CC BY
9УДК 1
Эрназаров А.А.
Джизакский политехнический институт специальности «Наземные транспортные системы»
НЕОБХОДИМОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИ ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
Аннотация: статья посвящена актуальной проблеме компьютеризации производственных процессов в промышленности, применению систем автоматизированного проектирования при разработке новой продукции. Все это требует внедрения систем автоматизированного проектирования в процесс обучения. Системы автоматического проектирования жизненно необходимы для студентов инженерных факультетов высших учебных заведений. Например, при обучении специальности «Наземные транспортные системы» предусмотрены такие предметы как «Конструкция автомобиля», «Теория машинных механизмов», «Детали машин», «Технология автомобилестроения». Введение основ систем автоматического проектирования при изучении данных предметов дает возможность более глубокого изучения процесса проектирования и производства автомобилей, получения профессиональных компетенций, которые будут использованы в дальнейшей работе по специальности.
Ключевые слова: интеграция, компьютеризации, автоматизация, телекоммуникационные технологии, числовое программное управление, машиностроение, модификаций, моделирование проектирования.
Концепция развития системы высшего образования Республики Узбекистан до 2030 года указала цели и приоритетные направления развития системы высшего образования.
Важнейшими стратегическими целями развития системы высшего образования являются:
• повышение качества подготовки высококвалифицированных кадров, развитие человеческого капитала на основе требований рынка труда для модернизации и стабильного социально-экономического развития страны;
• создание необходимых условий для повышения уровня охвата высшим образованием, подготовки высококвалифицированных, креативно и системно мыслящих кадров на основе международных стандартов, способных самостоятельно принимать решения для реализации их интеллектуальных способностей и формирования в качестве духовно развитой личности;
• формирование здоровой конкурентной среды, повышение привлекательности и обеспечение конкурентоспособности сферы на международном уровне. [1]
Достижение поставленных в концепции целей не возможны без современных подходов к системе обучения а также внедрения в образование новейших компьютерных программ. На современном этапе происходит отрыв производства от образования. Повышение технологичности производства автотранспортных средств на современном этапе требует большей интеграции процесса компьютеризации в производственные процессы. В настоящее время добиться успеха в производстве какой-либо продукции в развитых странах во многом зависит от их способности накапливать и перерабатывать информацию. Сегодня без компьютерной автоматизации уже невозможно производить современную сложную технику, требующую высокой точности. Во всем мире происходит резкий рост компьютеризации на производстве и в быту. Внедрение компьютерных и телекоммуникационных технологий повышает эффективность и производительность труда. Отставание в области высоких технологий может привести к неконкурентоспособности на мировом рынке.
На современном этапе происходит быстрое развитие систем автоматизированного
проектирования в автомобилестроении. Систем автоматизированного проектирования
в машиностроении используется для проведения конструкторских, технологических
работ, в том числе работ по технологической подготовке производства. С помощью
систем автоматизированного проектирования выполняется разработка чертежей,
производится трехмерное моделирование изделия и процесса сборки, проектируется
вспомогательная оснастка, например штампы и пресс-формы, составляется
21
технологическая документация и управляющие программы для станков с числовым программным управлением (ЧПУ), ведется архив. Современные систем автоматизированного проектирования применяются для сквозного автоматизированного проектирования, технологической подготовки, анализа и изготовления изделий в машиностроении, для электронного управления технической документацией.
В настоящее время при продаже производства какой-либо продукции в другие страны необходимо представление всей документации в электронном виде. Продаваемый продукт, как и его производство, должен пройти международную сертификацию, подтверждающую его высокие характеристики. Сертифицирование проходит не только само изделие, но и методы его проектирования, изготовления, способы и формы передачи информации об изделии.
В условиях рыночной экономики и активной конкуренции особую остроту для машиностроительных заводов приобретает проблема регулярного обновления продукции, выпуска новых модификаций уже разработанных изделий с тем, чтобы удовлетворить запросы максимального числа потребителей. Прежде чем выпустить новую конкурентоспособную продукцию, необходимо провести большую работу по сбору, накоплению и оперативной обработке информации. Переработка больших объемов информации в настоящее время невозможна без использования компьютера.
Создание новой техники в машиностроении происходит в такой последовательности: на основе анализа выпускаемой продукции проектируется новая, обладающая более высокими эстетическими, эксплуатационными или другими свойствами, затем производятся инженерные расчеты и моделирование, технологическая подготовка производства, изготовление и сбыт изделия. При этом мы получаем замкнутый цикл, так как проектирование нового изделия выполняется на базе анализа рынка и данных об эффективности, надежности и сбыте выпускаемых моделей. [2]
Использование систем автоматизированного проектирования позволяет членам
проектных групп одновременно работать над изделием с разных сторон: решать задачи
стилевого дизайна, проектирования внешнего вида изделия и параллельной
22
поагрегатной разработки изделия. Новое изделие создается в конструкторском подразделении, которое является центральным звеном компьютеризации предприятия. Одновременно группой специалистов различных профилей, работающих над выпуском нового изделия, выполняются все этапы разработки деталей, узлов и сборок, их технологическая проработка.
Изделие начинают изготавливать еще до того, как будет завершен выпуск всей документации, что приводит к значительному сокращению сроков и повышает качество проектирования. Облегчается автоматизированное управление проектами и предприятием на базе электронного документооборота. Любые изменения в любом элементе изделия незамедлительно становятся доступными как для отдельных конструкторов и технологов, так и для целых отделов и организаций на всех этапах создания изделия — благодаря использованию единой базы данных. Таким образом, систем автоматизированного проектирования сокращает время и трудозатраты на проектирование изделия.
Для выпуска конкурентоспособной продукции, отвечающей мировым стандартам, необходимо обеспечить использование единой интегрированной базы данных. Интеграция конструкторских и технологических работ, программного обеспечения для документооборота позволяет пользователям управлять всеми типами информации о продукте и проекте — от изменения заказов до контроля качества и ведения дел по обслуживанию клиентов. Такая организация труда особенно эффективна в условиях многономенклатурного производства и в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к оперативности и качеству функционирования производства.
Недостаточная оснащенность конструкторских и технологических подразделений современными САПР приводит к неполной проработке конструктивных и технологических решений, к материальным и временным потерям на стадии изготовления и во время эксплуатации.
Одна из важнейших задач современных систем автоматизированного проектирования — избавить инженера от рутинной работы, предоставить ему возможность заниматься творческими процессами. При разделении по возможностям
предполагается, что системы нижнего уровня (например, AutoCAD, VersaCAD, CADKEY) обеспечивают выполнение чертежных работ.
Системы среднего уровня (например, Т-FLEX CAD, Solid Edge) сокращают сроки выпуска документации и время разработки проектов за счет автоматизации выпуска конструкторской и технологической документации, программирования 2,5-координатной обработки заготовок на станках с ЧПУ. Эти системы позволяют создать объемную модель изделия, по которой определяются инерционно-массовые, прочностные и иные характеристики, контролируется взаимное расположение деталей, моделируются все виды ЧПУ-обработки, отрабатывается внешний вид по фотореалистичным изображениям, выпускается документация. Кроме того, обеспечивается управление проектами на базе электронного документооборота. Экономический эффект состоит в многократном повышении производительности труда при резком сокращении ошибок и соответственно в улучшении качества изделий.
Системы высшего уровня (EDS Unigraphics, Pro/Engineer, CATIA или CADDS) обеспечивают интеграцию всего цикла создания изделия от проектирования, подготовки к производству до изготовления. Они позволяют конструировать детали с учетом особенностей материала (пластмасса, металлический лист), проводить динамический анализ сборки с имитацией сборочных приспособлений и инструмента, проектировать оснастку с моделированием процессов изготовления (штамповки, литья, гибки), что исключает брак в оснастке и делает ненужным изготовление натурных макетов, то есть значительно уменьшаются затраты и время на подготовку к производству изделия. Моделирование механообработки позволяет оценить качество деталей с точки зрения их деформации. Экономический эффект подобных систем зависит от размера зарплаты конструктора или технолога и навыков использования систем автоматического проектирования.
Исходя из вышесказанного изучение систем автоматического проектирования
жизненно необходимо для студентов инженерных факультетов высших учебных
заведений. При обучении специальности «Наземные транспортные системы»
предусмотрены такие предметы как «Конструкция автомобиля», «Теория машинных
механизмов», «Детали машин», «Технология автомобилестроения». Введение основ
24
систем автоматического проектирования при изучении данных предметов дает возможность более глубокого изучения процесса проектирования и производства автомобилей, получение навыков которые будут использованы в дальнейшей работе по специальности. Изучение систем автоматического проектирования дает возможность студентам овладеть такими компетенциями как:
• Способность применять современные программные средства для разработки и редакции проектно-конструкторской и технологической документации, владеть элементами начертательной геометрии и инженерной графики.
• способностью участвовать в разработке проектов машиностроительных изделий и производств с учетом технологических, конструкторских, эксплуатационных, эстетических, экономических и управленческих параметров.
Однако с введение систем автоматического проектирования в процесс образования на современном этапе имеет некоторые сложности
- необходимостью достижения высокого качества подготовки в области инженерно-графических дисциплин на основе внедрения технологий автоматизированного проектирования и недостаточной разработанностью соответствующих дидактических средств;
- высоким технологическим уровнем производства и недостаточным качеством профессиональной подготовки и компетентности преподавательского состава в области систем автоматизированного проектирования;
- потребностью студентов в освоении профессиональных компетенций специальностей производства и недостаточной готовностью преподавателей профессионального образования перейти к компетентностному обучению будущих специалистов;
- необходимостью многоуровневой профессиональной подготовки специалистов и неразработанностью соответствующих программ и интегрированных курсов в образовательном процессе.
Таким образом, формирование компетенций современного инженера не возможна без
применения компьютерных технологий и систем автоматического проектирования.
Необходимо достижение высокого качества подготовки в области инженерно -
графических дисциплин на основе внедрения технологий автоматизированного
25
проектирования. В программах обучения инженерных специальностей развитых технологически стран, изучение автоматизированных систем проектирования занимают одну из важнейших позиций. Поэтому наши программы обучения требуют изменений с точки зрения современных реалий и требований международных стандартов.
Литература
Концепция развития системы высшего образования Республики Узбекистан до 2030 года Глава 3 Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. / И.П. Норенков. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. стр 43-68.
Воскобойников, Б. С., Митрович, В. Л. Англо-русский словарь по машиностроению и автоматизации производства. — М.: РУССО, 2003. — 1008 с. — ISBN 5-887-21228-4. (Словарь поставляется в электронной версии с ABBYY Lingvo x3 для ПК)
Алямовский А.А., Одинцов Е.В., Пономарев Н.Б., Собачкин А.А., Харитонович А.И. SolidWorks 2007/2008 [текст] . — Страниц: 1040; Формат: 70х100/16. — 978-5-94157-9945. — (Мастер). — компьютерное моделирование в инженерной практике 35-66 стр.
