1.3.1.3 Система AutoCAD

Компания Autodesk, которой мы обязаны этой разработкой, была основана в апреле 1982 года группой из 15 программистов. А уже осенью того же года на проходившей в Лас-Вегасе выставке Comdex компания объявила о создании новой программы, получившей название AutoCAD. Новый продукт начал продаваться на рынке в начале 1983 года, и с того момента фактически стал одним из стандартов в области автоматизированного проектирования.

Успех системы AutoCAD в России, по-видимому, можно объяснить тем, что она предоставила инструментарий САПР пользователям ПК. Прежде любое упоминание об автоматизированном проектировании обычно связывалось с более мощными платформа-ми, к примеру VAX-станциями производства Digital.

Распространению AutoCAD в России содействовала и маркетинговая политика компании. В то время как все известные САПР "разговаривали" только по-английски, компания Autodesk рискнула выпустить русскую версию своего продукта.

AutoCAD представляет собой прикладную систему автоматизации чертежно-графических работ с удобными и эффективными средствами исправления допускаемых в ходе работы ошибок. Название системы образовано от сокращенного английского словосочетания Automated Computer Aided Drafting and Desing, что в переводе с английского означает Автоматизированное черчение и проектирование с помощью ЭВМ и является в некотором смысле эквивалентом понятия программная система автоматизированного проектирования.

Кроме автоматизации собственно чертежно-графических работ, AutoCAD с его расширениями предоставляет следующие возможности:

- графическое моделирование, т.е. использование компьютера в САПР в качестве мощного вычислительного средства, позволяющего без особых навыков программирования работать со сложными пространственными моделями;

- создание и ведение информационной базы данных (архив) чертежей;

- создание библиотеки стандартных элементов чертежей, относящихся к какой-то предметной области, с тем чтобы строить новые чертежи из уже созданных ранее элементов;

- параметризация чертежей - построение деталей и чертежей с новыми размерами на основе один раз нарисованного чертежа (модели);

- создание демонстрационных иллюстраций и мультфильмов.

AutoCAD - это мощный универсальный пакет САПР. AutoCAD не предназначен только для машиностроителя или только для архитектора, это инструмент любого специалиста, работающего с технической графикой. Фирма Autodesk, ориентируясь на самый широкий круг пользователей, заложила в пакет широкие возможности настройки AutoCAD на любую предметную область. Именно поэтому AutoCAD завоевал широкую популярность и продолжает сохранять свои позиции, несмотря на все более и более жесткую конкуренцию. Однако адаптацию AutoCAD для решения конкретно определенного на предприятии круга задач может выполнить только достаточно опытный пользователь.

Разработка новых версий AutoCAD всегда была обусловлена не только гонкой за прогрессирующими компьютерными системами, но и постоянным потоком советов и пожеланий от пользователей.

Начиная с версии AutoCAD 2000 программа имеет встроенный текстовый редактор, применение которого значительно упрощает процесс нанесения пояснений к рисунку. Редактор многострочного текста работает теперь как обычное приложение Windows. Он поддерживает форматирование символов (например, выделение полужирным, курсивом и подчеркивание), добавлена возможность поиска и замены строк.

Панель “Свойства объектов” приобрела после доработки вид аналогичный подобным панелям программ из пакета Microsoft Office. Теперь можно быстро и легко управлять свойствами вновь создаваемых объектов и изменять свойства уже имеющихся объектов. Панель позволяет создавать, редактировать и устанавливать текущими слои, цвета и типы линий. Удобство работы с ней оценят, например, руководители групп, одна из рутинных задач которых - проверка предоставленных исполнителями рисунков. Введена также новая команда копирования свойств; теперь вы можете за одну операцию присвоить объекту рисунка весь набор свойств другого объекта.

Большим модификациям подверглось в AutoCAD 2000 пространство листа. Сокращено количество необходимых регенераций, что значительно повысило скорость работы. С введением функций панорамирования и зуммирования в реальном времени скорость перемещения по рисунку в пространстве листа сравнялась со скорость в пространстве модели. Результат очевиден - заметный рост производительности при подготовке к вычерчиванию сложных моделей.

После того, как чертеж скомпонован и подготовлен к печати, вы можете просмотреть, как он будет выглядеть на листе бумаги, вызвав утилиту просмотра перед печатью. Просмотр выполняется в режиме полного соответствия экранного изображения реальному: для перемещения по чертежу используется панорамирование и зуммирование в реальном времени.

Начиная с AutoCAD 2000 интерфейс максимально приближен к используемому другими приложениями Windows. Поиск файлов в папках диска производится в диалоговых окнах, близких по идеологии к окнам Проводника Windows. Диалоговое окно, в котором производится адаптация панелей инструментов, знакомо всякому, кто когда- либо выполнял аналогичные действия в Microsoft Office.

