническую информацию по разделам: отопление, водопровод, канализация и газоснабжение.

Разработанный специально для профессионалов строительного проектирования набор интегрированных решений от немецкой компании NemetschekAG позволяет пользователям управлять всем процессом проектирования – от начального эскиза до этапа управления строительством. Ее САПР Allplan позволяет полностью автоматизировать все стадии архитектурного проектирования – от составления эскиза до создания завершенного комплекта рабочих чертежей. Программа построена по модульному принципу. Все модули – архитектурного проектирования, дизайна, анимации, презентации, геодезии, благоустройства, градостроительства – объединены в одной и той же среде. Таким образом, полностью решен вопрос о переносе и совместимости данных.

Система PLANT-4Dпредназначена для проектирования промышленных объектов с разветвленной сетью трубопроводов. К ним могут относиться предприятия нефтяной, газовой, химической, пищевой промышленности, металлургические предприятия, объекты коммунального хозяйства (насосные и очистные станции, котельные и т. д.)

PLANT-4D использует технологии интеллектуальных объектов, параметризации и объектно-ориентированных данных. Эти технологии делают возможными отслеживание связей между объектами, предупреждение возможных ошибок, поддержку единого стандарта проекта (проектировщики изначально работают с ГОСТами, ОСТами и т. д.) и работу в системе, максимально приближенной к привычному бумажному проектированию. Эта программа состоит из независимых друг от друга модулей, которые связаны между собой единым ядром. Это ядро называется PLANT-4DCPC (система управления проектом). Все остальные модули являются прикладными. Среди них основными являются PLANT-4D Схемы (PLANT-4D Р&Ю), PLANT-4D Трубопроводы (PLANT-4DPIPE), PLANT-4D Оборудование и металлоконструкции (PLANTEDEquipment/Steel), PLANT-4D ИзоГен (PLANT-4DISOGEN) PLANT-4DBP (PLANT-4DVirtualReality).

Программа AutoKitchen, разработанная испанской фирмой MicroCAD, предназначена для дизайнеров интерьеров, работающих непосредственно с клиентами в кухонных салонах. Она интегрирована с ядром AutoCADR14. С ее помощью сначала быстро создается объемная геометрия кухни – есть специальная функция для отрисовки стен, пола, потолка, окон и дверей. В команде отрисовки стен, пола и потолка сразу задается необходимый вид отделки – предусмотрено множество различных типов кафельной плитки, покрытий полов и потолков. При вставке окна программа автоматически устанавливает источник естественного освещения и «подкладывает» фоновую фотографию – как вид из окна, – что повышает реалистичность проекта.

При вставке любого объекта можно сразу выбрать элемент, располагающийся над ним, а значит за один «проход» дизайнер может скомпоновать размещение мебели на всех уровнях, что позволяет значительно сократить время на разработку проекта.

6. САПР через Интернет

Последние версии программы AutoCAD от Autodesk, имеющие в названии букву «і» – расширяют возможности профессионального инженера-конструктора и прежде всего потому, что она поддерживает Internet-технологии. В этой программе обеспечивается обратная совместимость с файлами и сценариями AutoCAD.

Основными Internet-функциями этого пакета являются AutoCADToday (Web-портал для чертежно-конструкторских работ) и расширенные средства для публикации в Internet, а также несколько Internet-модулей. Среди них можно выделить программу пользовательского интерфейса для MicrosoftNetMeeting – MeetNow – мастер eTransmit, упаковывающий чертежи и все сопутствующие файлы для их пересылки, механизм i-drop, обеспечивающий инфраструктуру для публикации объектов конструирования в Internet. В Web-браузере эти объекты можно просматривать точно так же, как Web-документы, с той лишь разницей, что их можно перетаскивать мышью в связанные AutoCAD-приложения.

7. Плоттер – спутник САПР

После создания чертежей и сопровождающей их технической документации очень часто требуется их бумажная копия. Для этих целей, как правило, применяются плоттеры.

По способу вывода изображения они подразделяются на перьевые, струйные, лазерные, сублимационные электростатические.

Наибольшей популярность пользуются струйные и перьевые плоттеры. При печати цветных изображений все струйные плоттеры используют четыре стандартные краски CMYK: Cyan (голубая), Magenta (пурпурная), Yellow (желтая), ЫасК (черная) – все остальные цвета получаются смешением этих четырех основных красок. При печати краска из чернильных картриджей подается в печатающую головку, которая, собственно, и осуществляет перенос чернил на бумагу.

Перьевые плоттеры, оборудованные каруселью на 8 пишущих узлах, позволяют выводить изображения практически на любую бумагу, например, ватман низкого качества. В качестве пишущих узлов могут применяться карандаши, фломастеры и чернила. В виду того, что перьевые плоттеры – векторные устройства, на них невозможно выводить растровые изображения и заливки. Еще одно ограничение -количество одновременно воспроизводимых цветов.

Одним из важнейших факторов, влияющих на производительность работы с плоттером является поддержка рулонной подачи. Практически все модели плоттеров выпускаются в двух модификациях: плоттеры формата А0 и плоттеры формата А1. Формат плоттера определяет максимальную ширину носителя, с которым может работать плоттер. Для устройств формата А1 эта ширина приблизительно равна 640 мм, для А0 – 910 мм. Еще одна особенность плоттеров, связанная с их форматом, – это отличие западных стандартов форматов конструкторской документации от отечественных.

Следует отметить, что производительность фактически определяет и ценовую категорию, в которую попадает плоттер. Так в группу базового уровня попадают устройства стоимостью от $1500 до $5000, среднего уровня – от $5000 до $10000 и, наконец, в ценовую категорию свыше $10000 попадают высокопроизводительные лазерные плоттеры, а также струйные плоттеры, позволяющие работать длительное время без участия оператора.

Признак классификации «производительность» определяется площадью распечатанной бумаги – до 20 кв. м в сутки (базовый уровень), 20-50 кв. м в сутки (средний уровень) и более 50 кв. м в сутки (высокопроизводительные плоттеры).

8. Принципы выбора

В настоящее время на мировом рынке программного обеспечения имеется более 200 САПР, отличающихся по возможностям и стоимости. Безусловно, чтобы ориентироваться в таком пестром разнообразии, необходимо иметь четкое представление о том, какими функциями обладает САПР и для каких целей планируется использовать ее.

Как правило, когда встает вопрос об автоматизации, приобретается (сразу или по частям) полный программно-аппаратный комплекс, стоимость которого исчисляется десятками тысяч долларов. В состав комплекса для работ общемашиностроительного назначения, например, входит ПК или рабочая станция, сканер, координатное устройство ввода информации (планшет, дигитайзер), принтер или плоттер, накопители информации большой емкости для хранения архива технической документации и резервных копий, программы для ввода и обработки информации, полученной со сканера, сама САПР. Кроме того, может входить и программное обеспечение управления проектом, электронный архив и система маршрутизации документов, работ и контроля исполнения, управления составом изделия.

В связи с этим для конечного пользователя сначала нужно определить тип и масштабы (объем) поставленной задачи. При этом под типом подразумевается, нужно ли приобретать специализированную САПР (например, архитектурную) или можно обойтись универсальной. Следует помнить о том, что узкоспециализированный пакет, возможно, более удобен в работе, но тогда пользователь попадает «на крючок» производителю, что не всегда оказывается хорошо и дешево.

При определении объема надо учитывать, сколько сотрудников будут участвовать в проекте одновременно (т. е. целесообразно ли работать в сети) и каким по продолжительности будет этот процесс. Нужно заметить, что использование возможностей совместной работы в сети представляется оптимальным.

При выборе САПР необходимо помнить и о том, что система должна быть открытой, т. е. пользователь должен иметь возможность настраивать ее для собственных потребностей. Например, он может подключать свои программные модули, написанные на языках высокого уровня, ведь именно открытость позволила AutodeskAutoCAD овладеть половиной рынка САПР.

Кроме того, САПР должна работать со стандартными протоколами обмена и хранения информации. Для современных САПР свойственна поддержка форматов DXF, TIFF, PCX, DBF, стандартов IGES, SAT, а также ЕСКД (для конструкторских САПР), так как требования ГОСТов никто не отменял, хотя о них и стали забывать.

Также желательно, чтобы система работала на различных аппаратных и программных платформах (особенно Windows и UNIX/Linux) и интегрировалась в единую систему электронного документооборота и архива предприятия. Что же касается аппаратной платформы, то это в первую очередь, зависит от круга решаемых задач. Если компания решает не очень сложные задачи, то стоит использовать системы на базе ПК. Будет нерационально, если рабочая станция по цене от $5000-10 000 простаивает значительное время из-за отсутствия подготовленных сотрудников. В то же время как ПК вполне могут применяться для решения других задач. В пользу ПК говорит и интерфейс, более привычный для большинства пользователей.

Основное преимущество рабочих станций – высокая производительность, поэтому если объем и сложность поставленных задач неуклонно растет, то нужно приобретать САПР на базе рабочей станции. При этом важно помнить о том, что та мощь, которой располагают старшие модели рабочих станций, большинству приложений явно не потребуется.

Прежде, чем приобретать САПР, узнайте, как давно ее производитель работает на рынке САПР, какая поддержка оказывается пользователям, имеет ли она защиту от несанкционированного копирования, интерфейс и документацию на русском языке, какие устройства ввода-вывода поддерживаются и какая минимальная аппаратная конфигурация необходима для нормальной работы. Проверьте, как она выполняет те функции, которые особенно важны. Если САПР будет использоваться для создания рабочих чертежей деталей, то проверьте, насколько удобно проставлять и редактировать размеры, как быстро система выполняет штриховку и регенерацию изображения, возможен ли пересчет размерных цепей и автоматическая простановка допусков. Обязательно получите ответ на вопрос: может ли САПР обмениваться информацией с внешними базами данных и какие библиотеки и базы данных поставляются вместе с ней или для нее (в том числе сторонними компаниями).

Если объявлено, что система поддерживает трехмерное (3D) черчение и моделирование, проверьте, как удобно выполнены эти функции и не «рассыпается» ли модель при усложнении либо изменении конструкции. Для интегрированных систем, имеющих постпроцессоры для подготовки ЧПУ-программ, поинтересуйтесь, какие станки поддерживаются, возможна ли поставка дополнительных модулей.

При покупке зарубежных САПР уточните у продавца, есть ли у разработчика представительство в стране или конкретном регионе, присутствуют ли здесь технические специалисты, какая техническая поддержка и сопровождение оказываются.

9. Новая жизнь старых чертежей

Очень часто при проектировании приходится использовать ранее созданные детали, узлы, конструкции. И вот тогда для их быстрого перевода в электронную форму нужно применять программу распознавания чертежей. К числу функций такой программы относятся коррекция и расслоение цветных изображений, выравнивание, калибровка, фильтрация и программная бинаризация цветных изображений, представление растровых данных и векторных объектов в одном документе, векторизация (растровые линии преобразуются в точные векторные объекты) и растеризация (векторные объекты, блоки, символы и тексты из чертежей САПР переносятся в растровые изображения).

В настоящее время наибольшее распространение получили программы продукты, поддерживающие технологию RasterArts (табл.2). Эта технология обеспечивает полную подготовку растрового изображения к печати и архивированию без перевода в векторную форму, использование сканированных изображений в инженерном документообороте, создает гибридные проекты, использующие возможности растровой и векторной графики.

Таблица 2. Программные продукты, поддерживающие RasterArts

Программы	Возможности
Spotlight Pro 3.1 / Spotlight 3.1	фильтрация, устранение линейных и нелинейных искажений растра; интеллектуальные объектные методы растрового выбора; растровые и векторные слои; растровая привязка, создание и редактирование растровой графики; встроенный векторный редактор; библиотеки растровой, векторной и гибридной графики; интерактивная и автоматическая векторизация; распознавание текста; экспорт и импорт векторных данных; библиотеки гибридной графики; ColorImageProcessor для расслаивания цветных изображений; поддержка TWAIN сканеров и многое другое
Vectory 5.1	фильтрация растра; объектные методы растрового выбора; растровые и векторные слои; инструменты создания и редактирования как растровых, так и векторных объектов; автоматическая векторизация; распознавание текста; экспорт-импорт векторных данных; поддержка TWAIN сканеров
RasterDesk Pro 2000 / RasterDesk 2000	фильтрация и калибровка растра; объектные методы растрового выбора; инструменты редактирования растровых данных; автоматическая векторизация и трассировка; возможность распознавания текста; ColorImageProcessor для расслаивания цветных изображений; поддержка TWAIN сканеров; поддержка MDI-интерфейса, толщины линий для всех векторных объектов; инструмент для коррекции векторных схем и чертежей, полученных в результате автоматической векторизации
Color Processor 2.1	фильтрация растра, калибровка растра, расслоение изображений на монохромные слои, уменьшение количества цветов изображения

10. Обратно к карандашу

Очень часто компьютерное проектирование выполняется по отсканированному ручному наброску или эскизу. А все проектирование представляет собой «смесь» бумаги и компьютерных данных, поэтому сейчас предпринимается много попыток интегрировать в САПР эскизирование.

Появившийся пакет NemetschekD-Board – это достаточно эффективное средство эскизного проектирования и наброска. Комплект включает в себя плоский монитор с сенсорным экраном, чувствительным к давлению, специальный карандаш и программное обеспечение Р1ап2, включающее в себя мощный пакет 2D-CAD и программу эскизирования от руки.

Мультиперья позволяют объединять столько перьев, сколько необходимо для создания сложных компонентов. Выбрав перо, можно конвертировать простые линии в мультивидовые элементы. Режим работы пером в САПР освобождает пользователя от выбора элементов и щелчков кнопкой мыши: при указании объекта все изменяемые параметры отображаются автоматически.

11. PLM-системы

11.1 Жизненный цикл продукта (изделия)

Под жизненным циклом продукта (изделия) подразумевается весь период его существования – от начальной идеи до снятия с производства и прекращения сервисной поддержки. Основные этапы жизненного цикла любого продукта:

1. Анализ требований рынка. Осознание и понимание того, насколько востребован рынком новый продукт.

2. Выработка концепции проекта. На основе анализа требований рынка формируется общая идея нового продукта.

3. Проектирование. Создается проект новой продукции.

4. Определение источников поставок. Поиск источников приобретения необходимых для производства деталей, материалов, компонентов, оборудования и т. д.

5. Производство. В соответствии с определенными на этапе проектирования спецификациями и с использованием полученных на этапе поставок деталей и материалов производится продукт.

6. Дистрибуция. Готовый продукт поставляется либо дистрибутору, либо непосредственно заказчику.

7. Послепродажное обслуживание. Выполняются техническое сопровождение, обслуживание и ремонт – в течение гарантийного срока или как дополнительно оплачиваемый сервис.

11.2 ProductLifecycleManagement

В современных условиях, кроме требований к качеству выпускаемой продукции, добавляется еще и необходимость сокращения времени выхода ее на рынок при одновременном удовлетворении индивидуальных потребностей клиентов (как ни как провозглашена эпоха Потребителя).

Сегодня для крупных производителей «виртуальное предприятие» – уже настоящая реальностью. Они сосредотачиваются на выработке концепции и проектирования продукции, а все остальное: от разработки до сборки – передают в аутсорсинг другим предприятиям. Но для контроля и интеграции всех процессов необходимы технологии, объединяющие и автоматизирующие все этапы жизненного цикла продукта.

К числу таких технологий относится PLM (ProductLifecycleManagement – управление жизненным циклом продукта). PLM – это набор программных компонентов обеспечения коммуникаций, интеграции модулей автоматизированного проектирования и визуализации, а также других решений, охватывающих полный жизненный цикл продукта. Решения класса PLM призваны объединить всех участников, обеспечивающих жизненный цикл как внутри предприятия-производителя, так и вне его, в том числе поставщиков, клиентов и сервисных центров.

