Применение CAD-систем для решения задач промышленного инжиниринга Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Информационно-управляющие системы

УДК 658.5

ПРИМЕНЕНИЕ CAD-CHCTEM ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРОМЫШЛЕННОГО ИНЖИНИРИНГА

Я. А. Тынченко, А. А. Герасимчик, Ю. С. Сахалтуева

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: tynchenkoya@sibsau.ru

Рассматривается проблема автоматизации решения задач промышленного инжиниринга, возникающих в деятельности предприятий ракетно-космической отрасли. Проводится обзор существующего рынка CAD-систем для решения поставленных задач автоматизации.

Ключевые слова: система автоматизированного проектирования, CAD-система, промышленный инжиниринг, ракетно-космическая промышленность, моделирование, конструирование.

THE CAD-SYSTEMS USAGE TO SOLVE PROBLEMS OF INDUSTRIAL ENGINEERING

Ya. А. Tynchenko, А. А. Gerasimchik, Yu. S. Sakhaltueva

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: tynchenkoya@sibsau.ru

The article describes the task to automate industrial engineering problems arising in activity of the enterprises of space-rocket industry. The existing market of CAD-systems to solve state automation tasks is reviewed.

Keywords: computer-aided design, CAD-system, industrial engineering, space-rocket industry, modelling, engineering.

Промышленный инжиниринг представляет собой комплекс услуг, направленных на создание, реконструкцию или модернизацию существующего производства, приводящих к просчитанному, выверенному и подготовленному результату. Основная цель промышленного инжиниринга - это доведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок до стадии производства.

На сегодняшний день большинство отечественных предприятий располагают морально и физически устаревшим оборудованием (технологиями), что существенно снижает конкурентоспособность производимой отечественной продукции. Стоящие перед предприятиями ракетно-космической промышленности сложные организационные и научно-технические задачи, связанные с выполнением крупномасштабных проектов по созданию высокотехнологичной наукоемкой продукции, требуют обладания эффективными инструментами автоматизации как управленческой, так и производственной деятельности [1].

В настоящее время существует большое количество систем автоматизированного проектирования (CAD-систем), использование которых, вне зависимости от деятельности и направления предприятия, позволяет максимизировать эффективность и производительность работы инженеров за счет полной автоматизации проектирования и дальнейшей подготовки производства. Существующие CAD-системы можно разделить на три сегмента:

Тяжелые системы - полнофункциональные системы автоматизации проектно-конструкторской и

технологической подготовки производства, предназначенные для черчения, двумерного и трехмерного геометрического, твердотельного и поверхностного моделирования (включая моделирование сложных поверхностей), поэлементного проектирования и проектирования с комплексной увязкой параметров. Они включают встроенные подсистемы инженерного анализа, подготовки программ для станков с ЧПУ и многие другие специализированные средства разработки. С их помощью можно создавать очень сложные и большие сборки, состоящие из десятков тысяч деталей. Кроме того, они интегрированы с подсистемой управления инженерными данными, способной охватить целое предприятие, включая поставщиков и партнеров, а также поддерживать работу с данными, поступающими из других CAD-систем [2].

Системы среднего класса - надежные и многофункциональные продукты, которые содержат многие компоненты своих тяжелых собратьев, за исключением средств моделирования сложных поверхностей, встроенных подсистем инженерного анализа, подготовки производства и специализированных приложений [3].

Легкие системы - предназначены для черчения, а также для двумерного и трехмерного геометрического каркасного моделирования. Они не включают дополнительные приложения и не имеют встроенных средств управления инженерными данными. С их помощью можно создавать небольшие сборки и отдельные детали [4].

Изделия ракетно-космической отрасли - это очень сложные продукты, поэтому для их разработки

<Тешетневс^ие чтения. 2016

нужны автоматизированные системы проектирования, поддерживающие очень большие сборки и тесные взаимосвязи между отдельными деталями. Осуществить это можно только с помощью тяжелых систем.

Ключевыми особенностями изделий ракетно-космической техники являются высокая конструктивная сложность, уникальность конструктивного исполнения, многообразие приборно-агрегатного состава, высокая плотность компоновки, сочетание в одном изделии зачастую противоречивых требований, сложность эксплуатационных условий и многое другое [5].

