86233

Розробка програми виготовлення поршня з перерізом еліптичної форми

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

При створенні САПР розрізняють два суттєво різних підходу: з одного боку - створення САПР в великих, провідних проектних і конструкторських організаціях, а з іншого - широке розповсюдження типових розрахунків, алгоритмів і програм у середніх і заводських проектно-конструкторських організаціях.

Украинкский

2015-04-04

6.14 MB

4 чел.

PAGE  12

ВСТУП

Прискорення темпів науково-технічного прогресу є вирішальною умовою підвищення якості продукції. Високі темпи науково-технічного прогресу повинні забезпечуватися розробкою, виробництвом і масовим застосуванням високоефективних машин, обладнання, приладів та технологічних процесів.

Вирішення проблем автоматизації проектування за допомогою ЕОМ ґрунтується на системному підході, тобто на створення та впровадження САПР (систем автоматизованого проектування технічних об'єктів, які вирішують весь комплекс завдань від аналізу завдання до розробки повного обсягу конструкторської та технологічної документації). Це досягається за рахунок об'єднання: сучасних технічних засобів і математичного забезпечення, параметри і характеристики яких вибираються з максимальним урахуванням особливостей завдань проектно-конструкторського процесу. САПР представляє собою великі організаційно-технічні системи, що складаються з комплексу засобів автоматизації проектування, взаємопов'язаного з підрозділами конкретної проектної організації.

При створенні САПР розрізняють два суттєво різних підходу: з одного боку - створення САПР в великих, провідних проектних і конструкторських організаціях, а з іншого - широке розповсюдження типових розрахунків, алгоритмів і програм у середніх і заводських проектно-конструкторських організаціях.

САПР створюється та функціонує в проектній організації як самостійна система. Вона може бути пов'язана з підсистемами і банками даних інших автоматизованих систем. Системи автоматизованого проектування мають свої специфічні особливості, принципи створення та розвитку.

У промисловому виробництві панує жорстка конкуренція. Щоб вижити в цих нелегких умовах підприємствам доводиться як можна швидше випускати нові вироби, знижувати їх собівартість і підвищувати якість. У цьому їм допомагають сучасні програмні продукти, що дозволяють полегшити весь цикл розробки виробів - від вироблення концепції до створення дослідного зразка і запуску його у виробництво. Тим самим значно прискорюється процес створення нової продукції без шкоди якості.

Мета дипломної роботи:

1 Модернізувати існуючу підсистему розробки конструкторської документації САПР ТОВ «Мрія».

2  Розробити керуючу програму виготовлення поршня з перерізом еліптичної форми.

Об'єкт дослідження: підсистема розробки технологічної документації САПР ТОВ «Мрія».

Дана мета зумовила рішення комплексу взаємозв'язаних завдань:

  •  дослідження існуючої автоматизованої системи;
  •  обґрунтування та вибір програмних та технічних засобів;
  •  удосконалення інформаційних потоків;
  •  аналіз спроектованої моделі в САЕ-системі Cosmos Works;;
  •  створення керуючої програми;
  •  розгляд питань ергономіки та безпеки життєдіяльності;
  •  розрахунок економічної ефективності.

1 АНАЛІЗ ТОВ «МРІЯ»

  1.  Загальні відомості про підприємство

Підприємство ТОВ «Мрія» організовано в 1994 р. із зареєстрованим товарним знаком «Валком». ТОВ «Мрія» спеціалізується на випуску алюмінієвого лиття та механічній обробці поршнів. Це підприємство одне з наймолодших підприємств у Мелітополі.

Продукція, що виготовляється підприємством ТОВ «Мрія», використовується в автомобільному та сільськогосподарському машинобудуванні.

На сьогоднішній день ТОВ «Мрія» постачає на ринок країн СНД, середньої Азії, далекого зарубіжжя, конкурентоспроможну продукцію високої якості і надійності. Випуск поршнів становить 90% від всієї продукції, що випускається. Практично все виробництво налагоджене за принципом від креслення до готового виробу.

На даний момент 70% технічної бази підприємства становлять верстати з ЧПК. Верстати дозволяють виготовити поршні діаметром до 400мм, і довжиною до 500 мм.

На 2011 рік штат співробітників складається з 180 чоловік. Виробництво продукції автоматизовано на 67%.

Вищою посадовою особою на підприємстві є директор. Директор наділений повноваженнями вибору стратегії розвитку підприємства, роботи з кадрами, налагодженням фінансових потоків. Першим заступником директора є головний інженер. У прямому підпорядкуванні директора є головний бухгалтер та начальник відділу маркетингу. Головний інженер має в підпорядкуванні: головного механіка, енергетика, а також начальника технічний відділ (ТВ) та майстра ливарного і механічного цехів.

Технічну підготовку на підприємстві виконує технічний відділ (ТВ). До складу технічного відділу входить: конструкторське бюро (КБ) та технологічне бюро (ТБ).

Виробничі підрозділи підприємства.

До складу підприємства входять два цехи: ливарний цех та механічний цех.

Ливарний цех виготовляє алюмінієві виливки масою від 0,03 кг до 10 кг. Виробнича потужність цеху 2000 тонн алюмінієвого литва на рік.

На підприємстві мають місце різні види лиття.

а) Алюмінієве лиття під високим тиском.

Використання прогресивних методів лиття дозволяє отримати виливки підвищеної точності, з щільною структурою і мінімальними припусками на механічну обробку. Основні алюмінієві сплави, що використовуються на підприємстві: АК12М2МгН, АК7, АК5М2, АК9. Вага виливок від 0,030 до 1кг.

б)  Алюмінієве лиття в кокіль.

Виливки виробляються на спеціальному та універсальному обладнанні. Для отримання складних внутрішніх поверхонь застосовуються піщані стрижні. Вага виливок від 0,1 до 10 кг.

Механічний цех виготовляє з одержуваних виливов поршні всіх ремонтних розмірів для комбайнів  СК-6 "Колос", "Нива", "Єнісей-1200", "Дон-1500", "Алтай", "Сибиряк"; тракторів ДТ -75, Т-4А, ТТ-4, Т-25А, Т-4АП2, К-700, МТЗ-80, МТЗ-82, Т-28х4М; автомобілів МАЗ, КрАЗ, БЕЛАЗ, Урал, КамАЗ, ЗІЛ, ГАЗ, "Москвич-412", ЗАЗ 1102, ЗАЗ 968М, ЗАЗ 966.

ТОВ «Мрія» виготовляє всі поршні з бочкоподібним профілем і змінною овальністю робочої поверхні. Точність бочкоподібної зовнішньої поверхні поршня забезпечується на обточних верстатах з числовим програмним керуванням (ЧПК) з використанням копірів. Остаточна обробка зовнішніх поверхонь поршнів виконується одночасно з проточкою канавок під поршневі кільця.

Для  реагування  на  потреби   ринку   керівництвом   було  прийнято

рішення про створення в механічному цеху ділянки з підготовки виробництва для виготовлення виливок та технологічного оснащення (кокіль, верстатні пристосування).

1.2 Характеристика програмного забезпечення САПР

На підприємстві «Мрія» установлені наступні програмні продукти на робочих місцяхінженерів-проєктувальників, технологів та спеціалістів з розробки управляючих програм.

  1.  Загально системні:

Операційна система WindowsXP та Windows2000;

Операційна система — це базовий комплекс програмного забезпечення, що виконує управління апаратним забезпеченням комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організує взаємодію з користувачем.

Операційна система звичайно складається з ядра операційної системи та базового набору прикладного програмного забезпечення.

2. Прикладні системи:

На підприємстві «Мрія» на робочих місцях конструкторій встановлений програмний продут Solid Works, Power Mill, КОМПАС-3DL LT V7 Plus. Основне завдання, що вирішується системою КОМПАС-3DL – це моделювання виробів з метою істотного скорочення періоду проектування і швидкого їх запуску у виробництво. Завдяки можливостям програмного продукту, є швидке отримання конструкторської і технологічної документації, необхідної д випуску виробів, наприклад, складне кремлення, специфікації та деталювання. Передача геометрії виробів в розрахункові пакети, передача геометрії в пакети розробки програм, для ЧПУ, створення додаткових зображень виробів для складання каталогів та технічної документації.

Відділ конструктора проводить науково-дослідницькі і дослідно-конструкторські роботи, розробляє полний комплект конструкторської документації і передає його у відділ головного технолога, а також документацію на технологічну підготовку виробництва і передає її в відділ зовнішньої комплектації для замовлення комплектуючих виробів.

Технічне завдання проектує технолог на проектування оснащення і направляє його в конструкторське бюро відділу головного технолога, яке готує креслення оснащення спеціального ріжучого і вимірюючого інструменту і передає їх в інструментальний цех. Також з відділу технолога відправляються спроектований ТП у відділ технічного контролю, також пишуться программи, які видаються на виробничі цехи.

  1.   Технічна підготовка

Характеристика технічного забезпечення наступна:

- Центральний процесор – AMD Sempron(tm) Processor 2800+ з частотою 1600 ГГц;

- ОЗУ – 512 МБ;

- Відеокарта – ATI FirePro RG220 (512 mb); 

Карта оснащена двумя портами Ethernet, через которые могут подключаться удалённые машины по протоколу PCoIP (PC over IP).

ATI FirePro RG220 несёт на борту 512 Мб памяти; поддерживаются программные интерфейсы DirectX 10.1 и OpenGL 2.1. Максимальное разрешение выводимого на дисплей изображения составляет 1920×1200 пикселов.

- Монітор – Samsung 19 " E1920NR;

- НDD – 80 ГБ;

- СD-ROM.

Для виведення документації на папір використовується мережевий принтер DeskJet 840C та багатофункціональний пристрій CANON MP540. На підприємстві «Руслан-Комплект» установлені камери відеоспостереження VPFX-22ZDN480SD.

VPFX-22ZDN480SD – вулична вандалозащіщенна купольна відеокамера, 1 / 4 "Sony SuperHAD CCD, з віддаленим управлінням по       RS-485.Камери відеоспостереження - це основа, на якій будується система візуального контролю об'єкта. Охоронні камери - прилади, що дозволяють приймати зображення і перетворювати його в вид електронного сигналу.

Крім камер відеоспостереження в системі охоронного контролю на підприємстві ТОВ «Мрія», входять і інші елементи (відеореєстратори та відеомонітори). Підібрано оптимальне обладнання.

Відеореєстратор MDR-4300, 4 канали відео, MPEG-4, Триплекс, 10/100 Mbit Ethernet, RS-485.

Мережевий відеореєстратор - пристрій, що має можливостями передачі цифрового сигналу з використанням протоколу TCP / IP по комп'ютерних мережах і Internet.

Відеомонітор LTV-MMC-17A, 17 "ч / б монітор, 800тв. Лін, 1вх/1вих, 220V/50HZ, аудіоканал, з діагоналлю 17 дюймів.

Відеомонітор - пристрій системи відеоспостереження, на якому проводиться візуалізація картинок від відеокамер спостереження.

Для економії технічних ресурсів сервер мережі був створений на базі АРМ менеджера. Для цього під сервер було відведено частину жорсткого диску комп’ютера.

  1.   Топологія обчислювальної мережі

Комп'ютерна мережа (обчислювальна мережа, мережа передачі    даних) - система зв'язку комп'ютерів або комп'ютерного обладнання (сервери, маршрутизатори та інше устаткування).