Хранилище PLM позволяет производителю сохранить опыт, накопленный на предыдущих проектах, значительно упростить контроль за актуальностью информации, идентифицировать ошибки и избежать перепроектирования (по оценкам компании Aberdeen, не менее 70 % затрат на производство и сопровождение продукции приходится на этап проектирования).

PLM-система способна предоставить пользователю информацию в форме, соответствующей выполняемым функциям в жизненном цикле создаваемого продукта: трехмерные модели, схематические диаграммы, инженерные спецификации, календарные планы или прогнозы на основе анализа требований рынка. Конструктор будет работать в привычной ему среде САПР, а сотрудник маркетингового подразделения сможет получить из системы представление трехмерной сборки, пригодное для размещения в рекламных материалах.

С помощью информации, которую интегрирует PLM-система, даже не обладая специальными техническими знаниями сотрудники отдела закупок смогут выполнять поиск нужных деталей и выбирать оптимальные каналы поставки по сведениям, поступающим из конструкторских подразделений.

Знания о том, какие проблемы вызывает техническое сопровождение готовой продукции, ее гарантийное или послегарантийное обслуживание, могут серьезно повлиять на последующие проекты компании. Если производитель имеет возможность получить такие данные, проанализировать их и реализовать в следующих проектах те характеристики, которые позволят избежать аналогичных проблем для нового изделия, то он не только сэкономит на послепродажном обслуживании, а сделает продукт, который лучше удовлетворит запросы требовательных клиентов.

С помощью PLM клиенты получают возможность представлять свои требования по улучшению продукта или связанные с ремонтом претензии, которые будут непосредственно учтены конструкторами при проектировании следующей версии продукции.

Таким образом, технология PLM обеспечивает стратегический подход к бизнесу, предлагающий непрерывный набор бизнес-решений, который поддерживает коллективный режим создания, управления, распределения и использования продуктов. Кроме того, PLM поддерживает «расширенное представление о предприятии» среди клиентов и партнеров, способствует интеграции людей, процессов, систем и информации.

11.3 NewPLM

Системы PLM появились примерно 20 лет назад, но вскоре возникла необходимость отделить автоматизацию процессов проектирования и подготовки производства (CAD/САМ) от управления информацией, сопровождающей изделия. Тогда появилось самостоятельное от CAD/САМ направление ProductDataManagement (PDM), т. е. управление данными о продуктах, которое было связано с документооборотом конструкторской и технологической документации. Программное обеспечение PDM применялось на уровне конструкторских и технологических подразделений, не выходя на корпоративный уровень. Сегодня ситуация изменяется и данные PLM-систем требуются всему топ-менеджменту предприятия, anewPLM можно разделить на три взаимосвязанных составляющие управления жизненным циклом:

– жизненный цикл определения изделий (интеллектуальные активы предприятия);

– жизненный цикл производства (материальные активы предприятия);

– жизненный цикл операционной поддержки.

Эти циклы представляются тремя спиралями. Первичным является жизненный цикл управления интеллектуальными активами, который начинается с оценки пользовательских требований, выработки концепции продукта, а завершается, когда предприятие полностью отказывается от продукта, в том числе и от его сервисной поддержки. За ним следует второй цикл – производственный, который включает все, что связано с выпуском и распределением готовой продукции. Основными приложениями, реализующими функции этого цикла, являются системы управления ресурсами предприятия (ERP). И, наконец, внешний, операционный цикл поддерживают системы управления финансами, кадрами, взаимоотношениями с клиентами и др. (CRM, SCM и др.).

Исходя из этого, просматриваются основные составляющие концепции newPLM. Это возможность универсального, безопасного и управляемого доступа и использования информации о продукте, обеспечение ее целостности на протяжении всего жизненного цикла, а также управление соответствующими бизнес-процессами.

Преимущества PLM-систем:

– экономия затрат на разработку и быстрый вывод новой продукции на рынок (например, использование PLM-системы ENOVIA в одном из проектов позволило сэкономить $1 млрд., а цикл вывода нового продукта на рынок сократился с 72 до 16 недель);

– включение клиента в процесс создания продукта с начальных стадий;

– совершенствование характеристик разрабатываемого продукта и его повышение качества, обнаружение недостатков на ранних стадиях;

– увязка проектирования и производственных процессов;

– учет и использование опыта ранее выполненных проектов;

– реализация модели «виртуального предприятия»;

– управление проектами разработки и технологической подготовки производства новой продукции;

– повышение качества продукции;

– улучшение взаимодействия с поставщиками и потребителями.

12. Противоречивые оценки аналитиков

По оценкам IOС, рынок PML-систем в 2007 году вырастет до $9,7 млрд., а средний ежегодный прирост составит 26 %.

Аналитическая компания ARCAdvisoryGroup, которая специализируется на области PLM, дает оценку этого рынка в 2007 году в $14 млрд. при ежегодном приросте на прогнозируемый период в 20 %. Как утверждают аналитики CIMdata, в среднем объем рынка PML-систем будет увеличиваться на 25 % в год и к 2011-му достигнет $15 млрд.

13. Производители и потребители PLM

Так как PLM-системы являются в первую очередь производными от САПР (в большинстве случаев их расширение), то наибольшее распространение они получили в инженерной сфере. Около 75 % рынка PLM-систем работает на предприятиях автомобильной промышленности, в ИТ-индустрии, самолетостроении и машиностроении. PLM-системы также применяются в производстве потребительских товаров и бытовой электроники, в строительстве и фармацевтике. Важно заметить, что более 80% рынка PLM относится к дискретному производству.

Разработкой и поставкой на рынок PLM-систем занимаются компании двух ориентации (табл. 3). Первая, представители так называемых САПР-центричных поставщиков, обеспечивает многоитерационное проектирование в среде совместной работы над неструктурированными данными различной степени сложности. На базе ядра САПР строятся взаимосвязи остальных этапов жизненного цикла. Другая группа – это разработчики ERP-систем, которые для своих заказчиков на базе мощной информационной бизнес-системы активно предлагают собственные PLM-решения.

Решение mySAPPLMобеспечивает интеграцию с системой управления ресурсами предприятия и со всеми продуктами myS-AP.com, включая компоненты mySAPCRM, mySAPSCM, mySAPE-Procur-ement и mySAPExchanges. mySAPPLM позволяет управлять данными о продукте (LifeCycleDataManagement), жизненным циклом основного средства (AssetLifeCycleManagement), программами и проектами (ProgrammandProjectManagement), качеством (QualityManagement), а также обеспечивает сотрудничество на протяжении жизненного цикла продукта (LifeCycleCollaboration) и охрану окружающей среды и труда (EnvironmentalHealthandSafity).

Таблица 3. Некоторые производители и их PLM-системы

НаименованиеPLM-системы	Разработчик	Информация,
Agile PLM	Agile Software (США)	www.anqle.com
Enovia	IBM (США)	www.ibm.com
ІВаап	Baan (Нидерланды)	www.baan.com
Matrix	MatrixOne (США)	www.matrixone.com
mySAP PLM	SAP (Германия)	www.sao.com
PartY	Лоция Софт (Россия)	www.lotsia.com
PDM STEP Suite (PSS)	НИЦ «Прикладная Логистика» (Россия)	www.cals.corbina.ru/ PSS/index.htm
TeamCenter Engineering (iMAN)	EDS (США)	www.eds.com
TeamCenter Enterprise (Metaphase)	EDS (США)	www.eds.com
Windchill	РТС (США)	www.ptc.com
Лоцман: PLM	Аскон (Россия)	www.ascon.ru

ІВааnдляPLM представляет собой единый репозиторий данных, из которого в соответствии с заранее прописанными правилами информация в разных форматах доставляется на рабочие места сотрудников. Предусмотрена связь с внешним миром, например, из модулей iBaanPortal и В2В Server пользователи имеют доступ к обновляемым файлам через Интернет.

Российская система AOU,MAH:PLMявляется центральным компонентом программного комплекса КОМПАС V6. Она обеспечивает хранение и управление технической документацией на изделие, управление информацией о структуре, вариантах конфигурации изделий и входимости компонентов в различные изделия и управление процессом разработки изделия. Трехуровневая система ЛОЦМАН: PLM состоит из сервера баз данных, сервера приложений и клиентского модуля, с помощью которого пользователи получают доступ к требуемой информации.

Источником данных также выступают корпоративные БД семейства ЛОЦМАН, содержащие справочные данные о материалах и сортаментах, стандартных изделиях и т. д. Ввод данных в ЛОЦМАН:PLM осуществляется при помощи передачи информации из систем конструкторско-технологического проектирования, непосредственно из этих клиентских приложений. К объектам «дерева системы» привязаны описывающие их документы. В свою очередь, документам соответствуют файлы трехмерных моделей, чертежей, технологических процессов и т. д. В процессе групповой работы сохраненные документы могут быть взяты для дальнейшей разработки и редактирования. По окончании редактирования объект (документ) можно сохранить как текущую версию либо в виде новой версии. Таким образом, полностью доступна хронология разработки.

Компания EDSPLMSolutions предлагает на рынке полное решение в области PLM, которое в частности включает системы высшего уровня САПР Unigraphicsи l-deas, систему среднего уровня САПР SolidEdge, систему управления данными TeamcenterEngineering, систему технологической подготовки TeamcenterManufacturing и др. Одним из главных преимуществ ПО EDS на рынке САПР является сквозная поддержка всего инженерного цикла создания изделия. Все системы компании EDS построены на едином ядре, что обеспечивает взаимный обмен данными.

WindchillPDMLinkобеспечивает эффективное управление всеми данными о продукции на всех этапах ее жизненного цикла. Базируясь на WindchillFoundation, данное решение включает в себя многие усовершенствования, полученные в результате практического использования ПО Windchill на различных предприятиях. Это в первую очередь касается более удобного интерфейса пользователя, более эффективной системы управления конфигурациями в масштабе корпорации, улучшенной интеграцией с системами САПР и средствами создания и редактирования документов.

Выводы

В процессе выполнения контрольной работы мы ознакомились с:

– предпосылками внедрения САПР;

– условной классификацией САПР;

– САПР для машиностроения;

– архитектурно-строительными САПР;

– плоттером;

– PLM-системами;

– производителями и потребителями PLM и др.

Литература

1. Антонов А.В. Системный анализ. Методология. Построение модели: Учеб. пособие. — Обнинс: ИАТЭ, 2001. — 272 с.

2. Богданов А.А. Тетология: В 3 т. — М., 1905—1924.

3. Венда В.Ф. Системы гибридного интеллекта: эволюция, психология, информатика. — М.: Машиностроение, 1990. — 448 с.

4. Волова В.Н. Основы теории систем и системного анализа/ В.Н. Волова, А.А. Денисов. — СПб.: СПбГТУ, 1997. — 510 с.

5. Волова В.Н. Методы формализованного представления систем/ В.Н. Волова, А.А. Денисов, Ф.Е. Темнигов. — СПб.: СПбГТУ, 1993. — 108 с.

6. Гасаров Д.В. Интеллетальные информационные системы. — М.: Высш. ш., 2003. — 431 с.

7. Гелшов В.М. Введение в АСУ. — Киев: Техника, 1974.

8. Дегтярев Ю.И. Системный анализ и исследования операций. — М.: Высш. ш., 1996. — 335 с.

9. Корячов В.П. Теоретичесие основы САПР: Учеб. для вузов/ В.П. Корячо, В.М. Крейчи, И.П. Норенов. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 400 с.

10. Мамионов А.Г. Основы построения АСУ: Учеб. для взов. — М.: Высш. ш., 1981. — 248 с.

11. Меньов А.В. Теоретичесие основы автоматизированного управления: Учеб. пособие. — М.: МГУП, 2002. — 176 с.

12. Острейовский В.А. Автоматизированные информационные системы в экономике: Учеб. пособие. — Ср т: СрГУ, 2000. — 165 с.

13. Острейовский В.А. Современные информационные технологии экономистам: Учеб. пособие. Ч. 1. Введение в автоматизированные информационные технологии. — Ср т:СрГУ, 2000. — 72 с.

14. Автоматизированные информационные технологии в экономике/

Под ред. проф. Г.А. Титоренко. — М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1998.— 400 с.

15. Автоматизированные информационные технологии в банковской деятельности / Под ред. проф. Г.А. Титоренко. — М.: Финстатинформ, 1997.

16. АСУ на промышленном предприятии: Методы создания: Справочник / С.Б. Михалев, Р.С. Седенов, А.С. Гринбер и др. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 400 с.

Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ

ТЕХНОЛОГИИ, ИНЖИНИРИНГ, ИННОВАЦИИ

Product Lifecycle Management (PLM) – Технология управления жизненным циклом изделий. Организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолёты и ракеты, компьютерные сети и др.). Информация об объекте, содержащаяся в PLM-cистеме, является цифровым макетом этого объекта.

Картинки по запросу plm системы

В современном мире всё большее количество руководителей предприятий склоняется к тому, что основным инструментом в борьбе за успешность компании является внедрение инновационных технологий. Инновации – это та сила, что позволяет вашему предприятию занять большую долю рынка, сила, позволяющая вашим изделиям приносить максимальную прибыль. Инновации снижают расходы на организацию управления и увеличивают его эффективность. Наиболее передовые компании используют инновационные подходы не только на всех стадиях производства, но и на всех стадиях жизненного цикла их изделий.

Ежегодно на предприятиях возникают сотни новых идей, призванных ускорить производство, улучшить потребительские свойства изделий, уменьшить расходы на производство. Часть этих идей при первичном рассмотрении признаётся несостоятельными, из оставшихся, пущенных в разработку, минимум половина не приносит ожидаемого эффекта, и лишь малая доля реально оказывается воплощённой в конечном изделии. Однако сколько при этом производится информационных данных! Документы, версии, поправки, изменения, вносимые разными людьми – разобраться со всем этим вручную даже в небольшой компании может оказаться не под силу. Применение PLM-системы позволяет создать контролируемую среду распространения информации, в которой можно сохранить все идеи и документы, которые в дальнейшем будут доступны по первому требованию строго определённому регламентами кругу лиц. Ещё один положительный эффект: использование PLM-системы позволяет избавиться от ненужной дублирующейся информации.

Похожее изображение

Внесение в PLM-систему информации о более ранних разработках, на первый взгляд, может не показаться стоящей практикой, однако такой подход позволяет повторно использовать идеи, успешно зарекомендовавшие себя на предыдущих проектах. Вместо того, чтобы тратить время на повторное изобретение колеса, лучше достать его из архива PLM-системы. А если нужен другой его вариант, отчего бы для начала не проанализировать десятки уже имеющихся всё в том же архиве?

Реальность такова, что ведение бизнеса сейчас сопряжено с постоянным общением не только внутри компании, но и с партнёрами, поставщиками и даже клиентами, находящимися в разных концах не только одного города, страны, но и всего земного шара. Причин тому может быть множество. Быть может, у компании нет специалистов в той или иной области производства, и тогда привлечение специалистов из другой компании – единственный выход. Может, специалисты есть, но они заняты на других проектах; а может быть просто дешевле заказать производство третьим компаниям, чем производить что-то самим. А уж если говорить про техническую поддержку изделия, то обеспечение взаимодействия между географически распределёнными участниками жизненного цикла изделия становится непременным условием, с которым успешно справляется PLM-система.

PLM-система обеспечивает ещё одну важную функцию – сбор данных о функционировании изделия у заказчика. Вы видите, как эксплуатируется изделие, в каких условиях, что при этом с изделием происходит, видите слабые места изделия – это бесценные данные, анализируя которые можно как улучшить обслуживание вашего изделия, так и улучшить следующие версии самого изделия путём устранения соответствующих его недочётов, оптимизации тех или иных характеристик. На основе полученных данных можно предсказать сроки снижения функциональности и отказа тех или иных компонентов изделия и провести заблаговременное их обслуживание или замену. Наконец, при утилизации изделия появляется возможность определить ценность тех или иных его компонентов и возможность их повторного использования. В результате – сокращение расходов на производство, использование и обслуживание изделия, сведение к минимуму времени его простоя в результате возможных отказов.

