Techniki CAx. dr inż. Michał Michna. Politechnika Gdańska

Transkrypt

1 Techniki CAx dr inż. Michał Michna 1

2 Komputerowe techniki wspomagania projektowania 2

3 Techniki Cax - projektowanie Projektowanie złożona działalność inżynierska, w której przenikają się doświadczenie inżynierskie, analiza konstrukcji, organizacja, analiza kosztów i podejmowanie decyzji Cel projektowania opis nowego obiektu - tworzenie modelu obiektu, umożliwiającego jego bezpośrednią realizację. Techniki komputerowego wspomagania wytwarzania integracja technik Cax reengineering restrukturyzacja, reorganizacja, modernizacja 3

4 Proces projektowania Sformułowanie zadania Potrzeba zadanie techniczne Przegląd możliwych rozwiązań Wyszukiwanie wśród istniejących rozwiązań Pomysł obliczenia szacunkowe Idealizacja problemu Projektowanie Model matematyczny Analiza modelu Charakterystyki obiektu 6

5 Proces projektowania Analiza kosztów Wybór kryterium jakości Optymalizacja Wyszukiwanie ekstremum kryterium przy zadanych warunkach Projektowanie elementów Projekt szczegółowy Model wirtualny Dokumentowanie Opracowanie dokumentacji technicznej i technologicznej 7

6 Metody projektowania Rozwój procesów projektowania i wytwarzania 1. Metody konwencjonalne 2. Projektowanie wspomagana komputerowo 3. Zintegrowane metody projektowania i wytwarzania źródło [1] 8

7 Systemy CAx w procesie projektowania Koncepcja Projektowanie Rozwijanie Wytwarzanie Pomysł CAD Projektowanie narzędzi CAM Koncepcja Wygląd produktu Dokładne modelowanie elementów Rysunki techniczne Analiza Wymagania Modelowanie złożeń DMU CAE Sprawdzanie Wspomaganie wszystkich faz rozwoju produktu przy pomocy techniki komputerowej 9

8 Zastosowanie komputerów Tworzenie baz danych Przechowywanie, przetwarzanie, wyszukiwanie i prezentacja danych Przygotowanie dokumentacji technicznej Konstrukcyjno technologicznej Produkcyjnej Możliwość pracy zdalnej/rozproszonej Wykorzystanie sieci Internet oraz Intranet 10

9 Ewolucja komputerowych systemów CAx Podstawowe Narzędzia (2D) Programy FEM aeronautyka, lotnictwo (program Apollo) Języki programowania APT/NC Komercjalizacja i upowszechnienie (3D) Standardy i normalizacja wymiany danych Systemy 2D, 2.5D, 3D Sprzężenie systemów graficznych i obliczeniowych Integracja Złożone systemy 2D/3D zintegrowane funkcjonalnie Sprzężenie CAD/CAP/CAM Zarządzanie w konstruowaniu Banki danych, Systemy ekspertowe

10 Koncepcja projektowania współbieżnego Struktura funkcjonowania Koncepcja produktu Symulacja produktu Wymagania Koncepcja Komponenty i oprzyrządowanie Inżynieria produkcji Analiza konstrukcyjna Opracowanie Prototypowanie Badania analiza ocena Dokumentacja Udoskonalanie Wdrażanie 12

11 Koncepcja projektowania współbieżnego Struktura funkcjonowania Koncepcja produktu Symulacja produktu Komponenty i oprzyrządowanie Inżynieria produkcji Analiza konstrukcyjna Prototypowanie Badania analiza ocena Dokumentacja 13 koncepcja / zapytanie / decyzja

12 Koncepcja projektowania współbieżnego Concurrent engineering CE projektowanie współbieżne Wytwarzanie konwencjonalne Projekt wstępny Koncepcja produktu Opracowanie konstrukcyjne Doskonalenie i optymalizacja Opracowanie technologiczne Wytwarzanie i kontrola Wytwarzanie w systemie CIM Konstruowanie CAD Przygotowanie produkcji CAP/CAM Wytwarzanie CAM/CAQ Zmniejszenie pracochłonności o 70% 14

13 Koncepcja projektowania współbieżnego Konstruowanie FEM Symulacje Obliczenia Systemy ekspertowe CAP CAM Przygotowanie produkcji CAD CAQ Zarządzanie produkcją PPC Środki produkcji Koszty/terminy 15

14 Zastosowanie narzędzi CAx Szybkie prototypowanie 8 Obliczenia i symulacje 13 Sterowanie jakością 24 Obróbka NC 36 Dokumentacja 52 16

15 Technologie wytwarzania Rozwój metod i systemów produkcji Wirtualne przedsiębiorstwo Wysoko wydajne wytwarzanie CAx, narzędzia inż. Współbieżne wytwarzanie TQM, narzędzia inżynierskie TQM, MRP II, narzędzia inż. Produkcja na czas Oszczędne wytwarzanie CAD/CAM, DNC, robotyka Komputerowo wspomagane wytwarzanie Gniazda prod., CNC, robotyka Elastyczne wytwarzanie Linie produkcyjne, automatyzacja Produkcja masowa XXI wiek 17

16 Techniki CAx - ZALETY stworzenie produkcji bez barier, minimalizacja nakładów poniesionych na fazę technologiczną przygotowania produkcji, zmniejszenie kosztów wytwarzania i ceny produktów, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości 18

17 Techniki CAx - ZALETY aby promować swoje produkty niektóre przedsiębiorstwa występują o certyfikaty zgodności z normami grupy ISO 9000, których uzyskanie jest praktycznie niemożliwe bez zastosowania produkcji z oprogramowaniem CAD/CAP/CAM 19

18 Techniki CAx - ZALETY sieci komputerowe świetnie spełniają funkcję kontroli stanu procesu produkcyjnego, procesów pomocniczych i finansowania, gdyż czynności te wymagają sprawnej wymiany danych miedzy różnymi systemami informacyjnymi, tzw. wyspami informacyjnymi 20

19 Techniki CAx - WADY Kompatybilność formatów przechowywania danych Zaangażowanie i poparcie całej załogi przedsiębiorstwa Wymaga wprowadzenia w strukturze funkcjonalnej i strukturze zatrudnienia 21

20 Techniki CAx - WADY wprowadzenie CIM jest kosztownym przedsięwzięciem, które podnosi próg rentowności w firmach; aby było to opłacalne firmy często muszą zwiększyć poziom produkcji i sprzedaży długi okres oczekiwania na efekty od kilku do kilkunastu miesięcy od wprowadzenia CIM 22