На підприємстві «Мрія» персональні компютери сполучені за типом мережевої топології «шина».

Топологія типу шина, представляє собою загальний кабель (званий шина або магістраль), до якого приєднані усі робочі станції. На кінцях кабелю знаходяться термінатори, для запобігання відображення сигналу.

Відправляється робочою станцією повідомлення поширюється на всі комп'ютери мережі. Кожна машина перевіряє - кому адресоване повідомлення і якщо їй, то обробляє його. Для того, щоб виключити одночасну посилку даних, застосовується або «несучий» сигнал, або один з комп'ютерів є головним і «дає слово» іншим станціям [3].

Шина самою своєю структурою допускає ідентичність мережного обладнання комп'ютерів, а також рівноправність всіх абонентів. При такому з'єднанні комп'ютери можуть передавати тільки по черзі, тому що лінія зв'язку єдина.

У топології шина відсутній центральний абонент, через якого передається вся інформація, яка збільшує її надійність (адже при відмові будь-якого центру перестає функціонувати вся керована цим центром система). Додавання нових абонентів у шину досить просте і зазвичай можливо навіть під час роботи мережі.

У більшості випадків при використанні шини потрібно мінімальна кількість сполучного кабелю в порівнянні з іншою топологією. Правда, потрібно врахувати, що до кожного комп'ютера (крім двох крайніх) підходить два кабелі, що не завжди зручно.

Шині не страшні відмови окремих комп'ютерів, тому що всі інші комп'ютери мережі можуть нормально продовжувати обмін. Може здатися, що шині не страшний і обрив кабелю, оскільки в цьому випадку залишаються дві повністю працездатних шини.

Доступ до сервера контролює Active Directory, тобто до серверу налаштований авторизований доступ для кожного відділу.

Керуючі пристрої у відділі станків з ЧПК, зєднані за допомогою кооксикального кабелю зі структурою «спільна шина». Керуючи програми розподіляються через проміжний сервер.

Переваги та недоліки шинної топології.

Типова шинна топологія має просту структуру кабельної системи з короткими відрізками кабелів. Тому в порівнянні з іншими топологіями вартість її реалізації невелика.

Однак низька вартість реалізації компенсується високою вартістю управління. Фактично, найбільшим недоліком шинної топології є те, що діагностика помилок і ізолювання мережевих проблем можуть бути досить складними, оскільки тут є кілька точок концентрації.

Так як середовище передачі даних не проходить через вузли, підключені до мережі, втрата працездатності одного з пристроїв ніяк не позначається на інших пристроях. Хоча використання всього лише одного кабелю може розглядатися як гідність шинної топології, проте воно компенсується тим фактом, що кабель, який використовується в цьому типі топології, може стати критичною точкою відмови. Іншими словами, якщо шина обривається, то жодне з підключених до неї пристроїв не зможе передавати сигнали.

При реалізації комп'ютерної мережі використовується протокол Transmission Control Protocol (TCP). Це один з основних мережевих протоколів Інтернету, призначений для управління передачею даних в мережах і підмережах TCP / IP. Коли здійснюється передача від комп'ютера до комп'ютера через Інтернет, TCP працює на верхньому рівні між двома кінцевими системами, наприклад, Інтернет-браузер і Інтернет-сервер.

Також TCP здійснює надійну передачу потоку байт від однієї програми на деякому комп'ютері в іншу програму на іншому комп'ютері. Програми для електронної пошти і обміну файлами використовують TCP. TCP контролює довжину повідомлення, швидкість обміну повідомленнями, мережевий трафік.

Топологія обчислювальної мережі «шина» приведена на рисунку 1.1.

Рисунок 1.1 – Топологія обчислювальної мережі «шина»

Щоб запобігти відображення електричних сигналів, на кожному кінці кабелю встановлюють термінатори (terminators), що поглинають ці сигнали. Всі кінці мережевого кабелю повинні бути до чого-небудь підключені, наприклад до комп'ютера або до Баррел-коннектор - для збільшення довжини кабелю. До будь-якого вільного - непідключеному - кінця кабелю повинен бути приєднаний термінатор, щоб запобігти відображення електричних сигналів.

Розрив мережевого кабелю відбувається при його фізичному розрив або від'єднанні одного з його кінців. Можлива також ситуація, коли на одному або декількох кінцях кабелю відсутні термінатори, що призводить до відбиття електричних сигналів у кабелі і припинення функціонування мережі. Мережа «падає».

Самі по собі комп'ютери в мережі залишаються повністю працездатними, але до тих пір, поки сегмент розірваний, вони не можуть взаємодіяти один з одним.

Рисунок 1.2 – Регенерація та передача сигналів

Щоб не стикатися з такими проблемами як: будь-які неполадки в мережі, як обрив кабелю, вихід з ладу термінатора, що повністю знищують роботу всієї мережі; складною локалізацією несправностей; а так само з додаванням нових робочих станцій, що веде до падіння продуктивності мережі. Тому рекомендуємо топологію обчислювальної мережі "Зірка".

Зірка - базова топологія комп'ютерної мережі, в якій всі комп'ютери мережі приєднані до центрального вузла (зазвичай мережевий концентратор), утворюючи фізичний сегмент мережі. Подібний сегмент мережі може функціонувати як окремо, так і в складі складної мережевої топології (як правило "дерево"). Весь обмін інформацією йде виключно через центральний комп'ютер, на який у такий спосіб лягає дуже велике навантаження, тому нічим іншим, окрім мережі, воно займатися не може. Як правило, саме центральний комп'ютер є самим потужним, і саме на нього покладаються всі функції з управління обміном. Ніякі конфлікти в мережі з топологією зірка в принципі неможливі, тому що управління повністю централізовано.

Переваги топології «Зірка»: вихід з ладу однієї робочої станції не відбивається на роботі всієї мережі в цілому;  хороша масштабованість мережі; легкий пошук несправностей і обривів в мережі; висока продуктивність мережі (за умови правильного проектування); гнучкі можливості адміністрування.

Недоліки топології «Зірка»: вихід з ладу центрального концентратора обернеться непрацездатністю мережі (або сегмента мережі) в цілому; для прокладки мережі найчастіше потрібна більше кабелю, ніж для більшості інших топологій; кінцеве число робочих станцій в мережі (або сегменті мережі) обмежене кількістю портів в центральному концентраторі.

При топології «зірка» всі комп'ютери за допомогою сегментів кабелю підключаються до центрального компоненту, іменованому концентратором (hub). Сигнали від передавального комп'ютера надходять через концентратор до усіх інших. Ця топологія виникла на зорі обчислювальної техніки, коли комп'ютери були підключені до центрального, головному, комп'ютера.

У мережах з топологією «зірка» підключення кабелю і керування конфігурацією мережі централізованості. Але є і недолік: так як всі комп'ютери підключені до центральної точці, для великих мереж значно збільшується витрата кабелю. До того ж, якщо центральний компонент вийде з ладу, порушиться робота всієї мережі. Топологія обчислювальної мережі «Зірка» представлена на рисунку 1.3.

Рисунок 1.3 – Топологія обчислювальної мережі «Зірка»

  1.  Інформаційні потоки в технічних службах

Проаналізувавши схему інформаційні потоки підприємства ТОВ «Мрія» можна зробити висновок, що діюча на підприємстві система проходження документів являється неефективною. Великі витрати часу на пошук необхідної інформації. Необхідно створити електронний архів.

Інформаційні потоки підприємства починаються з відділу маркетингу де отримується замовлення на продукцію. З відділу маркетингу на розробку конструкторської документації на новий виріб інформація передається  в технічний відділ у конструкторське бюро. З КБ для створення технологічної документації інформація до технологічного бюро, а з нього до ливарного та механічного цехів.

Висновки до першого розділу

На першому етапі дипломної роботи був проведений аналіз діючої системи автоматизованого проектування на підприємстві ТОВ «Мрія». 

При обстеженні підприємства ТОВ «Мрія» був виявлений рівень автоматизації процесів проектування об’єктів.

ТОВ «Мрія» має підсистему проектування конструкторської документації та слабо розвинену підсистему проектування технологічної документації.

Технічну підготовку на підприємстві виконує технічний відділ (ТВ). До складу технічного відділу входить: конструкторське бюро (КБ) та технологічне бюро (ТБ).

Для створення технічної документації на підприємстві ТОВ «Мрія» не достатньо  програмного та апаратного забезпечення. На підприємстві «Мрія» немає електронного архіву та системи керування інженерними даними.

Створення керуючих програм для верстатів з ЧПК та проектування технологічного процесу на підприємстві виконується вручну, тому що відсутнє відповідне програмне забезпечення для комп’ютерів.

Локальна обчислювальна мережа виконана за допомогою шинної топології.

Наявна САПР дозволяє виконувати завдання:

  •  підготовку вихідних даних для проектування об'єкта, формалізація їх і введення в систему;
  •  підготовку та формування моделей об'єктів і їхніх частин, а також варіантів проектних рішень з використанням типових рішень;
  •  автоматизована система вирішує задачі розробки тривимірної моделі конструкторської одиниці, та виконання її креслень;

Систему   автоматичного   проектування для стабільної та ефективної

роботи технічного відділу необхідно модернізувати.

РОЗДІЛ 2 ПРЕДПРОЕКТНОЕ ОБСТЕЖЕННЯ Й РОЗРОБКА ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ

2.1 Передпроектне обстеження

Предпроектне обстеження - це початковий етап, з якого починається створення нової або модернізація й відновлення існуючої системи САПР на об'єкті Замовника. Саме на цьому етапі виробляється концептуальне пророблення проекту, визначення найбільш оптимальної реалізації системи САПР на підприємство.

У рамках обстеження були виявлені:

- організаційна структура;

- вимоги, що пред'являються до майбутньої системи;

- визначено переліки цільових завдань підприємства;

- проаналізовано розподіл функцій по підрозділах і співробітникам;

- виявлено інформаційні потоки всередині підрозділів і між ними;

- визначена номенклатура застосованих на підприємстві засобів

 автоматизації.

Моделі діяльності організації створюються у двох видах:

- модель «як є» («as-is») - відбиває існуючі в організації процеси, описує стан справ на на момент обстеження. Дозволяє зрозуміти, що робить і як функціонує дане підприємство з позицій системного аналізу, а також на основі автоматичної верифікації виявити ряд помилок і вузьких місць і сформулювати ряд пропозицій щодо поліпшення ситуації;

- модель «як повинно бути» («to-be») - інтегрує перспективні пропозиції керівництва і співробітників підприємства, експертів і системних аналітиків і дозволяє сформувати бачення нових раціональних технологій роботи підприємства.

Для створення моделі «Як є», необхідно проаналізувати, як працює підприємство на сьогоднішній день. Щоб коректно провести аналіз необхідно знати не тільки те, як підприємство працює у цілому і як воно взаємодіє із зовнішніми організаціями, замовниками та постачальниками, а й те, як організована діяльність на кожному робочому місці.

 

Рисунок 1 – Модель «Як є» або модель «AS IS»

Для аналізу діяльності підприємства слід зібрати знання безлічі людей в єдиному місці, для створення моделі діяльності підприємства.

 

2.2 Недоліки діючої системи автоматизованого проектування та формування виробничої задачі

Аналіз функціональної моделі «Як є» дозволяє зрозуміти, де знаходяться проблемні ситуації і в чому, будуть складатися переваги нових процесів і яким змінам піддасться існуюча структура організації процесу.