Похожее изображение

PLM-система – это сложный программный комплекс, состоящий из нескольких взаимосвязанных компонентов. Сердцем PLM-системы являются сервера метаданных, обеспечивающие всю логику работы системы. Они собирают, хранят и обрабатывают данные о файлах, изделиях, пользователях и т.д. Отдельно существуют файловые сервера, на которых находятся электронные версии документов, хранящихся в PLM-системе. Как только тот или иной документ помещается в PLM-систему, сам он попадает на файловый сервер, а информация о нём попадает на сервер метаданных. В дальнейшем, при запросе документа, сервер метаданных проверяет, можно ли выдать тот или иной документ запросившему лицу, и если он обладает достаточными правами, копия документа нужной версии будет отправлена этому пользователю из файлового сервера. Стоит отметить, что на файловом сервере хранятся все версии документов, помещённых в PLM-систему, потому поиск архивных копий того или иного документа не вызывает сложностей; более того, поисковая система сервера метаданных облегчит нахождение нужной версии документа, ограничив поиск по дате, создавшему пользователю или отдельным атрибутам.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: В плане зрелости, степени развития российский рынок PLM-продуктов неоднороден. Например, по распространенности САПР конструкторско-технологической подготовки производства рынок достаточно зрелый – такие решения уже имеются почти на всех машиностроительных предприятиях. Системы класса PDM распространены меньше, решения для управления требованиями встречаются еще реже, а что касается полного цикла автоматизации – от управления требованиями до сопровождения изделия на стадии эксплуатации, то это единичные случаи в отечественной промышленности. Наиболее продвинутыми в плане PLM являются предприятия авиационной отрасли.

По структуре рынка PLM-продуктов можно выделить два различных сегмента: западные продукты и решения российских разработчиков. Довольно часто эти два разных мира пересекаются, дополняя друг друга, причем в пределах одного предприятия. В денежном выражении оба сегмента – отечественный и зарубежный – примерно равны.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Российские PLM-системы достаточно развиты, но они естественным образом двигаются за российскими машиностроительными предприятиями, и не способны в своем развитии опередить своего заказчика. Это большая проблема отечественных разработок в сфере PLM. Решения от DASSAULT Systemes, Siemens PLM, MSC Software и некоторых других зарубежных вендоров содержат опыт западных промышленных предприятий, во многом гораздо более передовых, чем отечественные.

Картинки по запросу plm системы

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: На западных продуктах работают предприятия, выпускающие наиболее сложные изделия – представители авиационной отрасли, судостроения. Используют они, как правило, системы от DASSAULT Systemes, Siemens PLM, AVEVA и некоторые другие. Те, у кого изделия попроще, используют российские продукты. Но зачастую отечественные разработки, как я уже сказал выше, используются крупными предприятиями вместе с западными продуктами, они дополняют их на отдельных участках производства.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Если говорить о внедрении управления полным жизненным циклом изделия, то когда на предприятии или в корпорации имеется понимание того, что такое программа изготовления изделия, управление программой и соответствующая практика, то можно говорить, что имеется и определенная готовность к внедрению PLM-продуктов.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Основные проблемы две – объемы финансирования и организационно-техническая незрелость предприятий в плане наличия определенной нормативно-технической документации. Чисто теоретически многие проявляют заинтересованность во внедрении PLM, потому что это выгодно с точки зрения увеличения прибыли, сокращения затрат, сокращения сроков запуска новых изделий в производство и, соответственно, их вывода на рынок. Все понимают, что без использования цифровой модели и трехмерного проектирования дальше двигаться невозможно.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Несколько лет назад государством была запущена система перехода на единый контракт полного жизненного цикла – от проектирования изделия до его изготовления. В рамках этой программы были проведены совещания в рамках ВПК, запущены несколько пилотных проектов, которые в настоящее время находятся в стадии реализации – это проекты в судостроительной, в авиационной и оборонной отраслях. Основная задача, решаемая в ходе реализации проектов, – выход на систему единого контракта жизненного цикла изделия между Минобороны и предприятием-исполнителем. Еще один серьезный стимул возник в результате поставок вооружений за рубеж. Одним из первых серьезных двигателей в плане внедрения PLM в нашей промышленности стали в свое время представители Минобороны Индии, заказывавшие российские подводные лодки, самолеты и желавшие понимать сроки ремонта, иметь интерактивные руководства по эксплуатации изделий и многое другое на общепринятом международном уровне. Западный рынок вооружений, безусловно, подталкивал и подталкивает российскую промышленность к дальнейшему развитию.

Картинки по запросу plm системы

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: На верхнем уровне мы предлагаем нашим заказчикам продукты DASSAULT Systemes. На нижнем сотрудничаем с российскими производителями конструкторско-технологических систем. Подчеркну, что без комплексного использования западных и российских решений невозможно было бы правильно выстроить работу с нашими заказчиками. В целях максимального удовлетворения потребностей заказчика мы идем на сотрудничество с нашими конкурентами, которые в данном контексте становятся партнерами.

Картинки по запросу plm системы

Имитационное моделирование технологических процессов – еще одна тема, выделяющая нас на общем фоне. Это актуально, когда возникает проблема технологического перевооружения предприятия, уже подготовлены спецификации станков под определенную программу выпуска, но понять, подходят ли станки под эту программу не всегда возможно. Однако если построить правильную имитационную модель, прописать логистические процессы, включая размещение оборудования, то возможно обнаружить узкие места и оптимизировать технологические процессы. В рамках этого направления нами осуществляется аудит программы технологического перевооружения, а также участие в проектировании цеха или даже всего предприятия. Практически на любой вопрос у нас есть ответ.

МИХАИЛ ПАНИН: PLM-консалтинг у нас отделен от внедренческого подразделения продуктов DASSAULT Systemes, и это тоже дает нам преимущество перед конкурентами. Они чаще всего работают с каким-либо одним поставщиком решений, западным или отечественным. В нашей же практике были проекты, в рамках которых мы прописывали бизнес-процессы под те системы, которые не продаем – есть опыт разработки бизнес-процессов, например, под внедрение продуктов Siemens PLM.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Существенная внешняя проблема, с которой сталкивается предприятия машиностроительных отраслей, это недостаточное финансирование. Не менее значимой проблемой является структура этого финансирования. Министерство обороны, заказывающее вооружение, оплачивает только само изделие и все фазы жизненного цикла, связанного с ним. Минпромторг выделяет деньги на развитие, но если мы проанализируем цели поступлений, то в основном это средства на оборудование и модернизацию производства. Для внедрения современных систем PLM необходимы крупные затраты на приобретение программного обеспечения и работы, связанные с его внедрением. На покупку ПО деньги не предусмотрены, причем даже в таких очевидных случаях, как станки с ЧПУ. Таким образом, предприятия должны финансировать свое развитие за счет собственных средств, за счет прибыли, которая, кстати говоря, тоже нормируется, то есть ограничивается действующими нормами.

Картинки по запросу plm системы

МИХАИЛ ПАНИН: В случае таких сложных изделий как самолеты, военные суда, замена зарубежных систем САПР в настоящее время попросту невозможна – просто в силу отсутствия отечественных аналогов. Если же мы говорим о системах управления данными, о технологических системах, то развитие российского ПО опережающими темпами на этих участках не просто возможно, оно необходимо, поскольку организация нашего производства такова, что многие западные системы элементарно не подходят. Для их внедрения пришлось бы поменять всю структуру производства.

ЛЕОНИД АЛТУХОВ: Основной план – интегрировать с точки зрения консалтинга все наши квалификации и продукты, включая бизнес-аналитику, создав ряд проектных решений, которые мы могли бы правильно позиционировать и предложить заказчикам, скомпоновав их по отраслевому признаку – судостроение, авиационная промышленность, тяжелое машиностроение. Мы обеспечим заказчиков готовыми решениями по автоматизации линеек их бизнес-процессов или даже конкретных бизнес-процессов, которые обеспечат непрерывность функционирования и сокращения эксплуатационных расходов. Все ради синергетического эффекта от комплекса систем, выстроенных вокруг PLM с учетом отраслевой и нормативной специфики.

Картинки по запросу plm системы

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Данная статья посвящена внедрению концепции PLM на предприятии. Приведено краткое описание понятия PLM. Рассмотрены Этапы жизненного цикла, предпосылки перехода на концепцию PLM. Рассмотрены основные способы реализации PLM-концепции.

Ключевые слова: PLM, PDM, ERP, MES.

В современном мире трудно представить процесс разработки технологической и конструкторской документации и других предпроизводственных процессов без использования современных информационных технологий. Поскольку наша страна также является частью этого мира, в ней также внедряются автоматизированные системы управления производством в различных областях производства, и они используются на всех этапах жизненного цикла продукции. Эта тема очень актуальна и имеет большой потенциал в развитии автоматизации производственного процесса в таких областях, как авиационное и транспортное машиностроение, а также в оборонной промышленности. На данный момент одной из самых передовых технологий в предпроизводстве является программный продукт Siemens PLM (Prоduct lifecyclе mаnagement) -программа Teamcenter.

PLM — это прикладное программное обеспечение для управления жизненным циклом продукции. Другими словами, PLM — это подход (концепция), основанный на объединении всей информации о продукте в одном информационном месте. [1].

В Японии, а также на Западе PLM начал бурное развитие около 15 лет назад. Сначала 2010 года PLM не обходит стороной нашу страну и начинает плавно интегрироваться на предприятиях, но положительный опыт иностранных производителей не может так же эффективно применяться на внутреннем рынке, в силу различных направлений предприятий. В этой статье мы проанализируем PLM-подход, для чего он реализуется и какую функцию в нем играет PDM-система (Computer- Aided Design- система автоматизированного проектирования, САПР. Product Data Management-система управления данными продукта).

И начнем мы с этапов жизненного цикла. Для каждого предприятия PLM-подход обеспечивает управление процессами на протяжении всего жизненного цикла продукта, включая следующие этапы:

− Планирование и разработка процесса;

− Производство и обслуживание;

− Упаковка и хранение;

− Продажи и дистрибуция;

− Монтаж и ввод в эксплуатацию;

− Тех. поддержка и тех. обслуживание;

− Утилизация и / или переработка.

Независимо от предприятия, его специфики и выпускаемого продукта данные этапы охвачены в информационных системах класса-ERP, и каждый из этих этапов соответствует информационной системе: маркетинг, планирование, закупки, производство, продажи, монтаж и техническое обслуживание — т. к. это пакет системы учета и мы их не будем рассматривать.

В ERP-системе, отсутствует один очень важный этап — это проектирование изделия. Далее мы как раз и поговорим об этом этапе, который подразумевает разговор о САПР и PDM-системе.

И начнем мы с анализа предпосылок к внедрению концепции PLM. Многие руководители планируют внедрение на своих производственных предприятиях концепции PLM. Это вызвано следующими, объединяющих их, проблемами:

− Медленное время выхода на рынок из-за проволочек при разработке;

− Постоянное нарушение сроков разработки и производства;

− Высокие траты по содержанию собственных конструкторских бюро (КБ);

− Низкая скорость разработки изделия, а также внесение изменений в конструкторскую и технологическую документацию (КТД);

− Проблемы взаимодействия конструкторских бюро и производственных площадок;

− Низкая эффективность управления проектами при разработке новых продуктов;

− Низкое качество разрабатываемой и выпускаемой продукции;

− Несоблюдение маркетинговых и производственных требований в процессе проектирования;

− Ориентация сотрудников компании на объемные показатели.

Большая часть проблем проистекает из общей проблемы многих производственных предприятий — это низкая степень автоматизации. Если бух. учет и управление финансовыми потоками предприятий хоть как то автоматизированы, то PDM-системы только начинают внедрение. Планируется, что это будет длиться, по крайней мере, в течение следующих пяти лет.

И тогда возникает вопрос — что конкретно требуется внедрять: PLM или PDM? Для начала, нужно понять: что такое PLM и PDM и чем они отличаются. PLM — это концепция, которую руководитель компании применяет для достижения определенных целей это:

− Снижение себестоимости изделия;

− Уменьшение срока выпуска новых продуктов.

Главный инструмент достижения указанных целей это — система PDM. Далее будут рассмотрены главные пути реализации концепции PLM через — внедрение определенных специфик PDM-системы.

Для снижения затрат конструкторами и технологами при разработке КТД они должны заниматься только своими главными сущностями — это электронная структура изделия (ЭСИ) и электронная технология изготовления (ЭТИ), которые появляются в PDM-системе. Смысл в том, чтобы они занимались только ЭСИ и ЭТИ, а не второстепенными задачами.

Для проектировщиков самое главное — потратить как можно меньше времени на проработку дерева спецификации в самой PDM-системе и как можно больше времени на разработку продукта в самой САПР.

Снижение затрат на разработку за счет увеличения доли заимствованных деталей и узлов является еще одним очевидным преимуществом автоматизации: использование ЭСИ и ЭТИ позволяет легко организовать поиск деталей и сборочных единиц (ДСЕ), закупаемой продукции (ПКИ), технологического оборудования (СТО) и других элементов конструкторско-технологического проектирования на предмет применимости. Отсюда — возможность наследования узлов и деталей уже ранее разработанных (не отдельно взятого сотрудника, а всей организации). Как результат, вместо копирования или, создание уже кем-то ранее созданной детали, специалисты-разработчики могут унаследовать некоторые узлы, схемы, детали и даже части маршрута или технологии от предыдущих разработок. Для этого всего лишь необходимо найти нужный узел по применимости и включить его в свой проект.

Еще одной важной особенностью работы конструкторских бюро и отделов технической (технологической) документации (ОТД) является организация архива. Современная система PDM допускает так называемый электронный архив, когда вся документация по изделию или техническому процессу хранится в электронном виде, а печатные копии печатаются только при необходимости. Во всяком случае, практически каждое предприятие имеет электронный и бумажный архивы.

Ускорение процесса разработки продукта. Благодаря значительно более эффективному информационному обмену между членами проекта: руководитель проекта в любой момент времени имеет актуальную информацию о готовности определенных блоков и может одновременно ставить несколько задач по разработке несвязанных или слабо связанных блоков. Другими словами, реализация PDM-системы позволяет реализовать метод параллельного проектирования.

Последний способ внедрения PLM — это организация совместной работы команд независимо от местонахождения сотрудников. Речь идет об использовании облачных (SaaS) технологий (англ. Software as a service — программное обеспечение как услуга, то есть технология обслуживания) в области автоматизации работы конструкторов, технологов, стандартизаторов и других профессий, так или иначе связанных с разработкой продуктов и комплексов в современной промышленности.

В соответствии с концепцией PLM одной из задач PDM-системы является подготовка базы нормативно-справочной информации для производственной системы (MES-system) или для системы управления предприятием (ERP-system). Конкретная реализация биржи зависит от специфики предприятия и реализуемых на нем программных продуктов [3].

Дело в том, что любое внедрение продукта — это комплекс организационно-технических мероприятий, и если оборудование и технические специалисты (программисты, инженеры, руководители проектов) уже вполне готовы автоматизировать российские предприятия — дело встает за организационной составляющей. Много предприятий так и будут работать по старинке ровно до тех пор, пока высшее руководство не поймет необходимость перемен. Другими словами — пока внедрение концепции PLM не станет одной из основных задач предприятия.

Основные термины (генерируются автоматически): PLM, PDM, предприятие, внедрение концепции, жизненный цикл, разработка, электронный вид, этап, конструкторское бюро, технологическая документация.

В последнее время термин PLM стал очень популярен в России и постоянно встречается на страницах многих технических журналов. Разобраться в хитросплетениях понятия PLM подчас бывает совсем непросто. С каждым годом информация о CAD/CAM/CAE-системах, их производителях и пользователях растет как снежный ком. Часто об одном и том же продукте приходится слышать самые разные мнения. Однако при всем увеличении объема информации ощущается недостаток информированности, – как рядовых пользователей, так и руководителей, возглавляющих различные подразделения, так или иначе связанные с САПР. Это обстоятельство заставляет уделять больше внимания рассмотрению PLM-систем с разных сторон.