На отечественном рынке CAD-систем представлены следующие:

1. «Компас» - система автоматизированного проектирования, разработанная российской компанией с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии единой системы конструкторской документации и системы проектной документации для строительства.

2. Adem - система автоматизированного проектирования для конструкторско-технологической подготовки машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий и программирования оборудования с ЧПУ.

3. AutomatiCS - программный пакет производства компании CSoft Development, предназначенный для автоматизации проектирования, реконструкции и эксплуатации систем контроля и управления, учета энергии, цепей вторичной коммутации.

4. DipTrace - система автоматизированного проектирования для проектирования печатных плат. В пакет включено четыре программы:

- Schematic - разработка принципиальных схем;

- PCB Layout - разводка плат, ручная и автоматическая трассировка;

- ComEdit - редактор корпусов;

- SchemEdit - редактор компонентов.

5. ElectriCS - система автоматизированного проектирования, предназначенная для проектирования электрооборудования, применяемого в различных отраслях промышленности, производство компании CSoft Development.

6. EnergyCS - предназначен для выполнения электротехнических расчётов при проектировании и эксплуатации электроэнергетических систем любой сложности, производство компании CSoft Development.

7. Model Studio CS - первая российская линейка программных продуктов для трехмерного проектирования промышленных объектов. Каждый программ-мный продукт линейки позволяет выполнять компоновочную задачу, автоматически выполняет расчеты, генерирует спецификации и чертежи.

Применение в инженерной деятельности приведенных выше систем автоматизированного проектирования позволяет существенным образом повысить эффективность технологических процессов на всех этапах проектирования и изготовления продукции

предприятиями ракетно-космической отрасли, при этом разработка методов и принципов использования таких CAD-систем является сложной задачей, требующей уникального решения в каждом конкретном случае.

Библиографические ссылки

1. Нормативные документы Роскосмоса. Концепция информатизации Роскосмоса и РКП (20102015 гг.). Первая редакция. М., 2010.

2. Политов В. А. Системы автоматизированного проектирования [Электронный ресурс]. URL: http://www.umpro.ru/index.php?page_id=17&art_id_1=1 70&group_id_4=68 (дата обращения: 07.09.2016).

3. Гунько М. С., Щеглов Д. К. Алгоритм разработки концепции информатизации различных отраслей и предприятий отечественной промышленности [Электронный ресурс]. URL: http://www.ihst.ru/~akm/ 34t11.htm (дата обращения: 05.09.2016).

4. Малюх В. Н. Введение в современные САПР. М. : ДМК Пресс, 2010. 192 с. : ил.

5. Филатов А. Н. Разработка методов и моделей параллельного нисходящего проектирования ракетно-космической техники в едином информационном пространстве предприятия : дис. ... канд. техн. наук. Самара : СГАУ, 2014. 163 с.

References

1. Regulatory documents of Roskosmos. The Roskosmos and RKP concept of Informatization (20102015). The first edition. M., 2010.

2. Politov V. A. Sistemy avtomatizirovannogo proektirovaniya [Computer-aided design systemsy. Available at: http://www.umpro.ru/index.php?page_id= 17&art_id_1=170&group_id_4=68 (accessed: 07.09.2016).

3. Gun'ko M. S., Scheglov D. K. Algotitm razrabotki koncepcii informatizatsii razlichnykh oblastey i predpriyatiy otechestvennoy promyshlennosti [The algorithm of development of a concept for Informatization of various industries and enterprises of the domestic industry]. Available at: http://www.ihst.ru/ ~akm/34t11.htm (accessed: 05.09.2016).

4. Malyukh V. N. Vvedeniye v sovremennye SAPR [The introduction to the modern CAD systems]. M. : DMK Press, 2010. 192 p.

5. Filatov A. N. Razrabotka metodov i modelei parallel'nogo niskhodyaschego proektirovaniya raketno-kosmicheskoy tehniki v edinom informatsionnom prostranstve predpriyatiya. Dis. kand. techn. nauk. [Development of methods and models of parallel down design of space rocket technology in a single information space of the enterprise. PhD. techn. sci. diss.]. Samara : SGAU Publ., 2014. 163 p.

© Тынченко Я. А., Герасимчик А. А., Сахалтуева Ю. С., 2016