Увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов — важнейшие проблемы, решение которых определяет уровень ускорения научно-технического прогресса общества. Развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) опирается на прочную научно-техническую базу.
Это — современные средства вычислительньной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации. Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук отрабатывать и совершенствовать методологию проектирования, стимулировать развитие математической теории проектирования сложных систем и объектов. В настоящее время созданы и применяются в основном средства и методы, обеспечивающие автоматизацию рутинных процедур и операций, таких, как подготовка текстовой документации, преобразование технических чертежей, построение графических изображений и т.д..
1. Описание видов обеспечения САПР
Составные части САПР
Система автоматизированного проектирования (САПР) — это совокупность средств и методов для осуществления автоматизированного проектирования. Она состоит из нескольких составных частей, называемых техническим, математическим, программным, лингвистическим, информационным, методическим и организационным обеспечением .
Техническое обеспечение САПР —
Средства программной обработки данных представлены процессорами и запоминающими устройствами, т.е. устройствами ЭВМ, в которых реализуются преобразования данных и программное управление вычислениями. Средства подготовки, ввода, отображения и документирования данных служат для общения человека с ЭВМ. Средства архива проектных решений представлены внешними запоминающими устройствами. Средства передачи данных используются для организации связей между территориально разнесенными ЭВМ и терминалами (оконечными пунктами).
Математическое обеспечение САПР -, Программное обеспечение САПР —
В прикладном ПО реализуется математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур. Прикладное ПО обычно имеет форму пакетов прикладных программ (ППП), каждый из которых обслуживает определенный этап процесса проектирования или группу однотипных задач внутри различных этапов.
Информационное обеспечение САПР —
База данных (БД) — сами данные, находящиеся в запоминающих устройствах ЭВМ и структурированные в соответствии с принятыми в данной БД правилами. Система управления базой данных (СУБД) — совокупность программных средств, обеспечивающих функционирование БД. С помощью СУБД производятся запись данных в БД, их выборка по запросам пользователей и прикладных программ, обеспечивается защита данных от искажений, несанкционированного доступа и т.п.
Системы автоматизированного проектирования САПР строительных и дорожных машин
... являются общими для дорожных машин различного назначения. Проектирование дорожных машин развивается на основе широкого использования методов математического, физического и комбинированного моделирования, оптимизации на базе PC, систем автоматизированного проектирования (САПР) и научных, обеспечения надежности. Важно проектируемую ...
Лингвистическое обеспечение САПР -, Методическое обеспечение САПР -, Организационное обеспечение САПР —
2.Критерии оценки САПР
Очевидно, что выбрать оптимальную САПР достаточно сложно, тем более что на рынке имеется множество систем, которые, на первый взгляд, делают одно и то же. Иногда САПР приобретается исходя из каких-то субъективных впечатлений, часто — благодаря эффектной подаче системы, ее слабые места начинают проявляться в процессе работы. Поэтому очень важно иметь объективные критерии, по которым можно оценить систему и сделать сознательный выбор.
К объективным можно отнести следующие критерии:
1. Перечень автоматизируемых этапов цикла «проектирование — подготовка производства — производство — учет и контроль — сбыт — планирование».
2. Используемые принципы автоматизации каждого этапа и их реализация в системе.
3. Наличие и характер связи между этапами.
Первый критерий показывает, что именно система автоматизирует, второй и третий отражают, как это делается. Поэтому для оценки САПР в целом необходимо проанализировать решение каждого этапа и взаимосвязь между ними.
автоматизация конструирования
1. Разработка базовой конструкции изделия в одном размере.
2. Разработка модельной конструкции и лекал изделия.
3. Внесение изменений в конструкцию и лекала после примерки или при разработке новой модели на основе лекал ранее созданной модели; разработка производных и вспомогательных лекал.
4. Получение лекал в требуемом диапазоне размеров и ростов, в том числе и на индивидуальную фигуру; разработка табеля мер и другой документации.
Принципы автоматизации процессов конструирования и качество их реализации в системе обусловливают степень автоматизации процесса, производительность труда, точность построения, необходимое количество рабочих мест и периферийного оборудования для выполнения одинаковой работы. Даже при самом высоком качестве разработки, продуманности, «дружественности к пользователю» невозможно устранить недостатки основополагающих принципов системы.
САПР можно разделить на 4 типа в зависимости от того, какие принципы заложены при создании их программного обеспечения на этапе конструирования. Рассмотрим, как решаются эти задачи в САПР различных типов.
первому типу,
Практически по такому же принципу работают САПР первого типа. Информация о созданных вручную лекалах вводится в систему через периферийные устройства (дигитайзер, сканнер).
Модификация лекал производится с помощью графических программ. Получение лекал в диапазоне размеров осуществляется путем создания (или выбора) для каждой конструктивной точки контура лекала правил перемещения (правила/нормы градации).
После выполнения системой градации конструктор обязательно должен проверить длины, конфигурацию, сопряжения срезов во всех размерах, и при необходимости, откорректировать правила градации и повторить операцию.
Автоматизация процесса обработки на станках с числовым программным управлением
... оборудование с ЧПУ. 1. Числовое программное управление (ЧПУ) Станки с числовым программным управлением представляют собой быстро программируемые технологические системы, которые особенно эффективны для автоматизации мелко и среднесерийного производства. Основной особенностью станков с ЧПУ ...
В ряде подобных САПР для ускорения процесса разработки моделей в базе данных имеются конструкции изделий различных ассортиментных и половозрастных групп (как бы набор готовых выкроек).
Но при разработке конкретной модели зачастую необходимо изменить некоторые параметры, заложенные в конструкцию, например, уменьшить прибавки по груди или к глубине проймы и ширине рукава, что не всегда можно получить графическим преобразованием готовой основы. Таким образом, в САПР первого типа, по-прежнему остается большая доля ручной работы, в том числе достаточно напряженной и рутинной — коэффициент автоматизации у них недостаточно высок.
второму типу
Первым существенным недостатком, Вторым существенным недостатком, Третьим недостатком
третьему типу,
К четвертому типу
Встречаются высказывания, что создание алгоритма — сложное дело, требующее специального склада ума и квалификации. Отнюдь нет. Любая методика конструирования, которую осваивают в школе, средних и высших учебных заведениях, содержит эти алгоритмы. В ней дана последовательность и описание способов получения точек и линий, при этом, естественно, каждая из них имеет собственное обозначение.
Хорошо разработанная САПР четвертого типа предоставляет возможности для решения всех вышеописанных задач конструирования, являясь высокоинтеллектуальным инструментом, выполняющим техническую, однообразную работу, оставляя за конструктором ее творческую часть. Такая САПР, по сравнению со всеми рассмотренными, обеспечивает максимальный коэффициент автоматизации процессов конструирования.
Например, в несколько раз ускорить проектирование новых моделей позволяет многократное использование повторяющихся в различных моделях процессов построения фрагментов конструкции, записанных конструктором в виде модулей.
Значительно быстрее, проще и с гарантированным качеством осуществляется внесение изменений в конструкцию после примерок и разработка новых моделей на базе ранее созданных. Это объясняется тем, что требуемые изменения вносятся в значения параметров или в текст алгоритма построения основных деталей, при этом производные и вспомогательные детали перестраиваются автоматически.
Комплекты лекал нужных размеров и ростов создаются системой автоматически последовательным выполнением алгоритма для каждого из заданных размеров с использованием соответствующих значений размерных признаков и других переменных. Это занимает от нескольких секунд до пары минут в зависимости от сложности построений, количества деталей, заданного количества размеров и типа компьютера.
Значительным преимуществом является также предоставляемые возможности накопления не только конечного результата в виде базы данных готовых конструкций, но и возможности быстрого просмотра на экране всех стадий построения и описания этого процесса. Благодаря этому конструктор в любой момент может использовать удачные решения в своей работе, например, методики построения различных конструктивных узлов — рукавов, воротников разнообразных покроев (в противном случае многое забывается).
Разработка конструкций модели платья для девочки дошкольного возраста
... платья предназначены для повседневной носки. Детское платье ... построение конструкции модели по эскизам дизайнера в программе САПР ... состоять из самых различных выпуклых рисунков (самые ... работы. 3. Конструктивная часть 3.1 Исходные данные Платье ... построение чертежей разверток выполняли с помощью дуговых засечек по трем сторонам треугольников. Вершинами треугольников служили узловые точки деталей конструкции, ...
Кроме того, обеспечивается преемственность при вводе другого конструктора. Если же, по каким-то соображениям, методика расчета и построения не должна быть доступна другим лицам, алгоритм можно закрыть паролем.
Следующим критерием оценки САПР является наличие и характер связи между автоматизируемыми этапами процесса. В рамках поставленной в статье задачи важно рассмотреть связь между этапами конструирования и остальными, в которых используются данные о конструкции (площадь, конфигурация и количество деталей в модели, длины срезов, швов и др.).
Например, что станет с раскладкой лекал, если в конструкцию после составления раскладки внесены уточнения? На различных этапах процесса возможны следующие варианты учета изменений в конструкции:
1. Отсутствие связи — пользователь должен сам отслеживать все изменения в конструкции и вносить изменения в последующую документацию.
2. Неконтролируемая связь — при изменении конструкции система заменяет устаревшие лекала новыми без предупреждения, из-за чего возможны наложения деталей в раскладке и другие технологические нарушения.
3. Частичная связь — система предупреждает о несоответствии новых исходных данных и полученных ранее результатов.
4. Полная связь — система предупреждает об изменениях и автоматически пересчитывает показатели, а если это невозможно без участия человека, выдает об этом сообщение. Например, выбрасывает из раскладки только те измененные детали, которые накладываются на соседние, или ложатся с нарушением заданных технологических зазоров.
Убедиться в объективности вышеописанных критериев можно, если специалисты, предлагающие конкретные САПР, при Вас выполнят на своих системах описанные виды работ на подготовленном Вами примере для сравнения результатов. Чтобы пример был достаточно информативен и не очень трудоемок, в нем обязательно должны присутствовать определенные моменты, которые, собранные в одном примере, могут выглядеть несколько искусственно, но на практике возникают достаточно часто. Поэтому следует выяснить, как они решаются в данной системе.
1. Возможность построения основы конструкции по любой методике. Достаточно проверить, можно ли получить узел разными способами (например, в юбках задать направления линий середины вытачек по вертикали или по перпендикуляру к линии верхнего среза), а также с использованием различных размерных признаков. Например, применить для определения положения балансовых точек верхнего среза юбки, измерения длин от линии талии до пола сзади, сбоку, спереди. Возможность использования любых измерений позволяет не только проектировать одежду на экспорт (что не для всех актуально), но и на индивидуальные фигуры по другим методикам, а также при изменении действующих размерных стандартов. Все стандарты периодически пересматриваются. Например, сейчас разработана новая размерная типология детских фигур, которая существенно отличается от предыдущей. Если размерные стандарты «зашиты» в систему, без разработчиков их нельзя переделать или дополнить новыми.
Измерение параметров и характеристик сверхвысокочастотных линий ...
... Р 4 – измерители S-параметров (векторные анализаторы цепей – ВАЦ); Р 5 – измерители неоднородностей линий передачи (импульсные рефлектометры). Методы измерения, на которые базируются приборы перечисленных ... Высш. шк., 2005. 2Бакланов И.Г. Технологии измерений в современных телекоммуникациях. – М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2007. 3Метрология, стандартизация и измерения в технике связи: Учеб. пособие для вузов / ...
2. Задание длины и углов сопрягаемых срезов в базовом размере. Получение конструкции в широком диапазоне размеров и ростов. Проверка длины и углов сопрягающихся срезов, проверка конфигурации линий.
3. Возможность реализации логических условий. Например, «если разность между обхватами бедер и талии больше заданной величины, строить две вытачки на заднем полотнище, иначе — одну». Другой пример: «если фактическая посадка по окату рукава больше заданной на величину А, вернуться к началу построения рукава, изменив ширину рукава на В». Цикл должен выполняться до достижения значения посадки, удовлетворяющего условию.
4. Разработка модельной конструкции (МК) на основе базовой. В МК должны быть модельные линии, например, выреза горловины, борта, кокетки и производные или отделочные детали, связанные с модельными линиями (обтачки, подборта, карманы), а также деталь, правила градации которой не берутся напрямую (или в пропорции) из градации основных деталей. Например, деталь, построенная на основе соединения участков двух деталей.
5. Получение лекал в диапазоне размеров и ростов.
6. Корректировка конструкции путем уменьшения величины прибавки и изменения положения и конфигурации модельной линии. Изменение величин припусков на швы.
7. Проверка в измененной конструкции выполнения пунктов 2 (в части проверки длин и сопряжения срезов) и 5.
На рисунке дан пример, который может служить тестом для изучения возможностей различных САПР. Анализируя процесс реализации примера, прикиньте, насколько длиннее и сложнее может оказаться построение и отработка конструкций изделий Вашего ассортимента, и как Вы будете это делать в данной системе.
В заключение хочется выразить надежду, что данная публикация поможет Вам лучше ориентироваться в системах автоматизированного проектирования и сделать выбор, который поможет поднять Ваше производство на качественно новый, более высокий уровень.
1. Булатова Е.Б., Ещенко В.Г., Гладкова Л.М., Журавлева О.В. Сквозное модульное проектирование изделий в САПР «Грация», Швейная промышленность, 2001, №5
2. Сурикова Г. И., Кузьмичев В.Е., Сурикова О.В. САПР «Грация» — универсальный инструмент для проектирования одежды. «В мире оборудования», 2001, №5-6
3. Кузьмичев В.Е., Сурикова Г.И., Ахмедулова Н.И. САПР «Грация» — открытая система с широкими возможностями для проектирования одежды. Швейная промышленность, 2003, № 2