Работа содержит 1 файл

ПЛМ.doc

PLM (Product Lifecycle Management) – это “стратегический бизнес-подход, применяющий согласованный набор бизнес-решений по поддержке коллективного процесса разработки, управления, передачи и использования информации об изделии от создания концепции изделия до его утилизации, и реализованный в рамках расширенного предприятия на основе интеграции людей, процессов, бизнес-систем и информации”.

Определение аналитической компании CIMdata

PLM-направление является очередной ступенью развития информационных технологий. Развитие САПР идет эволюционным путем. Начиналось все с 2D- и 3D-систем. В начале 90-х возникло параметрическое моделирование, а в середине 90-х годов появился цифровой макет изделия. Это стало настоящей революцией в проектировании. Цифровой макет изделия – не просто трехмерная модель изделия и возможность реалистичной визуализации. Цифровой макет изделия предполагает наличие специального подхода к управлению процессом изготовления изделия и обеспечивает не только геометрическое, но и логическое управление сборкой в рамках группового проектирования. PLM-системы распространяют понятие цифрового макета на все производство. Очень важно понимать, что PLM не есть лишь сумма отдельно взятых CAD/CAM/CAE/PDM/ERP/CRM и других систем. Истинное PLM-решение предполагает комплексный подход, а это совсем иные принципы САПР, так как PLM-система позволяет управлять производственным процессом. В основе PLM лежит концепция PPR (Product Process Resource), то есть в рамках единой архитектуры пользователи должны управлять тремя разнородными типами данных: о продукте, технологических процессах и ресурсах предприятия. Постоянно обновляемый цифровой макет настолько точен, что при цифровом моделировании технологического процесса подготовки производства в разы снижается время на подготовку серийного производства, а также в 2-3 раза уменьшается стоимость самих технологических процессов механической обработки, сборки и испытаний. Справедливо утверждение, что внедрение PLM-системы – это прежде всего изменение культуры проектирования и производства.

Переход на PLM-технологии – дорогое занятие, но без этого вскоре российский производитель не сможет разговаривать на одном языке с иностранными партнерами. В условиях государственного и частного бизнеса тройной вектор инновационного промышленного развития – эффективность, стоимость, время – сегодня находится в IT-сфере. Отечественного российского программного обеспечения, способного конкурировать с зарубежным, к сожалению, пока нет. Решающую отрицательную роль здесь сыграл системный характер проблем. За последние 20 лет в отечественную IT-отрасль средства почти не вкладывались. А Запад уже освоил и активно развивает новые методы работы, во главу угла которых поставлена прибыль, а значит: проектирование под заданную себестоимость, максимальное сокращение срока вывода новых изделий на рынок за счет распараллеливания работ, управления жизненным циклом изделия. На данном этапе важно научиться грамотно использовать импортные системы как инструмент, внедрять их в производственный процесс, менять методологию инжиниринга.

Проблемой также является само внедрение PLM-технологиий. Если вы просто установите PLM-систему на компьютеры и изучите справочную документацию, то едва ли сможете использовать более одной десятой всех заложенных в нее возможностей. Поэтому очень важно, чтобы решение внедрялось на предприятии с участием квалифицированного интегратора. Внедрение PLM-системы можно сравнить с изучением иностранного языка: приобретение программных средств эквивалентно покупке словаря, но этого еще не достаточно, чтобы научиться строить фразы и предложения. Раньше, когда понятие САПР сводилось к трехмерному моделированию, все было просто и понятно, но полноценное внедрение PLM-решения своими силами практически невозможно в силу объективных причин – слишком широк спектр решаемых задач.

Внедрение на предприятиях машиностроительной или приборостроительной отраслей системы управления жизненным циклом изделия (Product Lifecycle Management, PLM-системы), предназначенной для сокращения времени его разработки, ускорения вывода на рынок, повышения качества изделия в процессе изготовления и его надежности в процессе эксплуатации.

PLM-система — это интегрированная структура, объединяющая всю информацию о процессах создания и выпуска продукции от технического задания и описания функционального состава изделия до разработки конструкторской документации и технологической спецификации производственного оборудования. В PLM-системе находится наращиваемое в течение жизненного цикла цифровое описание изделия или его цифровой макет.

Построение эффективной PLM-системы требует упорядочения и структуризации всех рабочих процессов управления Жизненным Циклом изделия путем построения их моделей, которые интегрируют системы различных подразделений, предприятий, партнеров, поставщиков и потребителей.

В рамках выполнимой модели сквозного рабочего процесса, логически представляющего собой единый контейнер и описывающего последовательность взаимосвязанных задач управления ЖЦ изделия, осуществляются обращения различных систем, пакетов программ для расчетов, баз данных, систем визуализации информации и средств коммуникации, в том числе находящихся на различных предприятиях компании. Обращения к различным системам из состава PLM-платформы происходит через Интернет, что позволяет построить легко масштабируемую среду поддержи ЖЦИ.

Преимущества использования исполнимых моделей рабочих процессов управления

ЖЦ изделий состоят в том, что такие модели позволяют:

Оперативно адаптировать рабочие процессы поддержки ЖЦ в соответствии с изменившимися условиями, требованиями или возможностями и сократить необходимые для этого время, издержки и риски.

Интегрировать разнородные программные платформы и системы, используемые при управлении ЖЦ продукции.

С минимальными затратами времени организовать распределенное информационное взаимодействие между предприятиями компании, а также поставщиками и партнерами в процессе поддержки ЖЦ изделия.

Обеспечить масштабируемость среды поддержки ЖЦ изделий, открытую для подключения новых систем, разработчиков и предприятий-соисполнителей за счет доступа к ним через Интернет.

Снизить трудоемкость и время внесения изменений при совершенствовании продукции, обеспечивающем ее эволюционное развитие и модернизацию.

Обеспечить создание библиотек стандартных процессов поддержки ЖЦ изделий, которые могут использоваться централизованно всеми предприятиями компании, в том числе и как шаблоны при создании моделей рабочих процессов для новых изделий.

Повысить наглядность рабочих процессов поддержки ЖЦ (проектирования новых изделий) и создать возможности для проведения их анализа, оптимизации и, соответственно, снижения затрат на выполнение.

Получать показатели, характеризующие выполнение рабочих процессов управления ЖЦ и их отдельных шагов, что дает возможность оценивать результат от внесенных изменений в рабочий процесс. А поскольку поддержка ЖЦ осуществляется в соответствии с отлаженными и оптимизированными эталонами рабочих процессов из библиотеки шаблонов, то значительно снижаются риски совершения разработчиками ошибочных действий.

Установить в масштабах компании определенную дисциплину управления ЖЦ, задавая точные правилами и последовательность процедур при решении каждого вида задач управления и тем самым стандартизировать процессы создания и производства продукции.

Проведение информационного обследования предприятия с описанием всех рабочих процессов компании по конструкторской разработке изделия, его производства, эксплуатации и модернизации.

Формирование требований к системе управления ЖЦ. Выбор PLM-системы. Описание сквозных рабочих процессов поддержки ЖЦ изделий и разработка их выполнимых моделей, определение точек интеграции рабочих процессов с различными системами.

Отладка моделей сквозных рабочих процессов и системы в целом. Разработка эксплуатационной документации.

Составляющие компоненты решения

Основными компонентами PLM-решения на предприятии являются:

PDM-система (Product Data Management, PDM) — для систематизации и управления всеми инженерными данными об изделии;

CAD-система (Computer Aided Design, CAD) — система автоматизированного проектирования изделий;

CAE-система (Computer Aided Engineering, CAE) — система инженерных расчетов;

CAM-система (Computer Aided Manufacturing, CAM) — система разработки управляющих программ для станков и технологических линий.

Помимо основных систем, полное PLM-решение может также включать:

CAPP-систему (Computer Aided Production Planning, CAPP) — для планирования производственных процессов;

MPM-систему (Manufacturing Process Management, MPM) — для моделирования и управления производственными процессами;

систему цифрового производства (Digital Manufacturing – DM);

система поддержки эксплуатации, обслуживания и ремонта изделия (Maintenance, Repair and Operations or Overhaul – MRO) и другие.

Цифрово́й маке́т — совокупность электронных документов, описывающих изделие, его создание и обслуживание. Содержит электронные чертежи и/или трёхмерные модели изделия и его компонент, чертежи и/или модели необходимой оснастки для изготовления компонент изделия, различную атрибутивную информацию по компонентам (номенклатура, веса, длины, особые параметры), технические требования, директивные документы, техническую, эксплуатационную и иную документацию.

Состав цифрового макета

Система управления документами — один или несколько программных комплексов, организующих документы цифрового макета в единое целое и управляющая их жизненным циклом. В настоящее время в качестве системы управления используются системы PDM или PLM.

Система управления составом изделия — даёт возможность создавать абстрактную структуру изделия, не имеющую жёсткой связи с файлами САПР-систем, что позволяет легко изменять состав изделия в зависимости от конфигурационных вариантов или целевого исполнения. При наличии системы управления составом изделия возможно применять один и тот же цифровой макет для выпуска и обслуживания всех модификаций и исполнений изделия.

Система управления жизненным циклом документов — включает в себя средства коллективной работы по просмотру, верификации и утверждению новых документов и по внесению изменений в ранее утверждённые документы. При использовании электронной подписи или принятого на предприятии её аналога возможна разработка и эксплуатация изделия по полностью безбумажной технологии.

Система управления жизненным циклом изделия — является набором средств и настроек для представления цифрового макета на различных этапах создания и существования изделия: конструировании, производстве, обслуживании и утилизации.

Трёхмерная модель — совокупность файлов одной или нескольких САПР-систем, представляющих объёмные модели частей и компонент изделия. Взаимное и абсолютное позиционирование в небольших изделиях может управляться САПР-системой, для больших проектов управление позиционированием осуществляется PDM-системой.

Читайте также:

Дарение и наследование жилья реферат

Кадастровая выписка на земельный участок реферат

Реферат на тему освоение человеком труднодоступных территорий планеты

Сервис рефератов и курсовых

Биотрансформация лекарственных средств реферат

Источник

В статье авторы рассматривают системы класса PLM и их роль в цифровизации компаний.

Ключевые слова:

PLM, цифровизация, цифровая компания, производственная система.

Цифровая компания — компания, которая внедряет информативные технологии для укрепления своих позиций на рынке. Технологии внедряются на всех этапах жизненного цикла продукции. Компания с традиционными методами работы при внедрении информативных технологий преобразуется в цифровую компанию, что делает продукт, производимый этой компанией, цифровым.

В процессе работы нынешних компаний создается настолько большой массив информации, что работник не может обработать их без применения современных технологий. Чтобы обработать такое количество информации на предприятиях используются устройства, связанные в единую сеть и передающие друг другу данные на разных стадиях производства.

Цифровая трансформация — процесс, вызываемый воздействием внешних явлений и протекающий благодаря им. Через цифровую трансформацию достигается увеличение операционной деятельности, что приводит достижению большей производительности компании.

Особенность цифровой трансформации состоит в объединении потоков данных от всех этапов жизненного цикла изделия. Основной задачей цифровой трансформации является уменьшение затрат времени для принятия решений, увеличение количества способов реализовать потребности потребителя, уменьшение потерь времени для передачи информации между работниками, снижение стоимости продукции.

Цифровая компания включает в себя цифровизацию и интеграцию процессов на всех вертикальных уровнях иерархии компании, от разработки продукта и закупок до производства, логистики и сервисного обслуживания. Горизонтальная интеграция цифрового включает в себя выстраивание новых связей как внутри компании, так и снаружи, а именно поставщиков, потребителей и всех основных участников на протяжении всей цепочки создания стоимости. Для претворения этого в жизнь компания использует последние технические и цифровые достижения. Цифровизация и интеграция процессов на вертикальных и горизонтальных уровнях осуществляется на основе специальной цифровой платформы и представляет собой цифровую экосистему цифровой компании.

Цифровая платформа — это совокупность цифровых данных, моделей, логики, алгоритмов, средств, методов, средств, информации и технологий, которые представлены в объединенной автоматизированной функциональной системе. Такая система используется для профессионального управления определенной частью работы, для которого производится процесс взаимодействия всех заинтересованных сторон.

Любая цифровая платформа формирует вокруг себя соответствующую ей экосистему цифрового предприятия, которая содержит в себе поставщиков ресурсов и компонентов, потребителей, а также сервисные и операционные услуги. В то же время любая информация об операционных процессах, эффективности процессов, управлении качеством и операционном планировании может быть предоставлена имеющим к ней доступ работникам в режиме реального времени в общей для всей цифровой компании сети.

Частным случаем цифровизации предприятий является цифровизация производства. Преимущества цифровизации производства:

— увеличение качества производства благодаря возросшей эффективности использования ресурсов;

— уменьшение количества бракованной продукции;

— снижение расхода ресурсов и финансов.

Технологии, используемые цифровым производством:

— цифровое моделирование — точная математическая модель, по которой рассчитываются расходы и эффективность запускаемого производства;

— трехмерное моделирование — моделирование, с помощью которого посредством компьютерной графики строятся трехмерные модели;

— управление жизненным циклом изделия — технология, которая благодаря постоянному мониторингу состояния изделия позволяет своевременно реагировать на любые отклонения от запланированного хода производства;

— технология «интернета вещей» — технология, которая на постоянной основе производит синхронизацию имеющейся информации с интернетом, исключая тем самым вероятность ошибки оператора устройства.

У всех технологий, используемых на цифровых производствах, одни общие свойства — они направлены на сбор и обработку множества данных от многих систем, на моделирование и на автоматизацию.

Для цифровизации производства используются специальные автоматизированные системы класса PLM.

PLM — это прикладное программное обеспечение, которое предназначено для управления жизненным циклом продукта. PLM-технологии объединяют методы и инструменты информационной поддержки на всех этапах жизненного цикла изделия. Определяющей особенностью PLM является взаимодействие любых автоматизированных систем с любыми средствами автоматизации от любых разработчиков. PLM-технологии — это база, которая содержит в себе цифровое информационное пространство, в котором функционируют PDM, CAD, CAE, CAPP, CAM, MPM.

Основные компоненты PLM:

PDM — основа PLM, которая представляет собой систему управления данными о продукте;

CAD — проектирование изделий;

CAE — инженерные расчеты;

CAPP — разработка техпроцессов;

CAM — разработка управляющих программ для станков с ЧПУ;

MPM — моделирование и анализ производства изделия.

На любом этапе жизненного цикла изделия применяются разнообразные программы, которые используются для получения инженерной информации. В большинстве случаев программы могут взаимодействовать с PDM, благодаря чему процесс работы с информацией становится удобнее и продуктивнее. Вся инженерная информация расположена в одном месте для всех объектов жизненного цикла, имеющих доступ к ней. PLM создает связующее программное обеспечение, которое включает в себя информационные системы компании и обеспечивает одновременную работу всех участников жизненного цикла изделия над проектом.

PLM-система — производственная система, которая решает задачи автоматизации конструкторского и технологического проектирования для автоматизированного производства, оснащенного программно-управляемым технологическим оборудованием. В среде PLM-системы работают конструктора, технологи и разработчики изделий. С системой работают и службы, занятые подготовкой производства, и те, кто использует конструкторско-технологическую информацию как исходные данные для планирования, обеспечения, управления производственным процессом. Данные, единожды добавленные в систему, многократно используются в дальнейшем.

Наиболее важной частью PLM-системы является единый электронный архив, содержимое которого наполняется благодаря работе конструкторского отдела компании. Для конструкторской службы PLM — это база данных по производимой продукции и средство для работы с рабочей документацией. Для остальных служб PLM-система обеспечивает доступ к информации посредством актуальной базы данных.