Не ефективність існуючих процесів:

- комп'ютерна мережа малоефективна;

- відсутність автоматизованого документообігу у відділі технолога;

- відсутність електронного архіву;

- відсутність навичок роботи відділу технолога в автоматизованих

 продуктах.

Досліджуване підприємство має розгалужену структуру управління. Всі структурні одиниці ТОВ «Мрія» об'єднані в єдину мережу, що дозволяє швидко обмінюватися інформацією. Однак локальна мережа, що була розроблена спеціально для підприємства є застарілою та потребує діагностування з боку висококваліфікованого спеціаліста. Оскільки проектування та впровадження принципово нової локальної мережі обійдеться підприємству значними коштами.

Відділ конструктора повністю комп'ютеризовано, він має необхідне програмне і технічне забезпечення. Електронний архів на підприємстві відсутній, що відбивається на роботі відділів конструктора й технолога, оскільки пошук необхідної конструкторської та технічної документації займає досить багато часу.

Відділ технолога не раціонально використовує технічне забезпечення, оскільки відсутні:

- програмні продукти для створення технологічної документації в

 автоматичному режимі;

- штат робітників спеціалізований на роботі в автоматизованих

 програмах.

2.3Документообіг

У процесі конструкторської й технологічної підготовки виробництва (ТПП) з'являється й використається велика кількість документів, причому частина з них створюється різними засобами конструкторської розробки, частково використається раніше розроблена документація (у паперовому й електронному виді), безліч документів виникає при технологічному проектуванні, а також оперативному плануванні й керуванні виробничим процесом.

Інженерний документообіг - рішення що дозволяє організувати на підприємстві систему електронного документообігу, як офісних документів, так і спеціалізованих інженерних даних (архів 3D моделей, CAD/CAE даними розробленими в системах Pro/ENGINEER, Autocad, MathCAD та інше). Тим самим воно дозволяє організувати паралельну й спільну роботу, у тому числі специфічних підрозділів, таких як проектно-конструкторське та інші.

Система електронного документообігу (Рисунок 3.1) призначена для автоматизації процесів документаційного забезпечення керування підприємством, включаючи:

  •  процеси підготовки, уведення, зберігання, пошуку й висновку організаційно - розпорядницьких документів (підсистема «Електронний архів»);
  •  процеси підготовки, уведення, зберігання, пошуку й висновку стандартних форм документів (підсистема «Уведення стандартних форм документів»);
  •  керування діловодством (створення, обробка й систематизація архівного зберігання документів - підсистема «Діловодство»).

Об'єктом автоматизації є процеси:

  •  створення документів;
  •  підготовки, обліку, систематизації й архівного зберігання, пошуку й одержання організаційно - розпорядницьких, отчетно - статистичних, облікових, планових, інформаційно - довідкових і інших управлінських документів;
  •  роботи з документами (передача, облік, контроль виконання й ін.).

Рисунок 3.1 – Система електронного документообігу

Впровадження «інженерного документообігу» дозволяє підприємству автоматизувати:

- керування електронним документообігом (узгодження документів в

 електронному виді, автоматичне розсилання повідомлень, побудова

 звітів по стані розробки й т.д.);

- візуалізацію збережених документів (креслення, 3D моделі, і т.д.) без

 використання програмного забезпечення, у якому вони створені, а так  

 само функцію «червоного олівця» для внесення зауважень;

- керування зберіганням структурованих CAD-даних;

- керування процесом розробки виробу;

- інтеграцію з додатками Microsoft Office, надавши web-орієнтований

 робочий простір, підтримку колективних обговорень, баз знань і інше;

- керування спільним доступом до даних через web-інтерфейс для      

 членів робочих груп;

Практично на всіх вітчизняних підприємствах навіть при використанні електронних засобів проектування й конструювання головним носієм

інформації все-таки залишається креслення на папері. Проте його затверджена растрова копія може й повинна брати участь в інженерному документообігу нарівні з електронними документами.

Для фізичного зберігання й обробки всієї накопичувати информации, що, і електронних документів необхідне виділення достатніх по продуктивності файлового сервера (або декількох серверів), систем зберігання більших обсягів даних і засобів резервного копіювання. Існуючі апаратні засоби дозволяють організувати як оперативний доступ до збереженої інформації, так і її надійне довгострокове зберігання.

Визначимо той необхідний рівень функціональних можливостей, якому повинна відповідати сучасна система автоматизації діловодства. Будь-яка система повинна підтримувати повний життєвий цикл документа в організації - від його первинної реєстрації до списання в справу.

Життєвий цикл документа складається із двох основних стадій:

1. Стадія розробки документа, що може включати: властиво розробку змісту документа; оформлення документа; твердження документа.

У тому випадку якщо документ перебуває в стадії розробки, то він уважається неопублікованим, і права на документ визначаються правами доступу конкретного користувача.

2. Стадія опублікованого документа, що може включати:

- активний доступ; архівний документ: короткострокового зберігання; довгострокового зберігання;

- знищення документа. Коли документ переходить на другу стадію, він уважається опублікованим, тоді права на документ залишаються тільки одні - доступ на читання. Як приклад опублікованого документа можна привести шаблон стандартного бланка підприємства.

Організація роботи сучасного офісу припускає оперативне інформаційне обслуговування. Строки підбора всіх документів по запитаному керівництвом питанню не повинні перевищувати декількох годин. У той же час багато документів (доповідні, аналітичні записки, звіти, стенограми засідань і т.п.) містять інформацію про безліч питань, не відбитих у заголовках. Тому оперативну й максимально повну добірку можна одержати, тільки використовуючи комп'ютерний пошук по текстах документів в електронній формі. Для цього в системах інженерного документообігу передбачена організація електронного архіву, тобто, простими словами, не треба йти в сховище, шукати справа, заповнювати лист-заступник, при необхідності - виготовляти копію документів, при поверненні справи - здійснювати полістний перегляд, розкладку на місце й т.п. - всі процедури автоматизують.

2.4 Модернізація схеми документообігу

Ми  пропонує нове повномасштабне рішення в області керування життєвим циклом виробів і організації діяльності підприємств. Лежачий в основі PLM-комплексу набір програм T-FLEX CAD /CAM /CAE /CAPP /PDM /CRM  дозволяє не тільки організувати роботу на всіх етапах життєвого циклу виробу, але й розширити стандартні границі PLM можливостями по керуванню всіма супутніми процесами. Ядром PLM-комплексу є система електронного документообігу й керування інженерними даними T-FLEX DOCs 2010. Комплекс програм, що поставляє одним виробником - компанією «Топ Системи» - дозволяє організувати єдине середовище конструкторського й технологічного документообігу, проектування й підготовки виробництва. Користувач одержує широкі можливості по керуванню номенклатурою й структурами виробів, автоматизацію будь-яких бізнес-процесів підприємства й інструменти інтеграції з різними ERP-системами. У ході робіт забезпечується чітка взаємодія всіх учасників процесу. На додаток до цього користувачам пропонується широкий набір додаткових можливостей (PLM+), які дозволять вирішувати задачі планування проектів і ресурсів, вести повноцінний канцелярський документообіг і управляти взаєминами із клієнтами. Нові компоненти комплексу надають своїм користувачам можливості по оперативно-календарному плануванню, а повна відкритість платформи T-FLEX забезпечує необмежені можливості по розширенню комплексу й створенню власних інформаційних систем у рамках єдиного інформаційного простору підприємства.

 В області технічного документообігу ця система забезпечує єдність всіх конструкторсько-технологічних даних і супровідної інформації. Добре структуроване сховище дозволить користувачеві вести роботу з даними практично будь-якої структури. Це можуть бути конструкторські креслення, 3D моделі, специфікації, відомості, відомості про матеріали деталей, технологічні процеси, програми ЧПУ й т.д. Спеціалізований довідник номенклатури підприємства, заповнення якого відбувається в автоматичному режимі в процесі формування складів виробів, зберігає всі необхідні відомості про застосовність деталей і вузлів. Інструментарій по керуванню й формуванню складів виробів надає в розпорядження користувача всі необхідні засоби пошуку й підбора аналогів, а так само механізм запозичення об'єктів. Засоби автоматичного формування позначень і найменувань об'єктів відповідно до класифікаторів, стандартними видами конструкторсько-технологічних документів і правилами спадкування позначень забезпечать максимальну продуктивність праці проектувальника, не вимагаючи зайвих дій по уведенню даних. Крім даних, безпосередньо використовуваних при розробці й документуванні проектованих виробів, система T-FLEX DOCs 2010 дозволяє зберігати й оперативно знаходити практично будь-яку нормативно-довідкову інформацію, а так само будь-які документи рекламного або маркетингового характеру й багато чого іншого.

Крім інструментів, орієнтованих на рішення задач конструювання, у складі пакета T-FLEX є такі спеціалізовані компоненти, як T-FLEX Динаміка й T-FLEX Аналіз. Модуль T-FLEX Динаміка, призначений для виконання динамічних розрахунків і аналізу просторових механічних систем, дозволяє побудувати модель будь-якого механізму, описуючи його, як систему твердих тіл, шарнірів і навантажень, знімаючи вихідні дані з віртуальних датчиків. Швидкий і сучасний решатель ураховує мас-інерційні характеристики тіл тривимірної моделі. Одночасно із цим, для рішення задач кінцево-елементного аналізу в складі програмного комплексу є модуль T-FLEX Аналіз. Робота даного модуля побудована на базі ядра системи T-FLEX CAD і підтримує з нею повну інтеграцію. У задачі розрахункового модуля входить проведення частотного, статистичного й теплового аналізу моделі, а так само аналізу стійкості конструкції. Цей потужний і високопродуктивний інструмент, дозволяє застосовувати самі різні види закріплень і навантажень. За допомогою системи T-FLEX Аналіз користувач може швидко й точно оцінити міцність розробленої їм конструкції по допускають напруженням, що, визначити найбільш слабкі місця конструкції й оптимізувати виріб, робити розрахунок власних (резонансних) частот конструкції, оцінити запас міцності по «критичному навантаженню», зробити оцінку температурного поводження виробу під дією джерел тепла й випромінювання.

T-FLEX DOCs 2010 має ряд спеціалізованих настроювань і функцій, завдяки яким користувачі одержують всі необхідні інструменти по реєстрації електронних документів, а так само контролю над виконанням доручень. Крім того, інтерфейс системи дозволяє позбавити користувача від всіх «зайвих» вікон і діалогів, даючи можливість зосередитися на чіткому виконанні своїх прямих задач, забезпечуючи максимальну швидкість і ефективність роботи.

В основі системи T-FLEX DOCs 2010 перебуває нова інформаційна платформа T-FLEX DocsLine. Побудована на сучасної трьохрівневой архітектурі з виділеним сервером додатків вона забезпечує гранично гнучку організацію роботи T-FLEX DOCs 2010 у мережі. Використання новітніх розробок корпорації Microsoft в області вилученого керування даними - Windows Communication Foundation (WCF) забезпечило системі правильний розподіл навантаження на сервери й нормальну роботу навіть через повільні інтернет - з'єднання. Використання гарне інструментів, що зарекомендували себе .NET Framework, на яких побудовані всі модулі системи, дозволило розроблювачам забезпечити не тільки високу швидкість і надійність всіх механізмів зв'язків компонентів, але й істотно спростити процес розробки. У результаті в розпорядженні користувачів є потужний сучасний засіб, що дозволяє побудувати будь-які нові спеціалізовані додатки для роботи в єдиному інформаційному просторі вашого підприємства, організованим за допомогою T-FLEX DOCs 2010.

