Techniki CAx. dr inż. Michał Michna. Politechnika Gdańska

Transkrypt

1 Techniki CAx dr inż. Michał Michna 1

2 Sterowanie CAP Planowanie PPC Sterowanie zleceniami Kosztorysowanie Projektowanie CAD/CAM CAD Klasyfikacja systemów Cax Y-CIM model Planowanie produkcji Konstruowanie CAE Schemat Y wg Scheer a Gospodarka materiałowa Harmonogramowani e Planowanie technologiczne Szeregowanie zadań wytwórczych Uruchamianie zleceń produkcyjnych Sterowanie wytwarzaniem Akwizycja danych procesu wytwórczego Programowanie urządzeń NC Sterowanie urządzeniami NC Logistyka Gospodarka materiałowa Sterowanie montażem CAM Kontrola realizacji zleceń Dystrybucja wyrobów Utrzymanie parku maszynowego Sterowanie jakością CAQ źródło [1] 2

3 System CIM Kadry Zaopatrzenie Administrowanie i rozwój Kalkulacja kosztów Księgowość Eksploatacja CIM Dostawca PPC Planowanie ilościowe oraz terminów Inicjowania zleceń CAM CAD CAP Procesy obróbki i montażu Programy NC Sterowanie i nadzorowanie Rozwój produktu Konstrukcja CAA CAQ Plany kontroli jakości Analiza jakości CAT Badania odbiorcze Klient Magazynowanie i transport źródło [1] 3

4 System CIM przedsiębiorstwo wirtualne Koncepcja Projektowanie Przygotowanie produkcji Wytwarzanie Producent Organizacja i zarządzanie danymi produktów i procesów (CAD, CAM, PDM, PPC) Wymiana danych (CAD, CAM, PDM) i listy montażowe Dostawca Organizacja i zarządzanie danymi produktów i procesów (CAD, CAM, PDM, PPC) Koncepcja Projektowanie Przygotowanie produkcji Wytwarzanie 4

5 Systemy CAx EDM/PDM (Engineering Data Management/Product Data Management) Zarządzanie Danymi Inżynierskimi / Zarządzanie Danymi Produktu komputerowe systemy, techniki i narzędzia, opracowane na podstawie informatycznych metod przetwarzania danych, zbudowane na bazie modelu procesu wytwórczego z pełną specyfikacją modelu produktu W przyszłości zgodne z normą STEP Systemy komputerowe oparte na zintegrowanych modelach danych 5

6 Systemy CAx TDM Team Data Management /zarządzanie danymi w pracy grupowej, Total Data Management / totalne zarządzanie danymi Technical Data Management / zarządzanie danymi technicznym Systemy komputerowe oparte na zintegrowanych modelach danych 6

7 System CIM skrócenie czasu przygotowania i realizacji produkcji z jednoczesnym jej ciągłym unowocześnieniem i wdrażaniem innowacyjnych technologii, szybkie i elastyczne reagowanie na potrzeby rynku, uzyskanie planowanej terminowości dostaw produktów na rynek, 7

8 System CIM obniżenie kosztów produkcji w fazach przygotowania i realizacji poprzez optymalizację i właściwą strukturę przepływu informacji w przedsiębiorstwie; optymalne zarządzanie realizacją zleceń produkcyjnych dzięki: krótkim cyklom produkcyjnym, krótkim terminom realizacji zleceń produkcyjnych, minimalnym zapasom materiałowym ze względu na wysoki stopień wykorzystania potencjału produkcyjnego. 8

9 Rozwój technik CAx Rozproszone dane Krótki czas na podejmowanie strategicznych decyzji Inteligentne narzędzia wspomagające podejmowanie decyzji Moduły inteligentne Monitorowanie Symulacje Diagnostyka systemów wytwórczych 50% poprawa efektywności 9

10 Komputerowe techniki wspomagania projektowania 10

11 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 11

12 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 14

13 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 15

14 Metody projektowania Rozwój procesów projektowania i wytwarzania 1. Metody konwencjonalne 2. Projektowanie wspomagana komputerowo 3. Zintegrowane metody projektowania i wytwarzania źródło [1] 16

15 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 17

16 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 18

17 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

18 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 20

19 Koncepcja projektowania współbieżnego Struktura funkcjonowania Koncepcja produktu Symulacja produktu Komponenty i oprzyrządowanie Inżynieria produkcji Analiza konstrukcyjna Prototypowanie Badania analiza ocena Dokumentacja 21 koncepcja / zapytanie / decyzja

20 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% 22

21 Koncepcja projektowania współbieżnego Konstruowanie FEM Symulacje Obliczenia Systemy ekspertowe CAP CAM Przygotowanie produkcji CAD CAQ Zarządzanie produkcją PPC Środki produkcji Koszty/terminy 23

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

23 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 25

24 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 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 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 26

25 Techniki CAx - WADY Kompatybilność formatów przechowywania danych Zaangażowanie i poparcie całej załogi przedsiębiorstwa Wymaga wprowadzenia w strukturze funkcjonalnej i strukturze zatrudnienia 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 27