Проектирование технологических процессов осуществляется с учетом библиотек, материалов, инструментов, стандартов, типовых технологических процессов, а также руководств по выбору оснастки и выбору инструментов по поводу использования производственного оборудования.

На рынке представлено множество PLM: как иностранных, так и отечественных. Ниже представлена таблица, в которой приведены компании, выступающие на рынке PLM, их продукция, краткое описание продукции и основные заказчики, пользующиеся услугами данных компаний.

Таблица 1

Рынок

PLM

КОМПАНИЯ	PLM-ПРОДУКТЫ	ОПИСАНИЕ
USG	Unigraphics NX	CAD/CAM/CAE-система
Solid Edge	Система твердотельного и поверхностного моделирования
Teamcenter	Пакет масштабируемых программных решений для поддержки жизненного цикла изделий
E-factory	Система моделирования процессов производства
IBM / Dassault Systemes	CATIA	Система автоматизированного проектирования
ENOVIA	Система управления жизненным циклом продуктов
DELMIA	Программное обеспечение для моделирования производства
SmarTeam	Приложение для управления данными о продукции
SolidWorks	Программный комплекс САПР для автоматизации работ
DB2	Семейство систем управления реляционными базами данных
Lotus	Система коллективной работы
РТС	Pro/E Wildfire	CAD/CAM/CAE-система
Windchill	Программа управления жизненным циклом продукта
utodesk	Inventor	Система трёхмерного твердотельного и поверхностного параметрического проектирования
АСКОН	’Компас», «Лоцман:РLМ»	CAD/CAM-система и система управления инженерными данными и жизненным циклом изделия
«Топ Системы»	Т-FLех	Система автоматизированного проектирования
MatrixONE	Matrix 10	Система контроля и управления доступом
Agile	Agile 9	Набор средств управления инженерной информацией
«Лоция Софт»	Lotsia PLM 4	Система автоматизации управления данными, документооборотом и электронным архивом
«СиСофт Девелопмент»	TechnologiCS	Программа для управления проектами
ADEM	ADEM	CAD/CAM/CAPP/PDM система

Каждая из PLM-систем имеет схожий с остальными набор функций. Зачастую многие из них задействуют стороннее программное обеспечение для осуществления работ, для которых данная система не была изначально разработана.

В рамках программы импортозамещения получили развитие отечественные PLM-системы. На данный момент они не уступают по функционалу и удобству зарубежным аналогам.

Литература:

ГОСТ 23501.101–87 Системы автоматизированного проектирования. Основные положения: утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26.06.87 N 2668: дата введения 1988–07–01
Обзор систем автоматизированного проектирования / Дудко О. Н., Нелюбина А. Д., Кожевникова Н. Ю., Хасанов А. Р. // Современные материалы, техника и технологии — Челябинск, 2015 — Выпуск № 2 — с. 51–54.
PLM эксперт. Инновации в промышленности. 2018. № 1 (апрель)
Французова Ю. В., Трошина А. Г. Повышение эффективности технического контроля с использованием информационных технологий // Труды Всероссийской научно-технической конференции «Интеллектуальные и информационные системы» (Интеллект-2016) / Тульский государственный университет. Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. С. 192–194.
Чад Джексон. Новое поколение проектирования // САПР и графика. -2017. — № 12. — С. 58–63.
Бортяков Д. Е. Основы проектной деятельности. Системы автоматизированного проектирования машин и оборудования: учебное пособие / Д. Е. Бортяков, С. В. Мещеряков, Н. А. Солодилова; под ред. С. В. Мещерякова. — 3-е изд. перераб. и доп. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. — 152 с.

Основные термины (генерируются автоматически): PLM, CAD, CAM, PDM, CAPP, жизненный цикл изделия, цифровая компания, ADEM, CAE, цифровая трансформация.

Источник

Системыавтоматизированного проектирования и PLM-системы

С О Д Е Р Ж АН И Е

Введение

1. Предпосылкивнедрения САПР

2. Условнаяклассификация САПР

3. Инженерныерешения

4. САПР длямашиностроения

5. Архитектурно-строительныеСАПР

6. САПР черезИнтернет

7. Плоттер — спутник САПР

8. Принципывыбора

9. Новаяжизнь старых чертежей

10. Обратно ккарандашу

11. PLM-системы

11.1 Жизненныйцикл продукта (изделия)

11.2Product Lifecycle Management

11.3New PLM

12.Противоречивые оценки аналитиков

13. Производителии потребители PLM

Выводы

Литература

Введение

Тема контрольной работы «Системы автоматизированного проектированияи PLM-системы».

Качество и стоимость машиностроительного, строительного или производственногопроекта во многом определяются применяемой технологией проектирования. В былыевремена вся техническая документация создавалась вручную на кульманах ичертежных досках. Но сегодня, когда ПК появились на рабочих местахконструкторов и технологов, любой проект немыслим без использования системавтоматизированного проектирования (САПР).

В нашей стране такие системы появились в качестве «прогрессивногосредства по ускорению работы конструкторских бюро» в начале 80-х годов прошлоговека в авиационной отрасли. Хотя первые попытки не дали ожидаемых результатов,тем не менее, они все же подтолкнули к развитию этого направления. И еслисначала основная задача САПР сводилась к построению внешних поверхностей машини станков, прочностных расчетов, то вскоре эти системы «научились» рассчитыватьразличного рода схемы, рисовать архитектурные и строительные чертежи, создатьподписи и проставлять размеры и, вообще, создавать законченные и оформленныечертежи в соответствии с требованиями существующих стандартов.

Цель работы –ознакомится с системами автоматизированного проектирования и PLM-системами.

1. Предпосылкивнедрения САПР

САПР возникликак чертежные пакеты и специализированные векторные графические редакторы. Восновном они были ориентированы на конструкторов и разработчиков ипредназначены для создания машиностроительных и архитектурных чертежей, электрическихсхем, первоначально не предусматривая особенных интеллектуальных функций.Отличие САПР от графических редакторов заключается в возможности работы сдигитайзером (устройством для ввода графической информации), развитой системойсоздания подписей и нанесения размеров, создании законченного и оформленногочертежа. Постепенно развивалась унификация, возможность сборки чертежа изстандартных элементов, появилась возможность сопровождать этот процесс выпускомсопутствующей документации. Вслед за этим в САПР стали включаться различныерасчеты (прочностные, тепловые), и эти программы стали все более различаться,ориентируясь на различные области применения.

Сегодня все больше руководителей предприятий изыскивают средствадля приобретения современных САПР. Это можно объяснить тем, что применениевычислительной техники в области автоматизации труда конструкторов и технологовдоказало эффективность и жизнеспособность этих решений.

Ведь применение САПР позволяет повысить производительность трудаконструктора и технолога в 2-3 раза, повысить эффективность взаимодействиямежду различными подразделениями, уровень и качество конструкторско-технологическихработ. Кроме того, с помощью САПР можно сократить сроки технической подготовкипроизводства, высвободить конструкторов от непроизводительных работ, расширитьвозможности проектирования и изготовления сложного оборудования, а такжесоздавать единую унифицированную конструкторско-технологическую базу данныхпредприятия. А все это в свою очередь позитивно сказывается на финансовомположении предприятия.

2. Условная классификация САПР

Фактически, в зависимости от имеющихся функций, требований коборудованию и цен, все САПР условно можно разделить на простейшие, простые,средние и сложные.

К первым двум классам до последнего времени можно было отнестипрактически все системы, работающие на ПК преимущественно в среде MS-DOS и Windows. Программы этихкатегорий служат для выполнения простых двухмерных чертежей без возможностейсложного геометрического моделирования, хотя и имеют ограниченный набор функцийпо трехмерному моделированию.

Категория средних САПР сформировалась сравнительно недавно. Практическивсе представленные в ней САПР базируются на платформе Windows 98/NT/2000/XP. Обязательным условиемдля них является наличие функции обмена данными (или интеграции) с системамиуправления производством.

Сложные САПР применяются для решения наиболее трудоемких задач — моделирования поведения сложных механических систем в реальном масштабевремени, оптимизирующих расчетов с визуализацией результатов, расчетовтемпературных полей и теплообмена и т. д. Обычно в состав системы входят какграфические, так и модули для проведения расчетов и моделирования,постпроцессоры для станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

Деление САПРпо областям применения показано в табл. 1.

Таблица 1. Области применения САПР

Тип Модели САПР Производитель Универсальные AutoCAD 2002, AutoCAD LT 2002, Auto Sketch R7, Actrix Technical 2000 Autodesk DenebaCAD 2 Deneba Software Машиностроение КОМПАС 5, KOMnAC-3D, АВТОПРОЕКТ Аскон КОМПАС-Штамп Autodesk Inventor, Mechanical Desktop Autodesk IndustryCS, Mechanics, HydrauliCS ElectriCS Consistent Software SOLIDCAM CADTECH TEXTPAH, ТЕХТРАН/Раскрой НИП-Информатика 3D QuickFill C-Mold JPK Mould JPK Mould Copra MetalBender data M Software CADMECH, CADMECH Desktop, Rotation, Gear, LCAD, TechCard, AVS НПП Интермех Fobos Fobos COSMOS/Desian Star SRAC Dynamic Desiqner Motion Adams SolidWorks SolidWorks Архитектура и строительство AutoCAD Architectural Desktop, AutoCAD Land Development Desktop, AutoCAD Civil Design, AutoCAD Survey SoftdeskS8 Autodesk ArchiCAD 6.5, ArchiCAD Classic, Archi- Sraphisoft CAD for TeamWork СПДС Graphics -onsistent Software Маэстро vlaestro Group / аutoKITCHEN McroCAD (

eomatiCS (

3eoCAD Systems 1 lant-4D 7 EA-Technoloqy ( -тарт j. Трубопровод F ‘roSFEEL 3D :iWI Software с

CAD s

CAD Grouc

3. Инженерные решения

Прежде, чем начать проектирование, необходимо получить инженерныенавыки. Существует несколько программ, которые позволяют решать инженерныезадачи.

Среди них прежде всего нужно выделить «классика» — AutoCAD от Autodesk. Эта программа настолькопопулярна и известна, что даже те, кому она не нужна по роду их деятельности,знают о ней. А ее последняя версия 2000 предоставляет действительноинтеллектуальную среду проектирования. Ее новый инструмент AutoCAD DesignCenter позволяет просматривать впроводнике файлы на локальном диске или в сети, добавлять часто используемыефайлы в папку AutoCAD DesignCenter, просматривать растровые файлы и вставлять их в чертежи,выполнять поиск по тексту и осуществлять ряд других операций. Теперь можнооткрывать неограниченное количество документов в одной сессии. При этомпредлагаются инструменты, способные существенно сократить рутинные операции припроектировании, например, возможность перетаскивания (Drag & Drop) и копирование-вставка объектов.

Используя редактирование внешних ссылок и блоков, прямо на местеможно редактировать детали, оформленные в отдельных файлах (деталировку) прямона сборочном чертеже. При работе с большими чертежами очень удобна частичнаязагрузка файла, когда еще на стадии загрузки чертежа, определяется, какие слоии виды загружать, а какие — нет. Имеется возможность динамически вращатьтонированный объект, задавать секущие плоскости и просматривать сечениетвердотельной модели, а также ряд оформления чертежей.

Программа DenebaCAD от Deneba Software за счет своей стоимости($550) может составить в финансовом отношении альтернативу AutoCAD. Эта САПР совместимапочти со всеми стандартными файловыми форматами AutoCAD, а именно с DWG- и DXF-файлами.

В DenebaCAD реализованы все функции,наличие которых предполагается в САПР высокого уровня. Кроме того, она содержитлогические библиотеки и группы, которых нет ни в одном другом пакете. Но самоебольшое достоинство — это среда архитектурного проектирования, в которой принятархитектурный подход к проектированию, начиная с ортогональных проекций наплоскости с использованием двумерной информации для построения 3D-чертежей. Также имеетсявозможность работать с аксонометрическими проекциями.

Еще один продукт от Autodesk — Actrix Technical — это идеальный инструментдля быстрого создания двухмерных (2D) чертежей, различных схем и блок-схем. Прииспользовании интуитивного интерфейса и механизма Drag & Drop построение чертежей исхем из интеллектуальных элементов ActiveShapes может выполняется с необычайной легкостьюи быстротой.

Actrix Technical содержит множество готовых решений для созданиячертежа. Элементы библиотеки ActiveShapes рассортированы в каталоги по различным областямприменения: бизнес-схемы, электрические схемы, строительное проектирование ипланировка помещений, кабельные и компьютерные сети, промышленное ипроизводственное проектирование, а также библиотека общеупотребительныхсимволов. Разрабатывая чертежи, можно использовать как встроенные каталогиэлементов ActiveShapes, так и создавать свои собственные. При этом объекты ActiveShapes легко редактировать иизменять их размеры, сохраняя имеющиеся пропорции.

В программе использована новая технология интеллектуального соединенияэлементов. При перетаскивании элементов ActiveShapes на рабочее полеавтоматически осуществляется привязка, ориентация и выравнивание этого элементак уже имеющимся объектам. Чертежи, разработанные в среде AutoCAD, можно размещать какподложку и затем, используя технологию Autodesk Plugs and Sockets, привязывать размещенныев ActiveShapes элементы к этомучертежу.

Для просмотра чертежей, аннотирования, проведения измерений в чертежеи печати проектных данных, включая стандартные форматы DWG, DXF и DWF, можно порекомендовать Volo View, которая не требует AutoCAD. Благодаря этомупрограммному продукту, команды проектировщиков могут быстро и более эффективнообмениваться информацией через Internet и вносить изменения в чертежи. Volo View обладает полнойсовместимостью с AutoCAD 2000, использует технологию Actrix ActiveShapes, позволяет просматриватьобъекты с возможностью трехмерного вращения.

4. САПР для машиностроения

Mechanical Desktop от AutoCAD является одним из наиболее распространенныхпродуктов для машиностроителей. В ее последней версии появилисьусовершенствования, связанные с проектированием узлов, многооконной средойпроектирования, упрощением интерфейса, интеграцией с приложениями пакета Genius, который выделяетсясвоими библиотеками для машиностроения.

Расширеннаяверсия, Mechanical Desktop Power Pack (рис. 1), объединяет всевозможности AutoCAD Mechanical и Genius Desktop. В распоряжении конструктора более 1200000 2D- и3D-изображений стандартныхдеталей, конструкторских элементов и прокатных профилей, а также набор команддля выполнения инженерных расчетов.

/> <td/> />
Рис. 1. Спроектированную детальможно «повертеть в руках» с помощь механизмов перемещения на экране

AutoCAD Mechanical — программный продукт набазе AutoCAD для применения в машиностроительном проектировании, оптимизировандля использования при создании и оформлении машиностроительных чертежей.Сочетает в себе скорость, надежность и продуктивность AutoCAD 2000 со специальнымивозможностями, обеспечивающими более эффективную работу конструктора-механика.

Еще один продукт Autodesk — Autodesk Inventor — построен на принципиальноновом архитектурном ядре, независимом от AutoCAD. Он предназначен длярешения сложных задач при работе над крупными проектами. Использованиеграфической системы с поддержкой OpenGL позволяют работать в Autodesk Inventor с трехмерными сборками,содержащими более 10000 компонентов.

Стандартный графический пользовательский интерфейс Windows и средстватвердотельного параметрического моделирования SolidWorks 2000 позволяют создавать 3D-модели деталей,сборочных единиц, генерировать чертежи, значительно снижая сроки проектированияи уменьшая время выхода изделий на рынок.

Результатом работы системы SolidWorks являетсяпространственная твердотельная параметрическая модель детали или сборки,которая затем передается в партнерские системы инженерных расчетов,проектирования технологической оснастки или системы генерации управляющихпрограмм для станков с ЧПУ, а также полностью законченные рабочие чертежидетали или полное описание сборочной единицы.