2.6 Етапи створення технічного завдання

Технічне завдання є вихідним документом для створення підсистеми САПР і містить найбільш повні вихідні дані й вимоги. Цей документ розробляє головний розроблювач системи. Виклад і оформлення ТЗ на САПР виконують відповідно до  РД 50-34.698-90.

ТЗ містить наступні розділи:

  •  найменування й область застосування;
  •  підстава для створення;
  •  характеристика об'єктів проектування;
  •  мета й призначення;
  •  характеристика процесу проектування;
  •  вимоги;
  •  техніко-економічні показники;
  •  стадії й етапи;
  •  порядок випробувань і запровадження в дію;
  •  джерела розробки.

Висновки до другого розділу

На ТОВ «Мрія» необхідно створити повноцінну систему САПР. Це дозволить виконувати проектні процедури в автоматизованому режимі, що значно зменшить трудомісткість конструкторсько-технологічних робіт та за рахунок економії часу підвищить творчу складову процесу проектування.

Потрібно створити ефективну локальну обчислювальну мережу, а також забезпечити роботу всіх інформаційних служб в єдиному просторі. Для цього потрібно створити електронний архів замість паперового та розвинену систему управління інженерними даними. Важливою передумовою повинна стати купівля сучасного технічного забезпечення, що відповідала б усім потребам системи САПР.

3 УДОСКОНАЛЕННЯ ПІДСИСТЕМИ АВТОМАТИЗОВАНОГО ПРОЕКТУВАННЯ

  1.  Розробка функціональної моделі процесу створення автоматизованої підсистеми проектування

Тенденції розвитку сучасних інформаційних технологій приводять до постійного зростання складності інформаційних систем (ІС)

Процес розробки ІС ґрунтується на моделюванні діяльності підприємства, описі організації, побудові архітектури системи і структури баз даних, обґрунтуванні системи математичних моделей і алгоритмів, реалізації призначеного для користувача інтерфейсу і виборі технічних засобів.

Ефективне вирішення цих завдань бачиться у використанні CASE-технологій, що дозволяють розробляти вирішення перелічених проблем з достатнім рівнем інформатизації і автоматизації, високою структурою і функціональною організацією. При цьому використовуються як комплексні технологічні засоби для виробництва програмних систем, так і потужний інструмент вирішення дослідницьких і проектних задач, пов'язаних з початковими етапами розробки: при аналізі предметної області, створення проектних специфікацій, випуск проектної документації, плаплануванні і контролі розробок, моделюванні ділових додатків і т.п. Впровадження CASE-технології дозволяє прискорити розробку інформаційної системи управління за рахунок вирішення низки організаційних проблем - взаємодії між різними фахівцями, етапами проектування та окремими її компонентами, створення документації і бібліотеки моделей.

Термін CASE (Computer Aided Software Engineering) – програмні засоби, що підтримують процеси створення і супроводу інформаційної системи, включаючи аналіз і формулювання вимог, проектування прикладного програмного забезпечення (додатків) і баз даних, генерацію коду, тестування, документування, забезпечення якості, конфігураційне управління і управління проектом, а також інші процеси. CASE-засоби разом із системним програмним забезпеченням і технічними засобами утворять повне середовище розробки інформаційної системи.

CASE-технологія являє собою методологію проектування інформаційної системи, а також набір інструментальних засобів, що дозволяють у наочній формі моделювати предметну область, аналізувати цю модель на всіх етапах розробки і супроводу інформаційної системи і розробляти додатки відповідно до інформаційних потреб користувачів [5].

CASE-засоби мають певні види моделей що ілюструють функції, виконувані системою і відносини між даними. Найбільш розповсюдженими серед цих моделей є наступні:

IDEF - методології сімейства ICAM (Integrated Computer-Aided Manufacturing) для вирішення задач моделювання складних систем;

DFD (Data Flow Diagrams) діаграми потоків даних;

STD (State Transition Diagrams) діаграми переходів станів;

ERD (Entity-Relationship Diagrams) діаграми "сутність-зв'язок".

Для розробки функціональної моделі процесу створення підсистеми САПР найбільш підійде методологія IDEF, оскільки вона дозволяє відображати й аналізувати моделі діяльності широкого спектру складних систем у різних розрізах. При цьому широта і глибина обстеження процесів в системі визначається самим розробником, що дозволяє не перевантажувати створювану модель зайвими даними. У свою чергу ця методологія складається із ряду стандартів. Ці стандарти позначаються абревіатурою IDEF із числовим індексом у кінці. Прикладами таких стандартів можуть бути:

IDEF0 - Function Modeling - методологія функціонального моделювання. З допомогою наочного графічного мови IDEF0, вивчається система постає перед розробниками та аналітиками у вигляді набору взаємопов'язаних функцій (функціональних блоків - в термінах IDEF0). Як правило, моделювання засобами IDEF0 є першим етапом вивчення будь-якої системи;

IDEF0 це схема  основною складальною одиницею якої є блок, що позначає функцію. Процес створення САПР, так само як і процес її функціонування представлений в термінах вхід, вихід, механізм та управління у відповідності зі стандартом IDEF0. Ці способи позначаються на схемі дугами, які входять або виходять із блоку з різних сторін.

Враховуючи усі правила створення функціональних моделей IDEF0 мною була розроблена модель процесу створення підсистеми підготовки конструкторської документації. Ця модель містить у собі чотири діаграми на зображена на рисунках 3.1. – 3.4.

Діаграма а (рисунок 3.1) – це діаграма нульового рівня, яка містить лише один блока, визначаючий основну задачу проектування. Вхідними даними до розробки проекту є завдання на виконання проекту. Розробка моделі здійснюється кафедрою прикладної геометрії та інформаційних технологій проектування, а також відділом САПР на підприємстві. При розробці моделі підсистеми САПР використовуються  методичні вказівки та ГОСТи. Результатом виконання моделі є рекомендації щодо її реалізації.

Діаграма б (рисунок 3.2) – це діаграма першого рівня. Вона являє собою декомпозицію нульової діаграми. В ній уточнюються необхідні функції при створенні моделі підсистеми підготовки конструкторської документації. Так нульова діаграма декомпозується до трьох блоків: дослідити підприємство, розробити модель підсистеми САПР, надати рекомендації що до реалізації підсистеми САПР.

Діаграми в,г,д (рисунки 3.3, 3.4 та 3.5) – також є декомпозицією блоків діаграми першого рівня. Вони показують функції, які необхідно виконати при дослідженні підприємства та розробці моделі підсистеми САПР [12].

Рисунок 3.1 – Діаграма нульового рівня (діаграма а)

Рисунок 3.2 – Діаграма першого рівня (діаграма б)

Рисунок 3.3 – Діаграма третього рівня (діаграма в)

Рисунок 3.4 – Діаграма третього рівня (діаграма г)

Рисунок 3.5 – Діаграма третього рівня (діаграма д)

  1.  Удосконалення технології проектування та інформаційних потоків в технічних службах

Інформаційні потоки - це переміщення iнфoрмaцiї від одного працівника підприємства до іншого або  між підрозділами.

Система інформаційних пoтoкiв - сукупність переміщень iнфoрмaцiї, що дає можливість здійснити будь-який процес, реалізувати будь-яке рішення.

Внутрішнє управління iнфoрмaцiйними потоками, базується на оптимізації документообігу, являє собою рух документів підприємства з раціональним мaршрyтaми від місця складання або надходження в організацію до відправки зaцiкaвлeним організаціям або здачі на зберігання в архів [19].

Технології проектування визначаються як сукупність трьох складових:

  •  покрокові процедури, які визначають послідовність технологічних операцій;
  •  критеріїв і правил, які використовуються для оцінки результатів виконання технологічних операцій;
  •  нотацій,що використовуються для опису технологічних операцій.

Для створення системи інформаційних потоків необхідно:

  •  визначити структуру інформації, яку необхідно надавати;
  •  проаналізувати існуючий на підприємстві документообіг;
  •  розробити нову систему документообігу.

Основою оптимізованих інформаційних потоків повинна бути система, яка може забезпечити керування інженерними даними, та забезпечити  зберігання інформації у електронному архіві. Для цих цілей існують PLM – системи, тобто, системи керування життєвим циклом виробу. Однак, оскільки підприємство ТОВ «Мрія» є невеликим і виробляє однотипну продукцію доцільно використати PDM-систему, яка є обов’язковою підсистемою кожної PLM – системи і в умовах невеликого підприємства може повністю задовольнити його потреби у централізованому доступі, керуванні та зберіганні інженерних даних.

PDM-система - організаційно-технічна система, що забезпечує управління всією інформацією про виріб. При цьому в якості виробів можуть розглядатися різні складні технічні об'єкти.

За допомогою PDM-систем можна створювати звіти про конфігурацію випускаються систем, маршрутах проходження виробів, частинах або деталях, а також складати списки матеріалів. Всі ці документи при необхідності можуть відображатися на екрані монітора виробничої або конструкторської системи з однієї і тієї ж БД. Однією з цілей PDM-систем і є забезпечення можливості групової роботи над проектом, тобто, перегляду в реальному часі і спільного використання фрагментів загальних інформаційних ресурсів підприємства.

Для вибору PDM-системи необхідно визначити параметри, за якими буде зроблено вибір [16]. Так основними критеріями є:

  •  централізовані зберігання, обробка та супровід інформації про виріб;
  •  інтеграція з CAD/CAPP/CAE/CAM системами, які використовуються на виробництві;
  •  захист документації від несанкціонованих змін;
  •  швидкий пошук елементів;
  •  можливість створення звітів;
  •  можливість створення додаткових модулей;
  •  ціна системи;
  •  мова PDM-системи.

Взявши за основу перелік критеріїв, а також потреби виробництва для виконання усіх необхідних функції підходить PDM-системи фірми АСКОН КОМПАС-Менеджер.

КОМПАС-Менеджер можна використовувати як на окремому ПК, так і в локальній мережі, що дозволяє зберігати документи проекту централізовано. При цьому забезпечується надійність зберігання інформації про структуру виробу. Система дозволяє розмежувати повноваження користувачів, які працюють над проектом, призначивши їм різні права доступу до документів. Захист документів на рівні ОС забезпечується сервісом файлової захисту при встановленні серверної частини КОМПАС-Менеджер на сервері Windows NT (на файлову систему NTFS).

КОМПАС-Менеджер зберігає й обробляє різні типи документів - моделі, креслення і фрагменти КОМПАС, технологічні процеси, растрові файли, файли моделей SolidWorks, документи MS Office. Для будь-якого елемента вироби можуть зберігатися і редагуватися атрибути з додатковою інформацією (дата останньої зміни, маса деталі тощо). Забезпечується синхронізація даних у документі і атрибутів елемента вироби в КОМПАС-Менеджер.

Підтримується робота з повідомленнями. Є можливість складати повідомлення відповідно до ГОСТ 2.503-90, зберігати, роздруковувати, проводити їх. Зберігаючи разом з повідомленням всі версії документів, в яких проводились зміни з даного повідомлення, можна зафіксувати "історію життя" конструкторського документа і в будь-який момент отримати доступ до його попереднім версіям.