1.3.1.4 Solid Edge

Solid Edge, ведущая система среднего уровня компании EDS, предоставляет производителям электромеханических изделий специализированный инструмент для решения проблем проектирования. Моделирование больших сборочных узлов, построение пластмассовых и корпусных деталей, проведение инженерных расчетов и выпуск конструкторской документации - набор необходимых средств для пространственного проектирования приборов и устройств.

Уникальные средства Solid Edge позволяют быстро оценить перспективы нового проекта или подобрать необходимую конфигурацию изделия по требованиям вашего потенциального заказчика. Эскизные проекты в пространственных моделях и получаемые по ним спецификации и состав изделий помогут повысить степень точности оценок стоимости изделия.

При самой низкой цене для продуктов своего класса Solid Edge позволяет сократить затраты на производство опытных и экспериментальных образцов, давая возможность с высокой точностью оценивать качество виртуальных макетов, устранять ошибки до изготовления первого образца, вести быстрый перебор конструктивных вариантов и адекватно проводить инженерные изменения проекта. Выделение и решение проблем компоновки и функционирования машины задолго до изготовления первого образца снижает стоимость производства и количество рекламаций, поступающих от заказчиков.

Инженерные инструменты Solid Edge дают возможность перебирать большее количество вариантов за меньшее время. Это позволяет более точно оптимизировать технические характеристики и показатели надежности изделия. Solid Edge включает в набор инструментов расчет массовых и инерционных характеристик, контрольные измерения, анализ кинематики, выявление столкновений и пересечений и прочие встроенные средства. Прямой интерфейс с популярными системами САЕ дает возможность детальных расчетов методом конечных элементов, кинематического и динамического анализа.

Solid Edge дает конструкторам возможность визуально оценивать влияние сложных изменений на конструкцию и характеристики изделия. Это позволяет гибко реагировать на изменившиеся требования заказчика, решать возникающие технические проблемы, создавать новые модификации оборудования на базе уже имеющихся изделий. Система управления данными Solid Edge Insightпозволяет вести структуру изделия, историю изменений, распределение ролей в коллективе исполнителей. Вместе с автоматизированными средствами оценки качества изделия это делает проект более управляемым и предсказуемым.

Solid Edge Engineering Handbook - справочник машиностроителя, специально разработанный как удобный инструмент расчета деталей механизмов и машин. В отличие от пакетов расчета методами конечных элементов, справочник автоматизирует проектирование деталей, узлов и соединений, для расчета которых существуют стандартные методики. Для изделий машиностроения характерны проектировочные и поверочные расчеты зубчатых передач разного типа, валов, ременных передач, шпоночных, сварных или клеевых соединений, подшипников. Интерактивный справочник, который не только проводит расчет, но и строит ассоциативные геометрические модели, существенно облегчает работу конструктора при проектировании редукторов, шпиндельных коробок, ферменных конструкций, приводов и т.п.

Для автоматизации отдельных процессов конструирования изделий машиностроения в Solid Edge предусмотрен ряд специализированных сред.

Так, среда «Листовые изделия» успешно применяется при моделировании корпусных деталей, различных упоров, вставок, кронштейнов и других деталей, изготавливаемых методами гибки и штамповки. Набор специальных операций, характерных для проектирования и изготовления листовых деталей, значительно упрощает проектирование. Возможность прямо в процессе работы переключаться из среды листовых изделий в среду «Деталь» и обратно позволяет строить сложные тонкостенные и листовые конструкции.

Ряд партнерских приложений обеспечивает подготовку программ для лазерных, вырубных и электроэрозионных станков ЧПУ по разверткам деталей, сделанных в Solid Edge. Уникальные средства описания параметров сгибов (коррекция

коэффициента пластичной зоны, коэффициента удлинения дуги или режимов разгрузки углов) позволяют проектировать детали с учетом особенностей станка и методов вырубки и гибки. Среда листовых изделий Solid Edge считается самой удобной и полной в своем классе.

Специальный набор команд Solid Edge автоматизирует процесс проектирования сварных конструкций и оснастки к ним. Среда сварки отображает процесс изготовления сварной конструкции, позволяя работать с моделью в том виде, в котором реальная деталь будет присутствовать на разных стадиях обработки. Это позволяет по той же модели проектировать ряд приспособлений, необходимых на каждой из стадий обработки. Инструменты механообработки деталей после помещения их в сборку дают конструктору возможность моделировать сложные узлы с учетом реальной технологии их изготовления.