SolidWorks представляет собой систему, позволяющую создавать управляемыеразмерами твердотельные модели, и может служить ядром для решения множестваразличных инженерных задач. Она способна автоматически создавать чертежи,связанные (ассоциированные) с моделью так, что изменения, сделанные в модели,отражаются и в чертеже. Вместе с SolidWorks поставляются различные модули, например, дляпрокладки трасс трубопроводов.

Среди украинских пользователей достаточно популярен и пакет Компас,основное усовершенствование новой версии которого заключается в существенномулучшении модуля 3D- моделирования KOMПAC-3D. В этом пакете также значительно расширены возможностимоделирования деталей. В операциях выдавливания появились новые способыавтоматического определения глубины выдавливания.

Среди нововведений можно отметить возможность управлениядокументами Компас (чертежами, фрагментами, моделями) и поддержку записи файловв формате AutoCAD — DWG. Несмотря на то, что этот программный продукт достаточно сложен,в нем реализованы технологии современных Windows-приложений, а имеющаясясправочная система и примеры чертежей и 3D-объектов облегчают егоосвоение.

Среди программ, позволяющих оформлять конструкторскую документациюв соответствии с требованиями отечественных стандартов ЕСКД, можно выделить Mechanics LT. Использование этойсистемы позволяет в несколько раз сократить время оформления конструкторскойдокументации. При разработке Mechanics LT основное внимание былососредоточено на качестве работы системы, разработке мощной системы подсказок ипереводе системы на современные программные технологии.

Также стоитобратить внимание на Техтран — семейство современных систем, объединенных общимназванием, единой структурой и интерфейсом. Каждая из систем, входящих вТехтран, ориентирована на определенный вид обработки (фрезерная, токарная, електроэрозионная, раскройлистового материала). Техтран обеспечивает построение геометрической моделидетали, задание обработки (построение траектории движения инструмента и назначениетехнологических команд), автоматическое генерирование текста программы на языкеТехтран, настройку на конкретное оборудование с ЧПУ.

5.Архитектурно-строительныеСАПР

Средистарожилов в этой отрасли выделяется архитектурный пакет ArchiCAD (рис. 2), которыйориентирован на крупные и средние строительные компании. Он был разработанспециально для архитектуры и строительного дизайна. В нем можно одновременноработать над созданием проекта и составлять сопутствующую строительнуюдокументацию, так как программа хранит полный объем информации о проектируемомздании: планы, разрезы, перспективы, перечень необходимых стройматериалов, атакже замечания архитектора, сделанные в процессе работы. Все изменения,вносимые в проект, автоматически отражаются в конструкторской документации. Налюбом этапе работы можно увидеть проектируемое здание в трехмерном виде, вразрезе, в перспективе, а также сделать анимационный ролик.

ArchiCAD позволяет одновременноработать над созданием проекта и составлять сопутствующую строительнуюдокументацию.

Программныйпродукт Architectural Desktop — это ответ компании AutoCAD на многочисленные версииArchicad в области архитектурногопроектирования. Как в большинстве архитектурных программ, в Architectural Desktop сначала прорисовываетсяпространственная модель здания, а потом проводится подробная детализация безпотери первоначальной идеи. Отличительной чертой является возможность созданиямакета здания при помощи mass-элементов или тел, полученных из 20-кривых спомощью вращения или выдавливания.

На основе AutoCAD в Киеве разработаностроительное приложение МАЭСТРО (рис. 3), состоящее из трех самостоятельныхмодулей: МАЭСТРО-А (рабочее место архитектора), МАЭСТРО-К (рабочее местоконструктора) и МАЭСТРО-С (рабочее место сантехника). МАЭСТРО-А позволяет архитекторамреализовывать свои творческие замыслы в виртуальном режиме. Сначала создаетсятрехмерная модель здания и затем с нее автоматически формируются двумерныепланы, фасады, разрезы, спецификации оконных и дверных проемов, экспликацияпомещений, ведомости отделки помещений, подсчитываются объемы стен и пр.Программа обладает стандартным набором функций, позволяющих вавтоматизированном режиме оформлять чертежный лист, производить разбивку имаркировку осей, вычерчивать стены с любой привязкой к осям, отрисовыватьколонны, лестницы, лифты, выполнять скатные кровли и их детали (слуховые окна,завершения вытяжных каналов, труб и т. д.) и многое другое.

Довольно редкой является возможность размещения стандартной и нестандартноймебели и оборудования, а также управление глубиной детализации отображенияэлементов на фасаде и в 3D- модели здания.

Программа МАЭСТРО-К предназначена для выпуска рабочей документациив области жилищно-гражданского строительства и состоит из следующих модулей:перекрытия, перемычки, ленточные и свайные фундаменты, сечения фундаментов. Онасодержит прикладные программы определения расчетного сопротивления грунта ирасхода металла, а также позволяет в автоматическом или ручном режимахпроизводить раскладку плит, фундаментных блоков и свай.

/> <td/> />
Рис. 3. При отображенииукрупненной модели здания можно использовать элементы библиотек

МАЭСТРО-С содержит комплекс программных средств, образующих средупроектирования МАЭСТРО, включающие в себя Администратор Проектов, программыоформления чертежа, отрисовки и маркировки осей, а также программы, содержащиетехническую информацию по разделам: отопление, водопровод, канализация игазоснабжение.

Разработанный специально для профессионалов строительного проектированиянабор интегрированных решений от немецкой компании Nemetschek AG позволяет пользователямуправлять всем процессом проектирования — от начального эскиза до этапауправления строительством. Ее САПР Allplan позволяет полностью автоматизировать все стадииархитектурного проектирования — от составления эскиза до создания завершенногокомплекта рабочих чертежей. Программа построена по модульному принципу. Всемодули — архитектурного проектирования, дизайна, анимации, презентации, геодезии,благоустройства, градостроительства — объединены в одной и той же среде. Такимобразом, полностью решен вопрос о переносе и совместимости данных.

Система PLANT-4D предназначена для проектирования промышленных объектов сразветвленной сетью трубопроводов. К ним могут относиться предприятия нефтяной,газовой, химической, пищевой промышленности, металлургические предприятия,объекты коммунального хозяйства (насосные и очистные станции, котельные и т.д.)

PLANT-4D использует технологии интеллектуальных объектов, параметризации иобъектно-ориентированных данных. Эти технологии делают возможными отслеживаниесвязей между объектами, предупреждение возможных ошибок, поддержку единогостандарта проекта (проектировщики изначально работают с ГОСТами, ОСТами и т. д.)и работу в системе, максимально приближенной к привычному бумажномупроектированию. Эта программа состоит из независимых друг от друга модулей,которые связаны между собой единым ядром. Это ядро называется PLANT-4DCPC (система управленияпроектом). Все остальные модули являются прикладными. Среди них основнымиявляются PLANT-4D Схемы (PLANT-4D Р&Ю), PLANT-4D Трубопроводы (PLANT-4D PIPE), PLANT-4D Оборудование и металлоконструкции (PLANTED Equipment/Steel), PLANT-4D ИзоГен (PLANT-4D ISOGEN) PLANT-4D BP (PLANT-4D Virtual Reality).

Программа AutoKitchen, разработанная испанской фирмой MicroCAD, предназначена длядизайнеров интерьеров, работающих непосредственно с клиентами в кухонныхсалонах. Она интегрирована с ядром AutoCAD R14. С ее помощью сначалабыстро создается объемная геометрия кухни — есть специальная функция дляотрисовки стен, пола, потолка, окон и дверей. В команде отрисовки стен, пола ипотолка сразу задается необходимый вид отделки — предусмотрено множестворазличных типов кафельной плитки, покрытий полов и потолков. При вставке окнапрограмма автоматически устанавливает источник естественного освещения и«подкладывает» фоновую фотографию — как вид из окна, — что повышаетреалистичность проекта.

При вставке любого объекта можно сразу выбрать элемент,располагающийся над ним, а значит за один «проход» дизайнер может скомпоноватьразмещение мебели на всех уровнях, что позволяет значительно сократить время наразработку проекта.

6. САПР через Интернет

Последние версии программы AutoCAD от Autodesk, имеющие в названиибукву«і» — расширяют возможности профессионального инженера-конструктора и прежде всегопотому, что она поддерживает Internet-технологии. В этой программе обеспечиваетсяобратная совместимость с файлами и сценариями AutoCAD.

Основными Internet-функциями этого пакетаявляются AutoCAD Today (Web-портал для чертежно-конструкторских работ) и расширенные средствадля публикации в Internet, а также несколько Internet-модулей. Среди них можно выделитьпрограмму пользовательского интерфейса для Microsoft NetMeeting — Meet Now — мастер eTransmit, упаковывающий чертежи ивсе сопутствующие файлы для их пересылки, механизм i-drop, обеспечивающийинфраструктуру для публикации объектов конструирования в Internet. В Web-браузере эти объекты можнопросматривать точно так же, как Web-документы, с той лишь разницей, что их можноперетаскивать мышью в связанные AutoCAD-приложения.

7. Плоттер — спутник САПР

После создания чертежей и сопровождающей их техническойдокументации очень часто требуется их бумажная копия. Для этих целей, какправило, применяются плоттеры.

По способу вывода изображения они подразделяются на перьевые,струйные, лазерные, сублимационные электростатические.

Наибольшей популярность пользуются струйные и перьевые плоттеры.При печати цветных изображений все струйные плоттеры используют четырестандартные краски CMYK: Cyan (голубая), Magenta (пурпурная), Yellow (желтая), ЫасК (черная)- все остальные цвета получаются смешением этих четырех основных красок. Припечати краска из чернильных картриджей подается в печатающую головку, которая,собственно, и осуществляет перенос чернил на бумагу.

Перьевые плоттеры, оборудованные каруселью на 8 пишущих узлах,позволяют выводить изображения практически на любую бумагу, например, ватман низкогокачества. В качестве пишущих узлов могут применяться карандаши, фломастеры ичернила. В виду того, что перьевые плоттеры — векторные устройства, на нихневозможно выводить растровые изображения и заливки. Еще одно ограничение-количество одновременно воспроизводимых цветов.

Одним из важнейших факторов, влияющих на производительность работыс плоттером является поддержка рулонной подачи. Практически все моделиплоттеров выпускаются в двух модификациях: плоттеры формата А0 и плоттерыформата А1. Формат плоттера определяет максимальную ширину носителя, с которымможет работать плоттер. Для устройств формата А1 эта ширина приблизительноравна 640 мм, для А0 — 910 мм. Еще одна особенность плоттеров, связанная с ихформатом, — это отличие западных стандартов форматов конструкторскойдокументации от отечественных.

Следует отметить, что производительность фактически определяет иценовую категорию, в которую попадает плоттер. Так в группу базового уровняпопадают устройства стоимостью от $1500 до $5000, среднего уровня — от $5000 до$10000 и, наконец, в ценовую категорию свыше $10000 попадаютвысокопроизводительные лазерные плоттеры, а также струйные плоттеры,позволяющие работать длительное время без участия оператора.

Признакклассификации «производительность» определяется площадью распечатанной бумаги — до 20 кв. м в сутки (базовый уровень), 20-50 кв. м в сутки (средний уровень) иболее 50 кв. м в сутки (высокопроизводительные плоттеры).

8. Принципы выбора

В настоящее время на мировом рынке программного обеспеченияимеется более 200 САПР, отличающихся по возможностям и стоимости. Безусловно,чтобы ориентироваться в таком пестром разнообразии, необходимо иметь четкоепредставление о том, какими функциями обладает САПР и для каких целейпланируется использовать ее.

Как правило, когда встает вопрос об автоматизации, приобретается(сразу или по частям) полный программно-аппаратный комплекс, стоимость которогоисчисляется десятками тысяч долларов. В состав комплекса для работобщемашиностроительного назначения, например, входит ПК или рабочая станция,сканер, координатное устройство ввода информации (планшет, дигитайзер), принтерили плоттер, накопители информации большой емкости для хранения архиватехнической документации и резервных копий, программы для ввода и обработкиинформации, полученной со сканера, сама САПР. Кроме того, может входить ипрограммное обеспечение управления проектом, электронный архив и системамаршрутизации документов, работ и контроля исполнения, управления составомизделия.

В связи с этим для конечного пользователя сначала нужно определитьтип и масштабы (объем) поставленной задачи. При этом под типом подразумевается,нужно ли приобретать специализированную САПР (например, архитектурную) илиможно обойтись универсальной. Следует помнить о том, что узкоспециализированныйпакет, возможно, более удобен в работе, но тогда пользователь попадает «накрючок» производителю, что не всегда оказывается хорошо и дешево.

При определении объема надо учитывать, сколько сотрудников будутучаствовать в проекте одновременно (т. е. целесообразно ли работать в сети) икаким по продолжительности будет этот процесс. Нужно заметить, чтоиспользование возможностей совместной работы в сети представляется оптимальным.

При выборе САПР необходимо помнить и о том, что система должнабыть открытой, т. е. пользователь должен иметь возможность настраивать ее длясобственных потребностей. Например, он может подключать свои программныемодули, написанные на языках высокого уровня, ведь именно открытость позволила Autodesk AutoCAD овладеть половиной рынкаСАПР.

Кроме того, САПР должна работать со стандартными протоколамиобмена и хранения информации. Для современных САПР свойственна поддержкаформатов DXF, TIFF, PCX, DBF, стандартов IGES, SAT, а также ЕСКД (для конструкторских САПР), таккак требования ГОСТов никто не отменял, хотя о них и стали забывать.

Также желательно, чтобы система работала на различных аппаратных ипрограммных платформах (особенно Windows и UNIX/Linux) и интегрировалась в единую систему электронногодокументооборота и архива предприятия. Что же касается аппаратной платформы, тоэто в первую очередь, зависит от круга решаемых задач. Если компания решает неочень сложные задачи, то стоит использовать системы на базе ПК. Будетнерационально, если рабочая станция по цене от $5000-10 000 простаиваетзначительное время из-за отсутствия подготовленных сотрудников. В то же времякак ПК вполне могут применяться для решения других задач. В пользу ПК говорит иинтерфейс, более привычный для большинства пользователей.

Основное преимущество рабочих станций — высокаяпроизводительность, поэтому если объем и сложность поставленных задач неуклоннорастет, то нужно приобретать САПР на базе рабочей станции. При этом важнопомнить о том, что та мощь, которой располагают старшие модели рабочих станций,большинству приложений явно не потребуется.

Прежде, чем приобретать САПР, узнайте, как давно ее производительработает на рынке САПР, какая поддержка оказывается пользователям, имеет ли оназащиту от несанкционированного копирования, интерфейс и документацию на русскомязыке, какие устройства ввода-вывода поддерживаются и какая минимальнаяаппаратная конфигурация необходима для нормальной работы. Проверьте, как онавыполняет те функции, которые особенно важны. Если САПР будет использоватьсядля создания рабочих чертежей деталей, то проверьте, насколько удобнопроставлять и редактировать размеры, как быстро система выполняет штриховку ирегенерацию изображения, возможен ли пересчет размерных цепей и автоматическаяпростановка допусков. Обязательно получите ответ на вопрос: может ли САПРобмениваться информацией с внешними базами данных и какие библиотеки и базыданных поставляются вместе с ней или для нее (в том числе стороннимикомпаниями).

Еслиобъявлено, что система поддерживает трехмерное (3D) черчение и моделирование,проверьте, как удобно выполнены эти функции и не «рассыпается» ли модель приусложнении либо изменении конструкции. Для интегрированных систем, имеющихпостпроцессоры для подготовки ЧПУ-программ, поинтересуйтесь, какие станкиподдерживаются, возможна ли поставка дополнительных модулей.

При покупке зарубежных САПР уточните у продавца, есть ли у разработчикапредставительство в стране или конкретном регионе, присутствуют ли здесьтехнические специалисты, какая техническая поддержка и сопровождениеоказываются.