Система допоможе користувачам у вирішенні наступних завдань:

  •  зберігання, оброблення, супровід інформації про вироби;
  •  захист документації від несанкціонованих змін;
  •  швидкий пошук елементів складу виробів з позначення, найменуванню;
  •  уніфікація застосовуваних деталей;
  •  виняток існування документів-двійників;
  •  опис допускаються замін у складах складальних одиниць;
  •  робота з виконаннями виробів;
  •  створення та проведення сповіщень;
  •  складання і висновок на друк звітів різної форми.

На підставі вибраної PDM-системи та необхідності у оптимізації інформаційних потоків в технічних службах була розроблена нова, оптимізована модель інформаційних потоків. В цій моделі задачі адміністрування, маркетингу, конструкторської та технологічної підготовки об’єднуються у єдиний інформаційний простір за допомогою КОМПАС-Менеджера. Були створені база даних про структуру підприємства та база даних про структуру виробу. Усі служби підприємства мають доступ до цих баз, що дає можливість швидко і зручно отримувати необхідну інформацію.

3.3 Програмне та апаратне забезпечення обчислювальної мережі САПР

 

Кожне робоче місце повинно бути обладнане відповідною комп’ютерною технікою, яка відповідає усім сучасним вимогам кожен із  персональних комп’ютерів наступні характеристики: AMD Athlon II X2 240 (2.8 ГГц), RAM 4 ГБ, HDD 500 ГБ, ATI Radeon HD3000, DVD+/-RW, LAN. Конструкторський та технологічний відділи мають у своєму розпорядженні по: 2 плотери формату А1, 1 сканер формату А3, та 1 багатофункціональному пристрою формату А3.   Так як система  автоматизованого проектування повинна забезпечити конструкторську та технологічну підготовку виробництва, вона є багаторівневою системою; для забезпечення проектування об’єктів високої складності з високим рівнем автоматизації використовувані програмні продукти повинні мати потужне математичне ядро. Для розробки конструкторської документації використовується програмний продукт Solid Works. Для створення технологічної документації  - Вертикаль-Технологія. В відділі проектування керуючих програм використовується PowerMill, для розробки постпроцесорів - Adem.

Еволюція розвитку комплексу технічних засобів САПР характеризується створенням територіально розосереджених багатомашинних систем збору, зберігання і обробки інформації, реалізованих у вигляді обчислювальних мереж. Останні, розосереджені на невеликих територіях підприємств і об'єднуючі в єдину інформаційну систему автоматизовані робочі місця користувачів, ЕОМ та мікро-ЕОМ, графобудівники, термінальні станції та іншу спеціалізовану апаратуру, називають локальними обчислювальними мережами (ЛОМ). Локальні НД мають відкриту архітектуру, що забезпечує можливість підключення до мережі будь-яких інших ЛВС, у тому числі і великих мереж ЕОМ. Основна перевага ЛВС - низька вартість системи передачі даних.

Локальні обчислювальні мережі САПР повинні забезпечувати: використання режимів пакетної і діалогової обробки, розділення часу, віртуальної пам'яті; економну обробку інформації за принципом "найбільш важливі процеси САПР виконуються технічними засобами з розвиненим програмним забезпеченням і високою продуктивністю, найменш відповідальні - на дешевих міні-та мікро -ЕОМ "; високу надійність і достовірність функціонування, високу продуктивність; застосування різноманітного проблемно-орієнтованого ПЗ, централізованих і локальних БД з необхідним обсягом пам'яті; роботу з автоматизованими робочими місцями різного призначення і з іншим спеціалізованим обладнанням; централізовану і децентралізовану обробку інформації. Основне призначення ЛВС - розподіл ресурсів ЕОМ (програм, сукупності периферійних пристроїв, терміналів, пам'яті) для ефективного вирішення завдань автоматизованого проектування. Локальні НД повинні мати надійну, швидку і дешеву систему передачі даних (СПД), а вартість передачі одиниці інформації повинна бути значно нижче вартості обробки одиниці інформації. Для досягнення цього ЛОМ як система розподілених ресурсів повинна виконуватися на основі наступних принципів.

Організаційна структура великого підприємства об'єднує в собі велику кількість різних підрозділів, а це обумовлює необхідність створення локальної мережі для єдиного централізованого обміну інформацією між структурними одиницями. В нашому випадку це дворівнева корпоративна мережа. На першому рівні знаходяться локальні мережі топології «зірка» в середині кожного відділу, які під»єднані до одного загального серверу. На другому рівні об’єднуються сервери із кожного відділу. Характеристика серверу: Сервер HP ProLiant ML110 G7 E5504 (639261-425).  Топологія обчислювальної мережі представлена на рисунку 3.6

Рисунок 3.6 – Топологія мережі підприємства

3.4 Розрахунки спроектованої деталі на міцність в програмі SimulationXpress

Спочатку завантажуємо деталь, для цього нам необхідно конвертувати її в IGES формат. Після цього [18] її можна відкривати в пакеті програм SolidWorks (рисунок 3.7).

Рисунок 3.7 – Імпортування моделі до SolidWorks

Після того як ми імпортували модель, натискаємо на іконку програми SimulationXpress (рисунок 3.8).

Рисунок 3.8 – Запуск SimulationXpress

У правій частині робочого вікна з’явиться панель програми SimulationXpress (рисунок 3.9).

Рисунок 3.9 – Робоче вікно SimulationXpress

Натискаємо кнопку «Додати кріплення» та обираємо нижню площину нашої стійки, як це показано на рисунку 3.10.

Рисунок 3.10 – Додавання кріплення

При виборі елементів під час накладання тих чих інших навантажень, чи кріплень можна керуватися представленим прикладом. Коли площина обрана, натискаємо на зелену галочку над панеллю параметрів, та натискаємо «Далі».

Наступним кроком ми можемо додавати сили чи тиск на певні елементи нашої деталі (рисунок 3.11).

Рисунок 3.11 – Накладання сил та тиску

Після того як ми закінчили з накладанням сил, необхідно вибрати матеріал, з якого буде вироблений наш корпус (рисунок 3.12).

Рисунок 3.12 – Вибір матеріалу

Застосовуємо матеріал та запускаємо моделювання. Програма оброблює внесені дані та видає результати у графічному вигляді (рисунок 3.13).

Рисунок 3.13 – Графічне відображення деформації

На досліджувану деталь було накладено сила у розмірі 100 Н/м. В такому разі коефіцієнт запасу міцності буде становити 2,6, а найбільш уразливі ділянки зображено на епюрі червоним або помаранчевим кольором.

Висновок до третього розділу

У третьому розділі була розроблена удосконалена модель підсистеми конструкторської підготовки виробництва. Для удосконалення моделі нами запропоновано технічні та програмні засоби, необхідні для автоматизації підсистеми та рекомендації щодо створення локально обчислювальної мережі та організації інформаційних потоків.

Для того, щоб полегшити створення удосконаленої моделі підсистеми технологічної підготовки виробництва, були використані CASE-засоби, які здатні описати процеси створення та супровіду інформаційної системи. Процес створення підсистеми САПР був описаний за допомогою діаграм IDEF0. Загальна задача проектування, тобто створення підсистеми САПР, була декомпозована на часні задачі проектування. Завдяки цьому з’явилась можливість більше зосередитись на виконанні окремих задач.

Інформаційні потоки являють собою основу документообігу підприємства. Для оптимізації інформаційних потоків та створення електронного архіву біло запропоновано використовувати PDM-систему КОМПАС-Менеджер, оскільки її можливостей достатньо для невеликого підприємства. Також засновуючись на використанні PDM-системи була розроблена нова модель інформаційних потоків. У цій моделі усі підсистеми проектування виробу поєднані за допомогою КОМПАС-Менеджер, що дозволяє швидко отримувати необхідні документи та створювати нові засновуючись на розробленій раніше документації.

Для вибору програмного забезпечення підсистеми САПР були визначені критерії. Основними критеріями були функціональні можливості програмного продукту, інформаційна єдність з програмним забезпеченням, яке вже використовується на виробництві та ціна. Проаналізувавши пропоновані програмні засоби за усіма критеріями було рекомендовано використовувати SolidWorks 2010, Mastercam X4 for SolidWorks та Вертикаль-Технология.

  •  Обґрунтування вибору технічного забезпечення засновувалось на технічних вимогах програмних засобів які рекомендовані до використання.

Вибір мережі, її програмного та технічного забезпечення був заснований на кількості робочих місць, їх розташуванні та потребах у обміні інформацією. Враховуючи це було рекомендовано використовувати локально-обчислювальну мережу з топологією «зірка». Усі підсистеми САПР поєднані за допомогою одного серверу.

SolidWorks, зокрема модуль SimulationXpress, для розрахунку на міцність. В основі аналізу міцності, реалізованого в SimulationXpress, покладено метод кінцевих елементів (МКЕ). МКЕ - це надійний чисельний метод аналізу завдань по проектуванню при якому розв’язуються  рівняння, що керують поводженням кожного елемента і ураховують його зв'язки з іншими елементами.

  1.  ВИПРОБУВАННЯ І ЗДАЧА В ЕКСПЛУАТАЦІЮ СПРОЕКТОВАНОЇ САПР

  1.  Особливості проектування поршня

На підприємстві ТОВ «Мрія» для створення комплекту технічної документації було отримано деталь «Поршень двигуна СМД 64», який використовується в двигунах автомобілів марки «ЗІЛ».

Поршень складається з трьох основних частин: днища, ущільнюючої частини з проточними канавками для трьох поршневих й маслос'емного кілець і юбки. Поршні виготовляються зі сплаву алюмінію АК12М2МГН, а саме литвом у кокіль. Внутрішня частина виливки поршня повністю відповідає готовому поршню. Зовнішня   частина   обробляється   точінням.

Юбка направляє рух поршня в циліндрі і має два припливи (бобишки) для встановлення поршневого пальця. У поперечному перетині юбки лежить окружність. В нижній частині юбки знаходяться маслосємні канали. Так як маса поршня у припливів є більшою, ніж в інших частинах юбки, температурні деформації при нагріванні в області бобишек також будуть найбільшими.

4.2. Розробка 3D моделі деталі ««Поршень двигуна СМД 64»».

У відповідності з технічним завданням на розробку комплекту технічної документації поршня моделі СМД 64, змодельована геометрична модель  поверхні юбки.  Вихідні дані були надані технічним відділом завода

– виробника.

Вихідними даними для формування поверхні юбки поршня є:

  •  профіль  юбки. Крива, визначаюча профіль юбки задана таблицею,

що надає точковий ряд.

  •  форма вхідного  і  вихідного перетинів, задана таблицею, що надає

точковий ряд.

Профіль юбки будемо моделювати кривою лінією третього порядку, яка апроксимує точковий ряд (рисунок 4.1).  Вхідним перетином є замкнутий сплайн, який апроксимує вихідний точковий ряд (таблиця 4.1).

Рисунок 4.1 – Вихідні дані для формування профілю кривої що описує юбку поршня

Таблиця 4.1 – Точковий ряд

Побудова 3d моделі проводиться  у  програмному середовищі пакету

SolidWorks. Для побудови 3d моделі використаємо функцію SolidWorks  «Вытянуть по сечениям».

  1.   В  площині  проекції   «Сверху»   відкриваємо   ескіз.   В   ескізі   по

координатах, приведених в таблиці 1, створюється вихідний точковий ряд визначаючий вхідний перетин. За допомогою функції «Сплайн» проводимо сплайн через точковий ряд. Результат створення вхідного перетину показано на рисунку 4.2.