Набор чертежей меняется по мере изменения модели. Система слежения за изменениями чертежных видов точно и полно сообщит чертежнику об изменившихся видах, размерах и обозначениях на чертеже. Кроме того, Solid Edge подскажет пользователю, в каком порядке следует произвести изменения моделей в дереве структуры изделия, чтобы получить актуальную модель, а затем чертеж. Технология Solid Edge Insight гарантирует, что проведение изменений будет выполнено строго теми исполнителями, которые уполномочены производить эти изменения.

Обширный набор трансляторов Solid Edge обеспечивает обмен данными с подавляющим большинством современных CAD/CAM-систем. Форматы данных AutoCAD, Pro/Engineer, нейтральные форматы IGES, STEP и ACIS и, конечно же, Parasolid, используемый большим количеством приложений CAD, САМ и САЕ, значительно расширяют число потенциальных заказчиков разработки и изготовления оснастки. Solid Edge предоставляет уникальную возможность импортировать не только отдельные детали, но и сборочные узлы, передаваемые из различных систем. Модуль распознавания дерева построения используется для подготовки импортированных моделей к внесению необходимых технологических изменений (литейные уклоны, скругления, изменение положения крепежных отверстий, компенсация усадки материала и т.п.).

Электронные чертежи моделей могут при необходимости быть использованы в восстановлении пространственной модели изделия. Использование ортогональных и произвольных проекций в качестве эскизов для построения конструктивных элементов детали существенно сокращает время построения модели.

Для автоматизации отдельных процессов конструирования в Solid Edge предусмотрен ряд специализированных сред. Так, среда «Листовые изделия» удачно применяется при моделировании корпусных деталей, различных упоров, вставок, кронштейнов и других деталей, изготавливаемых методами гибки и штамповки. Набор специальных операций, характерных для проектирования и изготовления листовых деталей, значительно упрощает проектирование. Возможность прямо в процессе работы переключаться из среды листовых изделий в среду «Деталь» и обратно позволяет строить сложные тонкостенные и листовые конструкции Ряд партнерских приложений обеспечивает подготовку про грамм для лазерных, вырубных и электроэрозионных станков с ЧПУ по разверткам деталей, сделанных в Solid Edge. Уникальные средства описания параметров сгибов (коррекция коэффициента пластичной зоны, коэффициента удлинения дуги или режимов разгрузки углов) позволяют проектировать детали с учетом особенностей станка и методов вырубки и гибки. Среда листовых изделий Solid Edge считается самой удобной и полной в своем классе.

Специальный набор команд Solid Edge автоматизирует процесс проектирования не только сварных конструкций, но и оснастки к ним. Среда сварки отображает процесс изготовления сварной конструкции, позволяя работать с моделью в том виде, в котором реальная деталь будет присутствовать на разных стадиях обработки. Это позволяет по той же модели проектировать ряд приспособлений, необходимых на каждой из стадий обработки.

1.3.2 Электронная нервная система предприятия

Ключевым звеном любого успешного предприятия в XXI веке будет являться надежная инфраструктура информационных технологий - электронная нервная система (digital nervous system). В соответствии с этой аналогией организация рассматривается как живой организм. Электронная нервная система современного предприятия должна обладать способностью мгновенно реагировать на любые изменения в окружающем мире и анализировать ситуацию, помогая людям принимать быстрые и правильные решения. Электронная нервная система предприятия является прежде всего средой, автоматизирующей исполнение заранее запланированных действий и событий, планирование и учет, позволяющей своевременно реагировать на незапланированные события и изменения ситуации и дающую, таким образом, огромные преимущества в конкуренции.

Электронная нервная система основывается на шести основных принципах:

архитектура вычислительных систем на базе ПК;

представление всей информации в цифровой форме;

универсальная система электронной почты;

постоянная связь;

стандартные рабочие инструменты конечных пользователей;

интегрированные приложения, специфичные для конкретного вида бизнеса.

Электронная нервная система - не просто сумма отдельных компонентов. Это еще и принципы их взаимодействия и интеграции. Компоненты информационной инфраструктуры предприятия должны оперировать в общем информационном поле, иметь синтаксически единый язык общения, единую функциональную иерархию, общие форматы данных и документов [3].

1.3.3 Компоненты электронной нервной системы

1.3.3.1 Персональные компьютеры

Открытость индустрии персональных компьютеров привела к широкому использованию стандартных аппаратных средств ПК, а конкуренция, стимулируя внедрение новшеств, вызвала появление все более мощных и постоянно дешевеющих компьютеров. Теперь существует полный спектр компьютеров - от карманных до серверных систем. Такое разнообразие и огромный выбор, предлагаемые индустрией персональных компьютеров, означают, что специфические потребности компаний в вычислительных системах могут быть удовлетворены простым подбором необходимых программно-аппаратных средств. Гибкость архитектуры вычислительных систем на базе ПК позволяет компаниям быстро и без особых затрат приспосабливаться к любым изменениям, сохраняя вложения в предыдущие технологии. Модель на базе ПК обеспечивает оптимальное сочетание гибкости, стоимости и производительности в рамках целых организаций. Именно это уникальное сочетание и привело к повсеместному распространению такой архитектуры. Сегодня многие специалисты считают современный ПК точно таким же обязательным инструментом, как телефон или рабочий стол. Новейшие программно-аппаратные средства позволяют работать быстрее и иметь дело с совершенно новыми видами информации. Они дают возможность быстро загружать информацию из Интернета, использовать мультимедийное "содержание", включая аудио и видео, и работать с современными бизнес приложениями.

Аналогичным образом серверы на базе ПК позволяют компаниям создавать сетевые инфраструктуры, легко и с минимальными затратами расширяемые в соответствии с новыми нуждами и возможностями и не требующие реструктуризации или отказа от существующей вычислительной системы.

Таким образом, повсеместное распространение ПК, мощность которых постоянно растет, а стоимость падает, создает базовые условия, в которых становится возможным построение электронной нервной системы.

1.3.3.2 Цифровая информация

Предпосылка электронной нервной системы заключается в том, что вся информация должна быть представлена в электронном виде. Иными словами, в электронном виде должно существовать все, что существует на бумаге. Создавать и обрабатывать цифровую информацию гораздо эффективнее и быстрее, чем информацию на бумаге. В этом случае не надо многократно вводить одну и ту же информацию, она создается лишь один раз. Со словами и с числами на бумаге нельзя работать, а в электронной форме информацию легко обновлять и распространять. Кроме того, ускоряется поиск нужной информации.

1.3.3.3 Универсальная система электронной почты

Персональные компьютеры завоевали популярность сначала в бизнесе, так как позволяли повысить эффективность работы отдельного сотрудника. Но весь бизнес-процесс редко держится лишь на одном человеке. Так была поставлена новая цель - поднять эффективность бизнеса в целом, упростив совместную деятельность сотрудников в среде, построенной на базе ПК. Создание всепроницающей коммуникационной инфраструктуры помогает решить эту проблему. При наличии такой системы сотрудники могут естественным образом переключаться от работы над своими документами на работу в группе и наоборот. Что бы они ни делали, у них всегда "под рукой" стандартное приложение для обмена электронной почтой. Это позволяет сотрудникам предприятия легко отвечать на ежедневно возникающие вопросы в режиме реального времени. Сотрудники любого отдела предприятия могут вносить свой вклад в такие обсуждения, не слишком отрываясь от основной работы. Общая коммуникационная инфраструктура упрощает создание систем управления рабочими потоками, полностью интегрированных с остальными вычислительными процессами в компании.

Когда каждый сотрудник компании является активным пользователем электронной почты, легче держать персонал в курсе всех событий - независимо от того, насколько быстро меняются условия работы. Сотрудники могут решать проблемы и использовать благоприятные возможности быстро, эффективно и творчески.

В результате повсеместного проникновения электронной почты появляется возможность у компании упростить свою организационную структуру.

1.3.3.4 Постоянная связь между отделами предприятия

Кроме универсальной системы электронной почты, для непрерывной связи между работниками конструкторско-технологического отдела и предприятия в целом, требуется наличие следующего:

- сеть, объединяющая отдельные рабочие места;

- Интернет для подключения необходимой информации.

Интернет - это не только недорогой, стандартный способ соединения вычислительных систем, но и огромный объем ценной и легкодоступной информации. Поддержка Интернета должна быть встроенной функциональностью программного обеспечения электронной нервной системы.

2. СУЩЕСТВУЮЩИЙ ПОРЯДОК РАБОТ В КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОТДЕЛЕ

2.1 Методология IDEF0

Понятие "моделирование бизнес-процессов" пришло в обиход большинства аналитиков одновременно с появлением на рынке сложных программных продуктов, предназначенных для комплексной автоматизации управления предприятием. Подобные системы всегда подразумевают проведение глубокого предпроектного обследования деятельности компании. Результатом этого обследование является экспертное заключение, в котором отдельными пунктами выносятся рекомендации по устранению слабых мест в управлении деятельностью. На основании этого заключения, непосредственно перед проектом внедрения системы автоматизации, проводится так называемая реструктуризация бизнес-процессов, иногда достаточно серьезная и болезненная для компании. Подобные комплексные обследования предприятий всегда являются сложными и существенно отличающимися от случая к случаю задачами. Для решения подобных задач моделирования сложных систем существуют методологии и стандарты. К таким стандартам относятся методологии семейства IDEF. С их помощью можно эффективно отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах. При этом глубина обследования процессов в системе определяется самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую модель излишними данными.