9. Новая жизнь старых чертежей

Очень часто при проектировании приходится использовать ранее созданныедетали, узлы, конструкции. И вот тогда для их быстрого перевода в электроннуюформу нужно применять программу распознавания чертежей. К числу функций такойпрограммы относятся коррекция и расслоение цветных изображений, выравнивание,калибровка, фильтрация и программная бинаризация цветных изображений,представление растровых данных и векторных объектов в одном документе,векторизация (растровые линии преобразуются в точные векторные объекты) ирастеризация (векторные объекты, блоки, символы и тексты из чертежей САПРпереносятся в растровые изображения).

В настоящее время наибольшее распространение получили программыпродукты, поддерживающие технологию Raster Arts (табл.2). Эта технологияобеспечивает полную подготовку растрового изображения к печати и архивированиюбез перевода в векторную форму, использование сканированных изображений винженерном документообороте, создает гибридные проекты, использующиевозможности растровой и векторной графики.

Таблица 2. Программные продукты, поддерживающие Raster Arts

Программы Возможности Spotlight Pro 3.1 / Spotlight 3.1 фильтрация, устранение линейных и нелинейных искажений растра; интеллектуальные объектные методы растрового выбора; растровые и векторные слои; растровая привязка, создание и редактирование растровой графики; встроенный векторный редактор; библиотеки растровой, векторной и гибридной графики; интерактивная и автоматическая векторизация; распознавание текста; экспорт и импорт векторных данных; библиотеки гибридной графики; Color Image Processor для расслаивания цветных изображений; поддержка TWAIN сканеров и многое другое Vectory 5.1 фильтрация растра; объектные методы растрового выбора; растровые и векторные слои; инструменты создания и редактирования как растровых, так и векторных объектов; автоматическая векторизация; распознавание текста; экспорт-импорт векторных данных; поддержка TWAIN сканеров RasterDesk Pro 2000 / RasterDesk 2000 фильтрация и калибровка растра; объектные методы растрового выбора; инструменты редактирования растровых данных; автоматическая векторизация и трассировка; возможность распознавания текста; Color Image Processor для расслаивания цветных изображений; поддержка TWAIN сканеров; поддержка MDI-интерфейса, толщины линий для всех векторных объектов; инструмент для коррекции векторных схем и чертежей, полученных в результате автоматической векторизации Color Processor 2.1 фильтрация растра, калибровка растра, расслоение изображений на монохромные слои, уменьшение количества цветов изображения /> /> />

10. Обратно к карандашу

Очень часто компьютерное проектирование выполняется поотсканированному ручному наброску или эскизу. А все проектирование представляетсобой «смесь» бумаги и компьютерных данных, поэтому сейчас предпринимаетсямного попыток интегрировать в САПР эскизирование.

Появившийся пакет Nemetschek D-Board — это достаточноэффективное средство эскизного проектирования и наброска. Комплект включает всебя плоский монитор с сенсорным экраном, чувствительным к давлению, специальныйкарандаш и программное обеспечение Р1ап2, включающее в себя мощный пакет 2D-CAD и программуэскизирования от руки.

Мультиперьяпозволяют объединять столько перьев, сколько необходимо для создания сложныхкомпонентов. Выбрав перо, можно конвертировать простые линии в мультивидовыеэлементы. Режим работы пером в САПР освобождает пользователя от выбораэлементов и щелчков кнопкой мыши: при указании объекта все изменяемые параметрыотображаются автоматически.

11. PLM-системы

11.1 Жизненный цикл продукта (изделия)

Под жизненным циклом продукта (изделия) подразумевается весьпериод его существования — от начальной идеи до снятия с производства и прекращениясервисной поддержки. Основные этапы жизненного цикла любого продукта:

1. Анализ требований рынка. Осознание и понимание того, наскольковостребован рынком новый продукт.

2. Выработка концепции проекта. На основе анализа требований рынкаформируется общая идея нового продукта.

3. Проектирование. Создается проект новой продукции.

4. Определение источников поставок. Поиск источников приобретениянеобходимых для производства деталей, материалов, компонентов, оборудования ит. д.

5. Производство. В соответствии с определенными на этапепроектирования спецификациями и с использованием полученных на этапе поставокдеталей и материалов производится продукт.

6. Дистрибуция. Готовый продукт поставляется либо дистрибутору,либо непосредственно заказчику.

7. Послепродажное обслуживание. Выполняются техническоесопровождение, обслуживание и ремонт — в течение гарантийного срока или какдополнительно оплачиваемый сервис.

11.2 Product Lifecycle Management

В современных условиях, кроме требований к качеству выпускаемойпродукции, добавляется еще и необходимость сокращения времени выхода ее нарынок при одновременном удовлетворении индивидуальных потребностей клиентов(как ни как провозглашена эпоха Потребителя).

Сегодня для крупных производителей «виртуальное предприятие» — уженастоящая реальностью. Они сосредотачиваются на выработке концепции ипроектирования продукции, а все остальное: от разработки до сборки — передают ваутсорсинг другим предприятиям. Но для контроля и интеграции всех процессовнеобходимы технологии, объединяющие и автоматизирующие все этапы жизненногоцикла продукта.

К числу таких технологий относится PLM (Product Lifecycle Management — управление жизненнымциклом продукта). PLM — это набор программных компонентов обеспечения коммуникаций,интеграции модулей автоматизированного проектирования и визуализации, а такжедругих решений, охватывающих полный жизненный цикл продукта. Решения класса PLM призваны объединить всехучастников, обеспечивающих жизненный цикл как внутри предприятия-производителя,так и вне его, в том числе поставщиков, клиентов и сервисных центров.

Хранилище PLM позволяет производителю сохранить опыт,накопленный на предыдущих проектах, значительно упростить контроль за актуальностьюинформации, идентифицировать ошибки и избежать перепроектирования (по оценкамкомпании Aberdeen, не менее 70 % затрат на производство и сопровождение продукцииприходится на этап проектирования).

PLM-система способна предоставить пользователю информацию в форме,соответствующей выполняемым функциям в жизненном цикле создаваемого продукта:трехмерные модели, схематические диаграммы, инженерные спецификации,календарные планы или прогнозы на основе анализа требований рынка. Конструкторбудет работать в привычной ему среде САПР, а сотрудник маркетинговогоподразделения сможет получить из системы представление трехмерной сборки,пригодное для размещения в рекламных материалах.

С помощью информации, которую интегрирует PLM-система, даже не обладаяспециальными техническими знаниями сотрудники отдела закупок смогут выполнятьпоиск нужных деталей и выбирать оптимальные каналы поставки по сведениям,поступающим из конструкторских подразделений.

Знания о том, какие проблемы вызывает техническое сопровождениеготовой продукции, ее гарантийное или послегарантийное обслуживание, могутсерьезно повлиять на последующие проекты компании. Если производитель имеетвозможность получить такие данные, проанализировать их и реализовать вследующих проектах те характеристики, которые позволят избежать аналогичныхпроблем для нового изделия, то он не только сэкономит на послепродажномобслуживании, а сделает продукт, который лучше удовлетворит запросытребовательных клиентов.

С помощью PLM клиенты получаютвозможность представлять свои требования по улучшению продукта или связанные сремонтом претензии, которые будут непосредственно учтены конструкторами припроектировании следующей версии продукции.

Таким образом, технология PLM обеспечиваетстратегический подход к бизнесу, предлагающий непрерывный набор бизнес-решений,который поддерживает коллективный режим создания, управления, распределения ииспользования продуктов. Кроме того, PLM поддерживает «расширенное представление опредприятии» среди клиентов и партнеров, способствует интеграции людей,процессов, систем и информации.

11.3 New PLM

Системы PLM появились примерно 20 лет назад, но вскоревозникла необходимость отделить автоматизацию процессов проектирования иподготовки производства (CAD/САМ) от управления информацией, сопровождающейизделия. Тогда появилось самостоятельное от CAD/САМ направление Product Data Management (PDM), т. е. управлениеданными о продуктах, которое было связано с документооборотом конструкторской итехнологической документации. Программное обеспечение PDM применялось на уровнеконструкторских и технологических подразделений, не выходя на корпоративныйуровень. Сегодня ситуация изменяется и данные PLM-систем требуются всемутоп-менеджменту предприятия, a new PLM можно разделить на три взаимосвязанныхсоставляющие управления жизненным циклом:

— жизненный цикл определения изделий (интеллектуальные активыпредприятия);

— жизненный цикл производства (материальные активы предприятия);

— жизненный цикл операционной поддержки.

Эти циклы представляются тремя спиралями. Первичным являетсяжизненный цикл управления интеллектуальными активами, который начинается соценки пользовательских требований, выработки концепции продукта, азавершается, когда предприятие полностью отказывается от продукта, в том числеи от его сервисной поддержки. За ним следует второй цикл — производственный,который включает все, что связано с выпуском и распределением готовойпродукции. Основными приложениями, реализующими функции этого цикла, являютсясистемы управления ресурсами предприятия (ERP). И, наконец, внешний,операционный цикл поддерживают системы управления финансами, кадрами,взаимоотношениями с клиентами и др. (CRM, SCM и др.).

Исходя из этого, просматриваются основные составляющие концепции new PLM. Это возможностьуниверсального, безопасного и управляемого доступа и использования информации опродукте, обеспечение ее целостности на протяжении всего жизненного цикла, атакже управление соответствующими бизнес-процессами.

Преимущества PLM-систем:

— экономия затрат на разработку и быстрый вывод новой продукции нарынок (например, использование PLM-системы ENOVIA в одном из проектовпозволило сэкономить $1 млрд., а цикл вывода нового продукта на рыноксократился с 72 до 16 недель);

— включение клиента в процесс создания продукта с начальныхстадий;

— совершенствование характеристик разрабатываемого продукта и егоповышение качества, обнаружение недостатков на ранних стадиях;

— увязка проектирования и производственных процессов;

— учет и использование опыта ранее выполненных проектов;

— реализация модели «виртуального предприятия»;

— управление проектами разработки и технологической подготовки производствановой продукции;

— повышение качества продукции;

— улучшение взаимодействия с поставщиками и потребителями.

12. Противоречивые оценки аналитиков

По оценкам IOС, рынок PML-систем в 2007 годувырастет до $9,7 млрд., а средний ежегодный прирост составит 26 %.

Аналитическая компания ARC Advisory Group, котораяспециализируется на области PLM, дает оценку этого рынка в 2007 году в $14 млрд.при ежегодном приросте на прогнозируемый период в 20 %. Как утверждаютаналитики CIMdata, в среднем объем рынка PML-систем будет увеличиваться на 25 % в год и к2011-му достигнет $15 млрд.

13. Производители и потребители PLM

Так как PLM-системы являются в первую очередь производнымиот САПР (в большинстве случаев их расширение), то наибольшее распространениеони получили в инженерной сфере. Около 75 % рынка PLM-систем работает напредприятиях автомобильной промышленности, в ИТ-индустрии, самолетостроении имашиностроении. PLM-системы также применяются в производстве потребительских товарови бытовой электроники, в строительстве и фармацевтике. Важно заметить, чтоболее 80% рынка PLM относится к дискретному производству.

Разработкой и поставкой на рынок PLM-систем занимаютсякомпании двух ориентации (табл. 3). Первая, представители так называемыхСАПР-центричных поставщиков, обеспечивает многоитерационное проектирование всреде совместной работы над неструктурированными данными различной степенисложности. На базе ядра САПР строятся взаимосвязи остальных этапов жизненногоцикла. Другая группа — это разработчики ERP-систем, которые длясвоих заказчиков на базе мощной информационной бизнес-системы активнопредлагают собственные PLM-решения.

Решение mySAP PLM обеспечивает интеграцию ссистемой управления ресурсами предприятия и со всеми продуктами myS-AP.com, включая компоненты mySAP CRM, mySAP SCM, mySAP E-Procur-ement и mySAP Exchanges. mySAP PLM позволяет управлятьданными о продукте (Life Cycle Data Management), жизненным цикломосновного средства (Asset Life Cycle Management), программами ипроектами (Programm and Project Management), качеством (Quality Management), а также обеспечиваетсотрудничество на протяжении жизненного цикла продукта (Life Cycle Collaboration) и охрану окружающейсреды и труда (Environmental Health and Safity).

Таблица 3. Некоторые производители и их PLM-системы

Наименование PLM-системы Разработчик Информация, Agile PLM Agile Software (США) www.anqle.com Enovia IBM (США) www.ibm.com ІВаап Baan (Нидерланды) www.baan.com Matrix MatrixOne (США) www.matrixone.com mySAP PLM SAP (Германия) www.sao.com PartY Лоция Софт (Россия) www.lotsia.com PDM STEP Suite (PSS) НИЦ «Прикладная Логистика» (Россия) www.cals.corbina.ru/
PSS/index.htm TeamCenter Engineering (iMAN) EDS (США) www.eds.com TeamCenter Enterprise (Metaphase) EDS (США) www.eds.com Windchill РТС (США) www.ptc.com Лоцман: PLM Аскон (Россия) www.ascon.ru

ІВааn для PLM представляет собой единый репозиторий данных, изкоторого в соответствии с заранее прописанными правилами информация в разныхформатах доставляется на рабочие места сотрудников. Предусмотрена связь свнешним миром, например, из модулей iBaan Portal и В2В Server пользователи имеютдоступ к обновляемым файлам через Интернет.

Российская система AOU,MAH:PLM является центральным компонентом программного комплексаКОМПАС V6.Она обеспечивает хранение и управление технической документацией на изделие,управление информацией о структуре, вариантах конфигурации изделий и входимостикомпонентов в различные изделия и управление процессом разработки изделия.Трехуровневая система ЛОЦМАН: PLM состоит из сервера баз данных, сервераприложений и клиентского модуля, с помощью которого пользователи получаютдоступ к требуемой информации.

Источником данных также выступают корпоративные БД семействаЛОЦМАН, содержащие справочные данные о материалах и сортаментах, стандартныхизделиях и т. д. Ввод данных в ЛОЦМАН:PLM осуществляется при помощи передачи информации изсистем конструкторско-технологического проектирования, непосредственно из этихклиентских приложений. К объектам «дерева системы» привязаны описывающие их документы.В свою очередь, документам соответствуют файлы трехмерных моделей, чертежей,технологических процессов и т. д. В процессе групповой работы сохраненныедокументы могут быть взяты для дальнейшей разработки и редактирования. Поокончании редактирования объект (документ) можно сохранить как текущую версиюлибо в виде новой версии. Таким образом, полностью доступна хронологияразработки.

Компания EDS PLM Solutions предлагает на рынкеполное решение в области PLM, которое в частности включает системы высшегоуровня САПР Unigraphics и l-deas, систему среднего уровня САПР Solid Edge, систему управленияданными Teamcenter Engineering, систему технологической подготовки Teamcenter Manufacturing и др. Одним из главныхпреимуществ ПО EDS на рынке САПР является сквозная поддержка всего инженерного цикласоздания изделия. Все системы компании EDS построены на единомядре, что обеспечивает взаимный обмен данными.

Windchill PDM Link обеспечивает эффективноеуправление всеми данными о продукции на всех этапах ее жизненного цикла.Базируясь на Windchill Foundation, данное решение включает в себя многиеусовершенствования, полученные в результате практического использования ПО Windchill на различных предприятиях.Это в первую очередь касается более удобного интерфейса пользователя, болееэффективной системы управления конфигурациями в масштабе корпорации, улучшеннойинтеграцией с системами САПР и средствами создания и редактирования документов.

Выводы

В процессе выполненияконтрольной работы мы ознакомились с:

— предпосылками внедрения САПР;

— условной классификацией САПР;

— САПР для машиностроения;

— архитектурно-строительными САПР;

— плоттером;

— PLM-системами;

— производителями и потребителями PLM и др.

Литература

1. Антонов А.В. Системный анализ.Методология. Построение модели: Учеб. пособие. — Обнинс: ИАТЭ, 2001. — 272 с.