Рисунок 4.2– Ескіз вхідного перетину

  1.  Наступним  етапом є побудова профілю юбки. Для цього

створюємо ескіз у площині, що проходить через вісь ОY перпендикулярно площині вхідного перетину. За вихідними даними рисунку 4.3 будуємо точковий ряд. Проводимо сплайн через побудовані точки й отримуємо твірну профілю юбки поршня (рисунок 4.3).

  1.  Третім етапом побудови  юбки  поршня   є  побудова  ескізу

вихідного перетину, який має форму кола. За допомогою інструмента «Вставка» - «Справочна геометрія»  -  «Плоскость»   створюємо   додаткову   площину,   паралельну    площині вхідного перетину, яка проходить через верхню точку сплайну твірної юбки. Будуємо коло центр, якого розташований на вісі ОZ та радіусом до верхньої точки сплайну твірної.

  1.  За допомогою інструмента «Вытянуть по сечениям» створюємо

3d поверхню юбки поршня (рисунок 4.4).

Рисунок 4.3 – Ескіз профілю твірної юбки

Таким чином отримана модель юбки поршня, яка була дороблена до повної 3d моделі поршня шляхом стандартних операцій у програмному середовищі пакету SolidWorks (рисунок 4.5), яка задовольняє робочому кресленню деталі

Рисунок 4.4 – 3d модель юбки поршня

Рисунок 4.5 – 3d модель поршня

4.3  Виконання контрольного прикладу. Створення АРІ-технології.

Вдале впровадження будь-якої системи автоматизованого проектування пов'язано в першу чергу з приростом продуктивності праці. Саме бажання створити механізм, що дозволяє зменшити час розробки нової або модифікації старої геометричної моделі призвело до того, що у всіх сучасних САПР реалізований механізм параметризації. Відмінність параметризованих геометричного елемента від не параметризованих полягає в наявності взаємозв'язків і обмежень між складовими цей елемент геометричними об'єктами (наприклад, геометричними фігурами або геометричними тілами, лініями або поверхнями, їх складовими). При цьому частина зазначених взаємозв'язків і обмежень може формуватися системою автоматично при введенні графічної інформації, а решта - призначатися користувачем самостійно. В якості таких взаємозв'язків і обмежень можуть служити обмеження на переміщення геометричних об'єктів у тих чи інших напрямках, взаємне розташування декількох об'єктів або конкретні розміри того чи іншого геометричного об'єкта.

Процес параметричного моделювання - моделювання з використанням параметрів елементів моделі і співвідношень між цими параметрами. Параметризація дозволяє за короткий час «програти» (за допомогою зміни параметрів або геометричних відносин) різні конструктивні схеми і уникнути принципових помилок.

Параметричне моделювання істотно відрізняється від звичайного двомірного креслення чи тривимірного моделювання. Конструктор, у разі параметричного проектування, створює математичну модель об'єктів з параметрами, при зміні яких відбуваються зміни конфігурації деталі, взаємні переміщення деталей в збірці і т. п. Ідея параметричного моделювання з'явилася ще на ранніх етапах розвитку САПР, але довгий час не могла бути здійснена через недостатню комп'ютерної продуктивності.

Для створення спеціалізованої САПР використовуємо деталь «Поршень», будуємо її 3D модель в програмному пакеті Компас – 3D (рисунок 4.6).

Для параметризації деталі Поршень вводимо зміні. У КОМПАС – 3D змінними  моделі можуть  бути будь-які  розміри, проставлені на ескізах та

Рисунок 4.6 – 3D модель

розміри, що вводяться при виконанні формотворчих операцій (довжина видавлювання ескізу). Для доступу до змінних на рівні деталі оголошуємо їх як зовнішні, призначивши їм псевдоніми. Псевдонім - це ім'я, під яким значення ескізу або розмір операції .

Побудуємо параметричну модель деталі "Поршень". Вона повністю визначається змінними (рисунок. 4.7):

Рисунок 4.7 - Вікно введення значення розміру імені змінної.

У верхній частині дерева змінних (гілка "Поршень" - за назвою деталі) йде список змінних моделі. Щоб змінні там опинилися, треба ввести довільні псевдоніми для змінних першого ескізу (змінні: Elipsnost, radiusvnpalec, otwerstiePalec) та операцій видавлювання (змінна Dlinaosnov, Dlinaosnov2, Dlinaosnov3, Pervoekolco, Vtoroekolco, Tretekolco). Для завдання величини видавлювання другий ескізу в поле вираження рядка в гілці "Операція видавлювання " вводимо значення. Тепер, вводячи нові чисельні значення в стовпці "Вираження" змінних моделі – геометрія поршня змінюватиметься [2].

Значення що змінюються: канавки, товщина стінки, діаметр бобишки, діаметр отвору під палець та еліптичність юбки поршня.

Рисунок 4.8 - Контекстне меню змінної моделі.

  1.   Розроблення програмного забезпечення

Розрахунковий модуль крім власне розрахунків повинен виконувати

наступні функції:

  •  підключення до КОМПАС 3D і завантаження в нього параметричної збірки;
  •  отримання поточних значень змінних деталей, які входять у складання, назв деталей і назви самої збірки;
  •  перестроювання і збереження моделі;
  •  розрахунок маси та площі модернізованої деталі.

Один з параметрів поршня є коефіцієнт еліпсності. За допомогою цього параметру  поперечний переріз юбки поршня з форми коло змінюється на форму еліпса. Модуль розраховує зменшення плащі та маси поршня та змінює товщину стінки в середині поршня.

Параметри, які змінюються: розмір поршневих кілець, діаметр бобики, діаметр отвору під палець, зміщення отвору під палець та коефіцієнт еліпсності.

Підключення до КОМПАС

Проект, що працює з API КОМПАС у складі містить модулі ksAuto.pas, ksTLB.pas, LDefin2D.pas, LDefin3D.pas. Новий додаток для реалізації спеціалізованого САПР розроблений на язику високого рівня Delphi. У додатку виконана команда меню Project a Add to project.

Для встановлення зв'язку з КОМПАС ввели глобальні змінні:

VAR

kompas: KompasObject; / / посилання на API-об'єкт КОМПАС

Doc: ksDocument3D; / / посилання на поточний документ КОМПАС

KompasHandle: THandle; / / посилання на вікно програми КОМПАС

Типи даних KompasObject і ksDocument3D описані в раніше підключеному модулі ksTLB.

Встановлення зв'язку з КОМПАС і завантаження потрібногофайлу виконує показана нижче функція StartKompas. Функція повертає False, якщо встановити зв'язок з КОМПАС і True якщо підключелись.

function StartKompas:

function StartKompas (filename: string): boolean;

const ka = 'Kompas.Application.5';

begin

/ / Підключення до КОМПАС 3D

Result: = true;

trykompas: = KompasObject (GetActiveOleObject (ka)); / / якщо вже

запущений

except

try

kompas: = KompasObject (CreateOleObject (ka));

/ / якщо не запущений

except

result: = false;

exit end end;

/ / Отримання посилання на вікно КОМПАС

KompasHandle: = kompas.ksGetHWindow;

/ / Робимо вікно КОМПАС дивись

kompas.Visible: = true;

/ / Отримання посилання на поточний документ КОМПАС

Doc: = ksDocument3D (kompas.ActiveDocument3D); / / якщо такий

документ є ...

if Assigned (Doc) then / / то закриваємо його

Doc.close;

/ / Створюємо новий документ ...

  1.   Розробка керуючої програми в MasterCam та PowerMILL

  1.  Розробка керуючої програми в MasterCam

Вихідними даними для роботи в Mastercam є креслення, зроблене в програмі «Компас». Завдяки формату .dxf транслюємо  креслення поршня в програму Mastercam (рисунок 4.9).

Рисунок 4.9

Для створення управляючої програми для обробки точінням, вибираємо тип обробки «Точение». У програмі Mastercam розроблена управляюча програма для  чорнової та чистової обробок та точіння канавок.

  1.  Чорнова обробка.  

Після  обрання  типу  обробки  вибираємо  траєкторію  –   «Черновая

обработка». Відмічаємо межі обробки на креслені та задаємо параметри інструменту. Візуалізація чорнової обробки показана на рисунку 4.10.

Рисунок 4.10 – Візуалізація процесу чорнової обробки

  1.  Точіння канавок.

Наступною      операцією     обробки     поршня     є    точіння    канавок.

Вибираємо траєкторію «Канавка…» та вказуємо канавки на кресленні. Для точіння канавок використовуються різці канавочні 1.8 мм. та 3.5 мм. Візуалізація процесу точіння канавок показано на рисунку 4.11.\

  1.  Чистова обробка.

Для  чистової  обробки вибираємо траєкторію «Чистовая обработка» та

відмічаємо межі обробки. Для чистової обробки задаємо параметри інструменту. Візуалізація процесу чистова обробка показана на рисунку 4.12.

Рисунок 4.11 – Візуалізація процесу точіння канавок

Рисунок 4.12 – Візуалізація процесу чистова обробка показана

В результаті створення управляючої програми був отриманий текст УП.

 У розробленому технічному процесі на деталь «Поршень» механічна обробка деталі фрезеруванням виконується на вертикально-фрезерному верстаті з ЧПК XK7136. Управляючі програми для операцій фрезерування розробляються в пакеті програм PowerMILL.

  1.  Розробка управляючої програми в PowerMILL.
  2.  Фрезування отвору під поршневий палець.

Наступною операцією є фрезування отворів під поршневий палець за 

допомогою траєкторії «С постоянной Z». Для даної операції за допомогою бібліотеки інструментів рисунок створюємо інструмент – фреза зі округленням. Візуалізація  обробки фрезуванням показана на рисунку 4.13.

Рисунок 4.13 – Візуалізація  обробки фрезуванням

  1.  Фрезування канавки.

Фрезування канавки виконується за допомогою траєкторії «По

профилю кривой» з використанням фрези дискової. Візуалізація фрезерування канавки показана на рисунку 4.14.

Рисунок 4.14 – Візуалізація фрезерування канавки

  1.  Фрезування отворів під маслосємне кільце.

Фрезування отворів під маслосємне кільце виконується за допомогою траєкторії «Выборка растром». Для даної операції використовується інструмент фреза кінцева з діаметром 2.5 мм.

Рисунок 4.15

Останнім  етапом   створення   УП   є   отримання   тексту   операції   за

допомогою функції «Создать NC-файл», отримуємо текст операції.

Висновок до четвертого розділу

В цьому розділі дипломного проекту була проведена перевірки дієздатності системи на розробці контрольного прикладу. У відповідності з технічним завданням на розробку комплекту технічної документації поршня моделі СМД 64,було змодельована поверхня юбки.  Вихідні дані були надані технічним відділом завода – виробника.

Розроблена програма на деталь «Поршень», яка дозволяє змінювати форму деталі при введенні нових параметрів. Головна якість, що відрізняє параметричний геометричний елемент від звичайного, полягає у великих можливостях по модифікації створеного параметричного елемента і скорочення часу, що витрачається на його модифікацію.

Система тривимірного твердотільного моделювання КОМПАС-3D володіє всіма необхідними можливостями для створення параметричних геометричних моделей.

Механізм параметризації при роботі з геометричними моделями дозволяє:

  •  Отримувати набір однотипних моделей виробів на основі одного разу спроектованої моделі, змінюючи конкретні числові значення змінних;
  •  Оперативно вносити необхідні зміни в модель шляхом зміни її змінних.

Управляючі програми для оброки точінням деталі розробляються за допомогою програмного пакету MasterCam. Управляючі програми для операцій фрезерування розробляються в пакеті програм PowerMILL.

  1.  ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

5.1 Аналіз небезпечних чинників

Згідно закону України "Охорона праці" - це система правових, соціально-економічних, і організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, направлених на збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.

Дія закону розповсюджується на всі підприємства, установи і організації в незалежності від форм власності і видів їх діяльності (надалі -      підприємство), на всіх громадян також привернутих до праці на цих підприємствах (надалі - працівники).

На робочому місці інженера-конструктора створюються умови для високопродуктивної праці (оснащення персональними ЕОМ із графічними дисплеями, клавіатурами і принтерами). За рахунок цього оператор піддається впливу наступних несприятливих факторів:

  •  недостатнє освітлення;
  •  електромагнітне випромінювання;
  •  виділення надлишку теплоти.

В Україні діють державні санітарні правила та норми роботи з візуальними дисплейними терміналами електронно-обчислювальних машин від 10 грудня 1998. У цих правилах, зокрема, регламентується, що приміщення, де працюють люди з ПЕОМ, повинно розміщуватися в північній або північно-східній частині будівлі. Площа одного робочого місця повинна становити не менше 6 кв.м, об'єм - не менше 20 куб.м, відстань між робочими столами - не менше 2,5 м у ряду і 1,2 м між рядами. Стіни приміщень повинні мати коефіцієнт відбиття 0,5-0,6.

Освітлення робочого місця повинно бути змішаним (природним та штучним). Доцільно, щоб орієнтація світлових отворів для приміщення з ВДТ була на північ. Природне освітлення повинно здійснюватись у вигляді бічного освітлення та відповідати нормальним рівням за СНиП 11-4-79 ”Естественное и искуственное освещение. Нормы проектирования”.

Робочі місця слід рошташовувати так, щоб уникнути попадання в очі прямого світла. Джерела освітлення рекомендується розташовувати з обох боків екрану паралельно напрямку погляду. Для уникнення світлових відблисків екрану, клавіатури в напрямку очей користувача, від світильників загального освітлення або сонячних променів, необхідно використовувати антиполискові сітки, спеціальні фільтри для екранів, захисні козирки, на вікнах – жалюзі.

Поверхня підлоги має бути рівною, неслизькою, зручною для очищення та вологого прибирання, мати антистатичні властивості.

Оптимальні та припустимі мікрокліматичні параметри у приміщеннях повинні враховувати специфіку технологічного процесу при використанні ПК. Зокрема, технічні умови експлуатації багатьох типів комп’ютерів містять допустимі робочі діапазони параметрів мікроклімату:

температура повітря має знаходитись в межах від 10 до 40°C;

відносна вологість має знаходитися в межах від 40 до 90 %.

За даними ВООЗ, оптимальні значення температури у приміщенні становлять 19-23 °C, відносна вологість повітря – 55 %, швидкість руху повітря не повинна перевищувати на рівні обличчя 0,1 м/с. При відчутному нагрівання поверхонь (більше 45°C), контрактуючих з людиною, передбачаються засоби охолодження або ізоляції. Особлива увага приділяється шляхом відводу повітря, щоб виключити перегрівання або протяг.

При робочих приміщеннях мають бути обладнані побутові приміщення для відпочинку під час роботи,кімната психологічного розвантаження. В кімнаті психологічного розвантаження слід передбачити встановлення пристроїв для приготування і роздачі тонізуючих напоїв, а також місця для занять фізичною культурою (ДСанПін 2.09.04-87).

У приміщеннях слід щоденно робити вологе прибирання.

Згідно статті 18 Закону України ”Про охорону праці” працівник зобов’язаний:

а) знати і виконувати вимоги нормативних актів про охорону праці, правила поводження з устаткуванням та іншими засобами виробництва, користуватися засобами колективного та індивідуального захисту;

б) дотримуватись зобов’язань щодо охорони праці, передбачених колективним договором та правилами внутрішнього трудового розпорядку підприємства;

в) співробітничати з власником у справі організації безпечних і нешкідливих умов праці, особисто вживати посильних заходів щодо усунення будь-якої виробничої ситуації, яка створює загрозу його життю чи здоров’ю, або людей, які його оточують, повідомляти про небезпеку свого безпосереднього керівника або іншу посадову особу.

5.2  Розробка ергономічного проекту робочого місця проектувальника

Робоче місце організовується на основі аналізу процесу роботи людини на конкретному устаткуванні з урахуванням ергономічних вимог, санітарно-гігієнічних і інших основних умові роботи. При конструюванні робочих місць повинні забезпечуватися:

- параметри робочої зони, які дозволяють виконувати необхідні рухи і переміщення працюючого;

- оптимальні розміри устаткування, органів управління, пристосувань і інших елементів, а також їх розміщення відповідно до ергономічних вимог:

- достатні зорові, слухові, фізичні і інші зв'язки між робітником і устаткуванням, а також між людьми, виконуючими загальне завдання;

- раціональні прийоми і методи виконання робочих операцій, правильний режим праці і відпочинку;

- засоби захисти працюючих від дії небезпечних і шкідливих виробничих чинників;

- необхідне природне і штучне освітлення;

- оптимальний мікроклімат робочого середовища.

Робоче місце має відповідати основним антропометричним даним людини. Крісло або стілець на робочому місці повинні мати висоту сидіння 40-50 см від рівня підлоги, а також відповідний кут нахилу спинки. Стегна працюючих мають розміщуватися паралельно підлозі, а стопи ніг - на підлозі або підставці, передпліччя - вертикально; лікті - під кутом 70-90° до вертикальної площини; зап'ястя зігнуті під кутом не більше 20° відносно горизонтальної площини, нахил голови - 15-20° відносно вертикальної площини.

Висота робочої поверхні столу має бути в межах 680-800 мм. Рекомендована ширина столу - 600-1400 мм, глибина - 800-1000 мм. Робочий стіл повинен мати простір для ніг висотою не менше 600 мм, шириною - не менше 500 мм, глибиною - на рівні колін - не менше 450 мм, на рівні витягнутої ноги - не менше 650 мм.

Рекомендоване      робоче       місце      інженера-технолога     показане    на рисунку 5.1.

Рисунок 5.1 – Робоче місце інженера-конструктора

Висновок до пятого розділу

Однією з характерних особливостей сучасного розвитку суспільства є зростання сфер діяльності людини, в яких використовуються інформаційні технології. Широке розповсюдження отримали персональні комп’ютери. Однак їх використання загострило проблеми збереження власного і суспільного здоров’я, вимагає удосконалення існуючих та розробки нових підходів до організації робочих місць, проведення профілактичних заходів для запобігання розвитку негативних наслідків впливу ПК на здоров’я користувачів.

Недотримання вимог безпеки призводить до того, що через деякий час роботи за комп'ютером співробітник починає відчувати певний дискомфорт: у нього виникають головні болі і різь в очах, з'являються втома і дратівливість. У деяких людей порушується сон, погіршується зір, починають хворіти руки, шия, поясниця і т.д.

В звязку з цим розроблене робоче місце конструктора з дотриманням всіх норм та ГОСТів по ергономіці та безпеці життєдіяльності:

- спроектована робоча поверхня столу;

-  спроектований рухомий стілець;

- площа і об'єм виробничого приміщення задовольняє нормам;

- вимоги, що пред'являються до температури і вологості працюючих приміщень в нормі;

- досягнутий високий рівень освітленості в приміщеннях і на робочих поверхнях апаратури;

-  зменшили рівень низькочастотних магнітних полів від моніторів.

6 РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНОГО ЕФЕКТУ ВІД ВПРОВАДЖЕННЯ РОЗРОБЛЕНОЇ САПР

  1.   Розрахунок економічної ефективності проекту

Оцінка економічної ефективності САПР повинна включати: по-перше, визначення витрат сукупної суспільної праці, обумовлених створенням системи, включенням її в організаційну систему підприємства, що діє; по-друге, розрахунок економічного ефекту функціонування САПР, створюваного на всіх стадіях життєвого циклу виробу; по-третє, облік впливу САПР на якість проектованих виробів і процесів. В результаті визначається інтегральний показник, що дозволяє оцінити сукупний економічний ефект від створення і функціонування САПР.

Економічний ефект функціонування  САПР формується на всіх стадіях життєвого  циклу  виробу,   що створюється в САПР, — дослідження і проектування, виготовлення і експлуатації.

Основними чинниками, що визначають економічний ефект САПР, є: можливість комплексного вирішення всіх завдань технічної підготовки виробництва в автоматизованому режимі, можливістю створення і дослідження математичної моделі проектованого об'єкту.  Проте важливу роль грає і людський чинник - фахівці, які, використовуючи програмно-апаратні засоби, реалізують в САПР свої ідеї і творчі здібності. В цьому відношенні успіх залежить від правильності підбору і розстановки кадрів, їх кваліфікації, а також від ретельності опрацьовування організаційно-системних питань функціонування САПР.

Підвищення якості проектних рішень і технічної документації формує умови для створення в САПР нового виробу підвищеної якості, що забезпечує отримання економічного ефекту на стадіях його виготовлення і експлуатації.

Річний економічний ефект ЕСАПР, що отримується при функціонуванні САПР визначається по формулі:

,                                           (6.1)    

де       – річна економія у користувача  після впровадження проекту;

   − нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень (для автоматизованих систем управління і проектування Ен=0.333. Він  визначається по формулі: 

,                                                           (6.2)

де    − нормативний термін окупності капітальних вкладень (для засобів автоматики і обчислювальної техніки рівний 3 року);

 − повні одноразові витрати на створення спроектованої системи.

Повні одноразові витрати на створення спроектованої системи обчислюються за формулами:

,                                                      (6.3)

де         − витрати на розробку системи;

                                                                             (6.4)

де      − місячна плата праці розробника проекту (розраховується як  сума оплати праці  розробника);

          − тривалість проектування (=1,5 − тривалість виконання дипломного проекту).

        − капіталовкладення в комплект програмних та технічних засобів.

Капіталовкладення в комплект програмних та технічних засобів розраховуються за формулою

,                                                        (6.5)

де    − витрати на придбання (або модернізацію) комплекту технічних засобів  (розраховується, як сума ринкових цін на технічне забезпечення);

       − витрати на придбання (або модернізацію) комплекту програмних  засобів  (розраховується, як сума ринкових цін на програмне забезпечення).

Річна економія у користувача  після впровадження проекту обчислюється наступним чином.

,                                                          (6.6)

де  , − витрати на проектні роботи до  впровадження системи, що розробляється;

         − витрати на проектні роботи після  впровадження системи, що розробляється.

,                                                                           (6.7)

,                                                      (6.8)

де     вартість проектів до впровадження системи, що розробляється;

        вартість проектів після впровадження системи, що розробляється;

         − виробнича собівартість проекту до впровадження системи;

        виробнича собівартість проекту після впровадження;

Вартість проектів до впровадження та після впровадження системи розраховується за наступними формулами.

,                                                                     (6.9)

                 ,                                                                   (6.10)

де        ДЦ − договірна вартість одного проекту;

           − кількість проектів до впровадження системи, що розробляється;

          − кількість проектів після впровадження системи, що розробляється;

Виробнича собівартість проекту до впровадження системи та після розраховуються за наступними формулами

,      (6.11)

,    (6.12)

де      − річний фонд оплати праці до впровадження системи, що розробляється;

           − річний фонд оплати праці після впровадження системи, що розробляється;

           − нормативні відрахування від фонду оплати праці;

           − річна вартість матеріалів, що витрачаються, і оплата електроенергії до впровадження системи, що розробляється;

           − річна вартість матеріалів, що витрачаються, і оплата електроенергії після впровадження системи, що розробляється;

           річна вартість експлуатації приміщень для проектувальників до впровадження системи (площа, необхідна для розміщення групи проектувальників, що виконують роботи уручну, більше, ніж для розміщення проектувальників тих, що експлуатують САПР), що розробляється;

            річна вартість експлуатації приміщень для проектувальників після впровадження системи, що розробляється;

             − річні витрати на обслуговування комплекту технічних засобів до впровадження системи, що розробляється;

             − річні витрати на обслуговування комплекту технічних засобів після впровадження системи, що розробляється;

            − накладні витрати (Н=0.4×ФОТ1) до впровадження системи, що розробляється;

            − накладні витрати (Н=0.4×ФОТ2) після впровадження системи, що розробляється

,                                             (6.13)

,                                              (6.14)

де     − число виконавців робіт i−ой кваліфікації і спеціальності до впровадження системи (число проектувальників при ручному проектуванні вище), що розробляється;

           − річна оплата праці виконавців i−ой кваліфікації і спеціальності  

                   ,                                                (6.15)

                   ,                                               (6.16)

де        − необхідна площа для розміщення проектувальників (3−6 м2 на одне робоче місце);

          − вартість використання 1 м2;

          − число проектувальників до впровадження системи  (число проектувальників при ручному проектуванні вище), що розробляється;

          − число проектувальників після впровадження системи, що розробляється;

Найважливіший показником економічної ефективності після впровадження САПР є фактичний термін окупності капітальних вкладень

,                                                         (6.17)

Система ефективна, якщо років.

Після введення модернізованої підсистеми САПР, за рахунок підвищення працездатності кожного конструктора, передбачається у ВГК підвищити заробітну плату.

У таблиці 6.1 представлені дані по витратам на підприємстві до модернізації підсистеми САПР, витрати на удосконалення підсистеми, та прогнозовані витрати після модернізації підсистеми.

Таблиця 6.1 − Дані по витратам на ВГК

Вхідні дані

Позначення

Значення

Місячна оплата праці розробника проекту

0

Витрати на модернізацію комплекту технічних засобів.

27000

Витрати на модернізацію комплекту програмних  засобів.

500000

Кількість проектів до впровадження системи

2

Кількість проектів після впровадження системи

5

Нормативні відрахування від фонду оплати праці

0,521

Річна вартість матеріалів до впровадження

3000

Річна вартість матеріалів після впровадження

600

Річні витрати на обслуговування комплекту технічних засобів до впровадження

4000

Річні витрати на обслуговування комплекту технічних засобів після впровадження системи

800

Число виконавців робіт i−ой кваліфікації і спеціальності до впровадження

3

Число виконавців робіт i−ой кваліфікації і спеціальності після впровадження

8

Необхідна площа для розміщення проектувальників

68

Число проектувальників до впровадження

3

Число проектувальників після впровадження

9

Річна оплата праці виконавців до впровадження

138000

Річна оплата праці виконавців після впровадження

148000

Договірна ціна проекту

ДЦ

200000

Висновок до шостого розділу

Метою САПР є зниження матеріальних витрат на проектування; скорочення тривалості створення нової техніки; запобігання подальшого зростання чисельності працівників, зайнятих проектуванням, при об'єктивно збільшуються обсяги, і складності проектування. САПР являється ефективною, якщо вона виконує ті функції, які визначаються цілями створення системи.

Оцінка економічної ефективності САПР включає:

  •  витрати сукупної суспільної праці, обумовлених створенням системи, включенням її до чинної організаційну систему науково-технічної організації та функціонуванням; 
  •  розрахунок економічного ефекту функціонування САПР, створюваного на всіх стадіях життєвого циклу вироби;
  •  облік злиття САПР на якість проектованих виробів і процесів. 

Основними факторами, що визначають економічний ефект САПР є: висока швидкість автоматичної обробки даних; зберігання великих масивів інформації, можливість роботи з базою даних і знань; наявність автоматичної інформаційно-пошукової системи; наявність монітора проекту, автоматична реєстрація всіх операцій проектування; автоматичний контроль і узгодження всіх частин проекту; автоматичне виготовлення креслень та технічної документації. Проте важливу роль відіграють і  фахівці, які за допомогою автоматизованих систем  реалізують в САПР свої ідеї.

ВИСНОВКИ

У наш час САПР і інформаційні технології усе більш проникають в область проектування машинобудівних підприємств. Складовою частиною цих технологій є підсистеми автоматизованого проектування. Головними умовами при цьому є висока точність і швидкодія, що залежить від простоти обчислюваних алгоритмів, програмного забезпечення, структури обчислюваної мережі та її можливостей.

Автоматизація проектування здійснюється системами автоматизованого проектування. Для контролю та інтеграції всіх процесів необхідні технології, які об'єднують і автоматизують всі етапи життєвого циклу продукту, однією з таких технологій є PLM - набір програмних компонентів забезпечення комунікацій, інтеграції модулів автоматизованого проектування і візуалізації, а також інших рішень, що охоплюють повний життєвий цикл продукту.

Під час роботи над дипломним проектом були поставлені задачі розробки підсистеми автоматизованого проектування технологічної документації на підприємстві ТОВ «Мрія» для удосконалення процесу проектування конструкторської документації в конструкторському відділі, створення керуючої програми виготовлення поршня двигуна.

Для вирішення поставлених задач було проведено дослідження існуючої підсистеми проектування конструкторської документації.

Прийшли до висновку, що потрібно з «нуля» створювати підсистему проектування конструкторської документації.

При розробці локальної мережі враховувались потреби підприємства в швидкості та надійності мережі, та згідно з цими потребами було обрано технічне забезпечення.

Також було розроблено додатково невистачаюче програмне забезпечення, а саме модуль розрахунку, який вирішує задачі створення аналогічних деталей, тобто автоматизовану розробку і дозволяє підвищити процент проектних процедур, які виконуються в автоматичному режимі.

По завершенні розробки системи автоматизованого проектування був виконаний контрольний приклад по створенню 3D-моделі та креслення деталі, отриманої на підприємстві.

Були запропоновані пакети програм для створення керуючої програми поршня двигуна та його технологічного процесу. Для цього використовували пакет програм Mastercam та PowerMill.

Для зменшення затрат на коригування деталі та програмної реалізації автоматизації її перебудови було створено модуль розрахунку в програмі Delphi7. Даний модуль інтегрований в систему проектування Компас 3D, що дозволяє візуально спостерігати зміни структури деталі при її перебудові та вносити в неї зміни.

Далі були спроектовано робоче місце інженера-проектувальника, розроблені вимоги до безпеки життєдіяльності на робочому місці.

Можна зробити висновки, що під час роботи над дипломним проектом були виконані наступні задачі:

  •  було проведено передпроектне обстеження підприємства для визначення стану наявної САПР, виявлення її недоліків;
  •   розробили рекомендації із впровадження інформаційних систем.   

Проект є економічно ефективним. Окупність капітальних вкладень прогнозується через 2 роки.

Даний дипломний проект пройшов апробацію та рекомендований до впровадження в умовах підприємства. Розроблена САПР конструкторської документації задовольняє всім показникам якості: ефективність, безпечність, ергономічність.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67866. Basic formulas of combinatorial analysis 50.91 KB
  A reliable (universal) event is an event that necessarily will happen if a certain set of conditions S holds. For example, if a vessel contains water with a normal atmospheric pressure and temperature 20 degrees, the event «water in a vessel is in a liquid state» is reliable.
67867. О ГРАЖДАНСКО-ПРАВОВОМ СОДЕРЖАНИИ ПОНЯТИЯ «МЕДИЦИНСКАЯ УСЛУГА» 97.5 KB
  Понятие услуги имеет принципиальное значение для определения существенного условия гражданских правоотношений складывающихся в сфере медицинского обслуживания – их предмета. Услуги по определению К. Маркса представляют собой особую потребительскую стоимость поскольку...
67868. ФОРМЫ (ВИДЫ) ОГРАНИЧЕНИЙ ОСНОВНЫХ ПРАВ И СВОБОД И ИХ КОНСТИТУЦИОННО-ПРАВОВОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ 95.5 KB
  Малько применимая к характеристике видов общеправовых ограничений не годится для анализа видов конституционно-правовых ограничений или может быть использована частично. Виды ограничений он классифицирует по следующим основаниям признакам: – по способу формулирования в законе на прямые...
67869. МЕСТО ПРАВА НА ЛИЧНУЮ НЕПРИКОСНОВЕННОСТЬ В СИСТЕМЕ ОСНОВНЫХ ПРАВ И СВОБОД ЧЕЛОВЕКА И ГРАЖДАНИНА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 167 KB
  Право на личную неприкосновенность занимает одно из ведущих мест в системе личных конституционных прав и свобод человека. Личные права и свободы составляют первооснову правового статуса человека и гражданина являются важнейшим элементом всей системы прав и свобод и во многом характеризуют...
67870. СОДЕРЖАНИЕ ПРИНЦИПОВ НОРМАТИВНО-ПРАВОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАЛОГОВЫХ ОТНОШЕНИЙ 106 KB
  Принципы регулирования налоговых правоотношений это основополагающие и руководящие идеи ведущие положения определяющие начала правового регулирования налогообложения. Поэтому основные принципы налоговых правоотношений одновременно выступают принципами налогового права.
67871. ФОРМИРОВАНИЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬНОГО ОРГАНА ЯПОНИИ 65.5 KB
  По Конституции обе палаты обладали одинаковыми правами. Однако на практике палата пэров играла большую роль, т.к. она состояла из членов императорской фамилии, титулованной аристократии и финансовой знати. Влиятельность ее была гораздо выше...
67872. ПРАВОВОЙ СТАТУС И МЕСТО В СИСТЕМЕ ТАМОЖЕННЫХ ОРГАНОВ СЛУЖБЫ КОНТРОЛЯ СОБЛЮДЕНИЯ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА В ТАМОЖЕННОМ ДЕЛЕ ФТС 114.5 KB
  В общем виде систему таможенных органов можно представить как обусловленную функциональной общностью единством целей и задач непосредственное осуществление таможенного дела совокупность таможенных органов. Она объединена функциональным единством органов...
67873. КОНСТИТУЦИОННЫЕ ГАРАНТИИ ПРАВ И СВОБОД ЧЕЛОВЕКА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ УГОЛОВНОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОГО ГОСУДАРСТВА 134 KB
  Уголовная политика является составной частью социальной политики любого государства. С содержательной стороны она представляет собой такое направление политики которое определяется программой борьбы с преступностью и причинами ее порождающими...
67874. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА ОБ АДВОКАТУРЕ РОССИИ 94 KB
  Адвокаты впервые получили «собственный» федеральный закон, на основе которого создана общероссийская некоммерческая организация — Федеральная палата адвокатов России, объединившая региональные адвокатские палаты; помимо традиционных юридических консультаций и коллегий адвокатов признан...