2. Богданов А.А. Тетология: В 3 т. —М., 1905—1924.

3. Венда В.Ф. Системы гибридногоинтеллекта: эволюция, психология, информатика. — М.: Машиностроение, 1990. —448 с.

4. Волова В.Н. Основы теории систем исистемного анализа/ В.Н. Волова, А.А. Денисов. — СПб.: СПбГТУ, 1997. — 510 с.

5. Волова В.Н. Методы формализованногопредставления систем/ В.Н. Волова, А.А. Денисов, Ф.Е. Темнигов. — СПб.: СПбГТУ,1993. — 108 с.

6. Гасаров Д.В. Интеллетальныеинформационные системы. — М.: Высш. ш., 2003. — 431 с.

7. Гелшов В.М. Введение в АСУ. —Киев: Техника, 1974.

8. Дегтярев Ю.И. Системный анализ иисследования операций. — М.: Высш. ш., 1996. — 335 с.

9. Корячов В.П. Теоретичесие основыСАПР: Учеб. для вузов/ В.П. Корячо, В.М. Крейчи, И.П. Норенов. — М.:Энергоатомиздат, 1987. — 400 с.

10. Мамионов А.Г. Основы построенияАСУ: Учеб. для взов. — М.: Высш. ш., 1981. — 248 с.

11. Меньов А.В. Теоретичесие основы автоматизированногоуправления: Учеб. пособие. — М.: МГУП, 2002. — 176 с.

12. Острейовский В.А. Автоматизированныеинформационные системы в экономике: Учеб. пособие. — Ср т: СрГУ, 2000. — 165 с.

13. Острейовский В.А. Современные информационныетехнологии экономистам: Учеб. пособие. Ч. 1. Введение в автоматизированные информационныетехнологии. — Ср т: СрГУ, 2000. — 72 с.

14. Автоматизированные информационныетехнологии в экономике/

Под ред. проф. Г.А. Титоренко. — М.:Компьютер, ЮНИТИ, 1998.— 400 с.

15. Автоматизированные информационныетехнологии в банковской деятельности / Под ред. проф. Г.А. Титоренко. — М.:Финстатинформ, 1997.

16. АСУ на промышленном предприятии:Методы создания: Справочник / С.Б. Михалев, Р.С. Седенов, А.С. Гринбер и др. — М.:Энергоатомиздат, 1989. — 400 с.

Источник

МИНОБРНАУКИ
РОССИИ

федеральное
государственное бюджетное образовательное
учреждение

высшего
образования

«Московский
государственный технологический
университет «СТАНКИН»

(ФГБОУ
ВО «МГТУ «СТАНКИН»)

Институт

информационных
систем

и
технологий

Кафедра

кафедра
инженерной графики

РЕФЕРАТ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ
ЦИКЛОМ ИЗДЕЛИЙ»

СТУДЕНТА	1	КУРСА	Магистратуры	ГРУППЫ	ИДМ-19-03
	(уровень профессионального образования)

ИВАНОВА
ДАНИИЛА АЛЕКСАНДРОВИЧА

(ФИО)

НА
ТЕМУ

МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ

Направление:	09.04.01 Информатика и вычислительная техника
Профиль подготовки:	Компьютерное моделирование сложных технических систем

Реферат сдан «______» ________________20___г.
	(подпись)
Оценка ____________________________

Преподаватель	Феофанов Александр Николаевич, д.т.н., профессор
	(Ф.И.О., должность, степень, звание.)	(подпись)

МОСКВА
2020

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………………………………………..3

1.
Основные
понятия……………………………………………………………………………………………6

1.1. Понятие
«модель»………………………………………………………………………………………….6

1.2. Понятие
«моделирование»……………………………………………………………………………..7

1.3. Математическая
модель…………………………………………………………………………………8

2.
Методы исследования моделей. Численные
методы………………………………………..10

2.1.Численные методы интегрирования.
Интерполяция. Численные методы решения
уравнений и
систем…………………………………………………………………………………………10

Заключение………………………………………………………………………………………………………..14

Список
литературы…………………………………………………………………………………………….15

ВВЕДЕНИЕ

Управление
жизненным циклом изделий – это дисциплина,
формирующая у обучающихся компекс
общекультурных, общепрофессиональных
и профессиональных компетенций в области
информационной поддержки производственной
деятельности организации, технологии
разработки компонент корпоративной
информационной системы и технологии
создания и поддержки корпоративных
информационных систем, разработке и
исследованию средств и систем автоматизации
и управления различного назначения, в
том числе жизненным циклом продукции,
применительно к конкретным условиям
производства на основе отечественных
и международных нормативных документов.
Данная дисциплина необходима для того,
чтобы студенты научились:

а)
сформировывать знания об основных
понятиях в области информационной
поддержки производственной деятельности
организации, а также технологии разработки
компонент корпоративной информационной
системы;

б) сформировывать знания о
базовых компонентах, архитектуре,
принципах работы и направлениях развития
функциональности корпоративных
информационных систем;

в) сформировывать
практические навыки использования
возможностей современных инструментальных
средств для создания и поддержки
корпоративных информационных систем,
а также технологию подготовки организации
к автоматизации производственной и
финансово-хозяйственной деятельности.

Для
полного раскрытия дисциплины необходимо
разобрать понятия, входящие в её
название:

1. Управление
– это функция организованных систем,
возникших естественным (эволюционным)
или искусственным (креационным) путём.
Различают управление в биологических,
социальных, экономических, политических,
технических, кибернетических и других
системах. Наиболее общие функции
управления:

1) поддержание и оптимизация
системных характеристик;

2) сознательное
воздействие на внутренние и внешние
(по отношению к системе) процессы;

3)
создание разнообразия;

4) целеполагание;

5)
регулирование;

6) учёт.

2. Изделие
– это предмет или набор предметов,
подлежащих изготовлению на предприятии,
согласно ГОСТ 2.101-68 Единой системы
конструкторской документации (ЕСКД).
Может быть следующих видов:

1) деталь
– изделие, изготовленное из однородного
материала без сборочных операций;

2)
сборочная
единица
– изделие или его часть, произведённая
с применением сборочных операций;

3)
комплекс
– изделие, предназначенное для выполнения
строго определённых взаимосвязанных
функций, не соединяемое на
предприятия-изготовителе методом
сборки, а монтируемое на месте своей
эксплуатации;

4) комплект
– изделие, представляющее собой набор
элементов, не соединённых между собой
методами сборки, предназначенное для
выполнения функций вспомогательного
характера.

3. Модель
полного
жизненного
цикла.
Данное понятие представлено в различных
сферах человеческой деятельности. Здесь
уместно упомянуть данное понятие в
системотехнической интерпретации:
«Модель полного жизненного цикла
отдельного объекта представляет собой
описание последовательности всех фаз,
этапов его существования от замысла и
появления («рождения») до исчезновения
(«отмирания»).

Для модели полного
жизненного цикла характерны свойства:

1)
структура модели жизненного цкила не
зависит от того, какой объект описывается;

2)
в жизни в любой момент времени реально
существует только процесс деятельности
конкретных агентов по созданию конкретных
результатов, и этот исходный первичный
реальный процесс полностью описывается
потоками моделей жизненного цикла.

Наглядными примерами данного
определения являются жизненный цикл
продукта, жизненный цикл инновации и
жизненный цикл изделия.

4. Жизненный
цикл продукта в
маркетинге – это типичный жизненный
цикл товара, представленный колоколообразной
кривой, в котором выделяются 4 этапа:

1)
этап
выведения на рынок
– период медленного роста сбыта по мере
выхода товара на рынок;

2) этап
роста
– период быстрого восприятия товара
рынком и быстрого роста прибылей;

3)
этап
зрелости
– период замедления темпов сбыта в
связи с тем, что товар уже добился
восприятия большинством потенциальных
покупателей;

4) этап
упадка
– период, характеризующийся резким
падением сбыта и снижением прибылей.

4.
Жизненный
цикл инновации.
В нём выделяются стадии освоения новой
техники:

1) этап
1
– фундаментальные научно-исследовательские
работы;

2) этап
2
– прикладные научно-исследовательские
работы;

3) этап
3
– опытно-конструкторские работы;

4)
этап
4
– освоение промышленного производства;

5)
этап
5
– промышленное производство.

5.
Жизненный
цикл изделия
в стандартах ISO
9000. Стандартами серии ISO
9000 по управлению качеством регламентированы
следующие типовые стадии жизненного
цикла изделия:

1) маркетинг;

2) НИОКР
(научно-исследовательское и
опытно-конструкторские работы);

3)
материально-техническое снабжение;

4)
подготовка и разработка производственных
процессов;

5) собственно производство;

6)
контроль и испытание продукции (в
процессе производства и на выходе);

7)
упаковка и хранение готовой продукции;

8)
распределение и реализация;

9) монтаж
и эксплуатация;

10) техническая помощь
в обслуживании;

11) утилизация после
использования.

Т.к. мы имеем дело с
методами исследования моделей и
численными методами, т.е. с понятиями,
используемыми в области математики,
нам важно управление жизненным циклом
изделия именно на базе информационных
технологий. В настоящее время область
информационных систем, цифрового
производства наиболее актуальна во
всём мире.

6. Управление
жизненным циклом изделия –
это процесс управления полным циклом
изделия, от его концепции через
проектирование и производство до продаж,
послепродажного обслуживания и
утилизации.

PLM
(Product
Lifecycle
Management)
– это один из 4 краеугольных камней в
ИТ-структуре любого производственного
предприятия, наряду с ERP
(Enterprise
Resource
Planning
– планирование ресурсов предприятия),
SCM
(Supply
Chain
Management
– система управления цепями поставок)
и CRM
(Customer
Relationship
Management
– система управления взаимоотношениями
с клиентами). Информационные система
обеспечения PLM
поддерживают коллективную разработку,
управление, распространение и использование
информации о спецификации изделия; они
обеспечивают интеграцию персонала,
производственных процессов, бизнес-систем
и информации предприятия.

PLM
объединяет такие подходы и технологии,
среди которых:

а) управление данными
об изделии (PDM
– product
data
management,
система управления данными об изделии);

б)
коллективные разработки;

в)
визуализация;

г) производство;

д)
выбор стратегических поставщиков,
проверка и управление соответствиями
и прочее.

Реализация осуществляется
в рамках расширенной цепочки поставок
определяемого изделия или установки,
включает производителей оборудования
(OEM
– original
equipment
manufacturer),
субподрядчиков, поставщиков, партнёров
и потребителей. Внедрение PLM
осуществляется в сферах, пересекающихся
со многими другими

бизнес-технологиями,
методами, планированием производственных
процессов. Повышая гибкость и оперативность
при реагировании на изменяющиеся условия
рынка и конкурентной среды, PLM
помогает компаниям:

а) производить
инновационные продукты и услуги;

б)
сокращать издержки, повышать качество
и сокращать сроки выведения продукции
на рынок, обеспечивая при этом
запланированную прибыль на инвестии;

в)
формировать всестороннее взаимодействие
с потребителями, поставщиками и

бизнес-партнёрами в режиме коллективных
разработок и постоянного совершенствования.

Разобрав
данные понятия, соответственно, мы
определяемся с целью и задачами предмета,
а также тем, какой смысл вкладывается
в изучение данной дисциплины. Необходимо
раскрыть такие понятия, как методы
исследования моделей и численные методы.
В управлении жизненным циклом изделия
они играют свою роль, как минимум, для
построения модели жизненного цикла, её
реализации на практике, необходимо
ознакомиться с тем, как она проявит себя
в тех или иных ситуациях, возникающих
на всех стадиях жизненного цикла.

1.1. Понятие «модель»

Прежде
чем определяться с методами исследования
моделей, нужно раскрыть значения самого
понятия «модель».

Модель
от лат. modulus
– мера, мерило, образец, норма. Моделью
может быть:

1) образец, служащий
эталоном (стандартом) для серийного или
массового воспроизведения (модель
автомобиля, модель одежды и т.п.), а также
тип, марка;

2) изделие, с которого
снимается форма для воспроизведения в
другом материале;

3) человек, позирующий
художнику (натурщик), изображаемые
объекты («натура»);

4) устройство,
воспроизводящее, имитирующее (обычно
в уменьшённом масштабе) строение и
действие какого-либо другого
устройства.

Резюмируя вышесказанное,
под моделью обычно понимают материальный
или мысленно представляемый объект,
который в процессе познания замещает
объект – оригинал, сохраняя некоторые
важные его черты. Ни одна модель не может
описать каждый изучаемый процесс
абсолютно полно и всесторонне, но
использование упрощённой модели,
отражающей отдельные черты исследуемого
объекта, позволяет яснее увидеть
взаимосвязь причин и следствий, быстрее
сделать необходимые выводы.

Каждая
модель обладает нижеперечисленными
свойствами:

1) адекватность
– модель считается адекватной, если
отражает заданные свойства с приемлемой
точностью;

2) универсальность
– определяется в основном числом и
составом учитываемых в модели внешних
и выходных параметров;

3) экономичность
– модель характеризуется затратами
вычислительных ресурсов для её реализации
– затратами машинного времени и
памяти;

4) простота
– модель, при которой желаемый результат
достигается за то же время с той же
точностью при учёте меньшего количества
факторов при расчёте;

5) потенциальность
–
возможность получения новых знаний об
исследуемом объекте с помощью применения
модели;

6) достаточная
точность результатов;

7)
способность
к совершенствованию.

Выделяют
следующие формы представления моделей:

1)
инвариантная
– запись соотношений модели с помощью
традиционного математического языка
безотносительно к методу решения
уравнений модели;

2) аналитическая
–
запись модели в виде результата
аналитического решения исходных
уравнений модели;

3) алгоритмическая
–
запись соотношений модели и выбранного
численного метода решения в форме
алгоритма;

4) схемная
(графическая)
– представление модели на некотором
графическом языке;

5) физическая
– представление моделей как уменьшённых
копий реальных аппаратов и технологических
процессов;

6) аналоговая
– модели, основанные на подобии явлений,
имеющих различную физическую природу,
но описываемых одинаковыми математическими
уравнениями.

Классификация
моделей по взаимовлиянию уровней
моделирования:

1) когнитивная
модель
– это ситуация, когда при анализе
поведения объекта-оригинала формируется
мысленный его образ или идеальная
модель;

2) содержательная
модель –
когнитивная модель, представленная на
естественном языке;

2.1) описательная
модель –
это любое описание объекта;

2.2)
объяснительная
модель –
это модель, обеспечивающая объяснение
причин нахождения системы в текущем
состоянии;

2.3) прогностическая
модель –
это модель, обеспечивающая понимание
поведения объекта в будущем;

3)
концептуальная
модель –
это содержательная модель, при формулировке
которой используются понятия и
представления предметных областей
знания, занимающихся изучением объекта
моделирования;

3.1) логико-семантическая
модель –
это модель с описанием объекта в терминах
и определениях соответствующих предметных
областей;

3.2) структурно-функциональная
модель –
это модель рассмотрения объекта как
единого целого, с последующим изучением
его отдельных элементов или подсистем;

3.3)
причинно-следственная
модель –
это модель, применяемая для объяснения
и прогнозирования поведения объекта;

4)
информационная
модель –
это модель, содержащая автоматизированные
справочники, реализованные с помощью
систем управления базами данных

Соседние файлы в папке Реферат

Источник

Рефераты и сочинения для учащихся

Похожие рефераты:

Нет нужной работы в каталоге?

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ

Работа содержит 1 файл

ПЛМ.doc

1.1. Понятие «модель»

Добавить комментарий Отменить ответ

Рефераты и сочинения для учащихся

Похожие рефераты:

Нет нужной работы в каталоге?

Требуются доработки? Они включены в стоимость работы

Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ

Работа содержит 1 файл

ПЛМ.doc

1.1. Понятие «модель»

Добавить комментарий Отменить ответ

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы