Toepassing van informatietechnologieën en computerondersteunde ontwerpsystemen in de machinebouw. Relevantie van de toepassing van informatietechnologieën in de machinebouw
INVOERING
In de tweede helft van de twintigste eeuw groeide de rol van informatie als hulpmiddel voor menselijke activiteit voortdurend. Dit proces wordt vandaag de dag waargenomen en leidt tot transformaties op bijna alle terreinen van de samenleving. We kunnen nu al zeggen dat onze technogene beschaving een nieuwe fase is ingegaan, waarvan de basis de snel verspreidende en alomtegenwoordige informatietechnologieën (IT) zijn.
Tegenwoordig kunnen we het transitieproces observeren van zowel individuele bedrijven als hele landen van het traditionele marktsysteem dat gepaard gaat met de verwerking van steeds grotere hoeveelheden hulpbronnen met behulp van industriële technologieën en de industriële methode van massaproductie van goederen naar een systeem dat is gebaseerd op verzamelde informatiebronnen. die de creatie van hightech goederen en diensten mogelijk maken. Het belangrijkste voorbeeld hiervan is de verplaatsing van de productie van goederen en diensten door de grootste bedrijven in Europa, de VS en Japan naar landen die achterlopen in hun wetenschappelijke ontwikkeling. Dat wil zeggen dat landen die toonaangevend zijn in hun ontwikkeling de verzamelde informatie tegen gunstige voorwaarden verkopen aan staten die niet over de noodzakelijke kennis en ervaring beschikken, maar wel over aanzienlijke arbeidskrachten beschikken.
Traditioneel werd een concurrentievoordeel geboden door een strategie die gebaseerd was op de volgende factoren: kosten (eigendom, gebruik, training, technische ondersteuning, enz.); tijd (productiecyclus, ontwikkeling, enz.); flexibiliteit (wijzigingen op verzoek van de klant, extra mogelijkheden, uitrusting, enz.); kwaliteit (noodzaak van herbewerking, correctie van defecten, enz.); innovatie (d.w.z. innovatie op het gebied van techniek, technologie, arbeidsorganisatie of management, gebaseerd op het gebruik van wetenschappelijke prestaties en beste praktijken, die een kwalitatieve verhoging van de efficiëntie van het productiesysteem of de productkwaliteit oplevert).
De afgelopen decennia heeft iedereen geprobeerd (en probeert nog steeds) zoveel mogelijk uit deze waardedrijvers te halen. Nu is er slechts één nieuwe, voorheen weinig gebruikte, maar zeer waardevolle bron voor concurrentiestrategie: informatie (kan worden gekenmerkt door nauwkeurigheid, relevantie, consistentie, volledigheid, duidelijkheid, toegankelijkheid, veiligheid, enz.).
Op basis van al het bovenstaande kunnen we zeggen dat informatie en informatietechnologieën de basis kunnen vormen voor de ontwikkeling van zowel individuele ondernemingen als de samenleving als geheel, en dat de implementatie en verspreiding ervan talloze concurrentievoordelen kan bieden op een grote verscheidenheid aan gebieden van menselijke ontwikkeling. activiteit.
^
1. INFORMATIESYSTEMEN BIJ DE ONDERNEMING
1.1 Structuur van het bedrijfsinformatiesysteem
Elke onderneming heeft informatie nodig om opkomende problemen te analyseren, beslissingen te nemen, activiteiten te controleren en nieuwe producten of diensten te creëren.
Informatie verwijst naar betekenisvolle en verwerkte gegevens die worden gebruikt om managementproblemen op te lossen. Gegevens weerspiegelen gebeurtenissen die zowel binnen als buiten de organisatie plaatsvinden.
Een bedrijfsinformatiesysteem kan een systeem worden genoemd dat de ingangs- en uitgangspunten van informatie, de richtingen van de stromen en de relaties daartussen weergeeft.
Een vereenvoudigd diagram van een bedrijfsinformatiesysteem wordt weergegeven in figuur 1.1. .
Zoals zelfs uit dit vereenvoudigde diagram blijkt, is het aantal informatiestromen merkbaar groter dan het aantal routes voor het verplaatsen van goederen. In de moderne economie kan de verwerking en uitwisseling van informatie meer winst opleveren dan de verplaatsing van goederen van verkoper naar koper. De waarde van bedrijven wordt in toenemende mate niet bepaald door de materiële activa (gebouwen, uitrusting), maar door immateriële activa zoals mensen, ideeën, technologieën, evenals de strategie voor het combineren en gebruiken van de belangrijkste informatiebronnen van het bedrijf.
Een aanzienlijk deel van deze informatiestromen bestaat uit procedures die vrij eenvoudig te automatiseren zijn, wat een breed veld aan mogelijkheden opent voor het gebruik van informatieoverdracht en -verwerking.
Het creëren, ontwikkelen en exploiteren van informatiesystemen wordt uitgevoerd door de informatie(computer)technologie-industrie (IT, van het Engelse informatietechnologie, IT).
Figuur 1.1. Bedrijfsinformatiesysteemdiagram
^
1.2. Stadia van ontwikkeling van informatiesystemen en technologieën bij machinebouwbedrijven
De volgende hoofdfasen in de ontwikkeling van informatietechnologie kunnen worden onderscheiden:
Jaren 60 - automatisering van de eenvoudigste functies;
Jaren zeventig - intellectuele oriëntatie van informatietechnologieën, ontwikkeling van informatiemodellering, prognoses en beheer;
Jaren tachtig - uitbreiding van de toepassingsgebieden van informatietechnologie, creatie van lokale netwerken en elektronische databases. Het betrekken van managers op alle managementniveaus bij het gebruik van informatietechnologieën;
Jaren negentig - de wens om informatiebronnen en samenwerking te combineren bij het creëren van informatietechnologieën; het delen van informatie; oprichting van virtuele ondernemingen.
Momenteel zijn de ontwikkeling van bestaande informatiesystemen en de creatie van nieuwe onlosmakelijk verbonden met het concept CALS-technologieën. Bovendien kunnen in sommige gevallen de termen " KALEN -technologie" en "informatietechnologie" worden als synoniemen gebruikt. Simpel gezegd kunnen we dat zeggen KALEN - technologieën zijn informatietechnologieën die op bepaalde standaarden zijn gebouwd.
In Rusland wordt de term IPI (informatieondersteuning voor productlevenscyclusprocessen) soms gebruikt als analoog aan het concept CALS.
Het CALS-concept ontstond halverwege de jaren zeventig voor het eerst in het Amerikaanse defensiecomplex in verband met de noodzaak om de managementefficiëntie te verbeteren en de kosten van informatie-interactie bij de processen van het bestellen, leveren en bedienen van wapens en militair materieel te verminderen. De reden voor het idee was de natuurlijke behoefte om één ‘enkele informatieruimte’ te organiseren die zou zorgen voor een snelle uitwisseling van gegevens tussen de klant (federale autoriteiten), fabrikanten en consumenten van militair materieel. In de beginfase stond de afkorting CALS voor Computerondersteunde logistieke ondersteuning - computerondersteuning voor benodigdheden. CALS-onderwerp was een papierloze technologie voor interactie tussen organisaties die militair materieel bestellen, produceren en exploiteren, evenals een format voor het presenteren van relevante gegevens.
CALS was gebaseerd op de resultaten Integrated Computerization of Manufacturing (ICAM)-programma geïmplementeerd door het Amerikaanse ministerie van Defensie. Het massale gebruik van informatietechnologie in het kader van dit programma was noodzakelijk unificatie en standaardisatie van methoden voor het beschrijven en analyseren van organisatie- en productiesystemen. Op basis van bestaande technologieën werd een aantal federale IDEF-standaarden ontwikkeld en werd de functionele modelleringsmethode IDEF0 aangenomen als de CALS-standaard.
Dit markeerde het begin van een proces van diepgaande standaardisatie en unificatie van de regels voor interactie tussen deelnemers aan informatiesystemen, waardoor de mogelijkheden voor interactie op alle niveaus van menselijke activiteit aanzienlijk werden vergroot.
CALS-technologieën, die hun effectiviteit hadden bewezen, werden niet langer alleen door het leger gebruikt en werden actief gebruikt in de industrie, de bouw, het transport en andere sectoren van de economie, waarbij ze zich uitbreidden en alle stadia van de levenscyclus van producten bestreken. Het nieuwe concept behield de afkorting CALS, maar kreeg een bredere invulling: Continuous Acquisition and Life Cycle Support - continue ondersteuning voor de levenscyclus van een product(product). CALS is snel uitgegroeid tot een wereldwijde bedrijfsstrategie voor de transitie naar papierloze elektronische werktechnologie, waarbij de efficiëntie van bedrijfsprocessen die worden uitgevoerd tijdens de levenscyclus van een product wordt vergroot door informatie-integratie en het delen van informatie in al zijn stadia.
Het werk aan de implementatie van CALS-technologieën werd in twee fasen uitgevoerd. ^ In de eerste fase(rond de eeuwwisseling) werd de meeste aandacht besteed aan de elektronische presentatie van technische documentatie. In dezelfde fase werd de technologie voor het presenteren van technische, ontwerp- en technologische documentatie in het zogenaamde “neutrale” elektronische formaat bepaald. In de tweede fase(begin jaren 90) werd binnen het raamwerk van een wereldwijd consortium van 25 toonaangevende Amerikaanse technische organisaties overeenstemming bereikt over het gebruik van een nieuwe “neutrale” databeschrijvingsstandaard ISO 10303 (STEP-Standard for the Exchange of Product Model Data). Direct na de ontwikkeling van de STEP-standaard begon de ontwikkeling van ISO 13584 (PLIB), ISO 15531 (MANDATE) standaarden, bedoeld om informatie te beschrijven en te presenteren over productcomponenten en -componenten, de productie- en operationele omgeving en gegevensuitwisseling, die een gemeenschappelijke structuur en technologie met STEP-constructie. Deze standaarden legden de basis voor CALS-technologieën.
Momenteel zijn er meer dan 25 nationale organisaties in de wereld die de ontwikkeling van CALS-technologieën coördineren, onder meer in de VS, Canada, Japan, Groot-Brittannië, Duitsland, Zweden, Noorwegen, Australië, maar ook binnen de NAVO.
In Rusland, hoewel met enige vertraging vanuit de geavanceerde geïndustrialiseerde landen, vanaf het midden van de jaren negentig, de introductie van CALS zowel op civiel als op militair gebied begon.
Momenteel wordt CALS opgevat als een mondiale strategie voor het verbeteren van de efficiëntie van bedrijfsprocessen die tijdens de levenscyclus van een product worden uitgevoerd, door middel van informatie-integratie en continuïteit van informatie die in alle fasen van de levenscyclus wordt gegenereerd. Het middel om deze strategie te implementeren zijn CALS-technologieën, die gebaseerd zijn op een reeks geïntegreerde informatiemodellen: de levenscyclus zelf en de bedrijfsprocessen die daarin worden uitgevoerd, het product, de productie- en operationele omgeving. De mogelijkheid om informatie te delen wordt verzekerd door het gebruik van computernetwerken en de standaardisatie van dataformaten, waardoor een correcte interpretatie van informatie wordt gegarandeerd.
^
1.3. Moderne IT en het belang ervan voor de onderneming
Het uiteindelijke doel van elke onderneming is winst en bedrijfsefficiëntie. Een van de karakteristieke kenmerken van de moderne industriële productie zijn strenge eisen aan het concurrentievermogen van producten. Dit vereist op zijn beurt een snel tempo van ontwikkeling en lancering van producten in productie en stelt hoge eisen aan de kwaliteit van het product en de conformiteit ervan met de markt. In technische termen functioneert de productie binnen kleinere toleranties vergeleken met twintig, dertig of zelfs tien jaar geleden. Dit werd grotendeels mogelijk dankzij de wijdverbreide introductie van CAD-systemen, vervolgens de organisatie van gegevensuitwisseling tussen ontwerp- en productiesystemen en, in het huidige stadium, de creatie van systemen die de levenscyclus van een product volledig beschrijven, van concept tot beschrijving van de producten. technologische processen van de vervaardiging en werking ervan.
De toegenomen complexiteit, verfijning van productietechnologieën en de noodzaak om de verscheidenheid aan geproduceerde producten te vergroten, hebben een urgent probleem van coördinatie en informatiebeheer gecreëerd. Op informatie gebaseerde activiteiten vormen nu een aanzienlijk deel van alle bedrijfsactiviteiten. Alleen een organisatie gebaseerd op informatie kan een onderneming de kans geven om te overleven en succesvol te concurreren in een dynamisch veranderende mondiale markt. Alleen een geïntegreerd, state-of-the-art informatiesysteem kan de noodzakelijke samenwerking binnen de hele onderneming bieden.
De constructie van een IS is gebaseerd op de uitgebreide integratie van verschillende modules, het principe van eenmalige gegevensinvoer, de onderlinge verbondenheid van opgeslagen gegevens, de mogelijkheid om rapporten te maken, directe toegang tot informatie, focus op de eindgebruiker, enz.
De introductie van moderne IT maakt dit mogelijk
transformeer de onderneming naar een informatiegestuurde onderneming. Dat wil zeggen dat het mogelijk wordt een onderneming te besturen op basis van een informatiebron die, in tegenstelling tot andere (kosten, tijd, reactievermogen, flexibiliteit, kwaliteit, innovatie) kan worden hergebruikt;
zien de onderneming als één geheel. Dat wil zeggen: als een bedrijf bestaat uit veel ondernemingen die zakendoen in verschillende gebieden of op afstand van elkaar gevestigd zijn, kan het management deze bedrijven effectief als één geheel beheren, zonder zich zorgen te hoeven maken over de compatibiliteit van applicaties op bepaalde afdelingen. Het wordt ook mogelijk om informatiesubsystemen tot één te combineren, waardoor duplicatie van processen wordt geëlimineerd;
beheer uw onderneming in realtime. Actuele informatie is van de grootste waarde. Met IT kunt u alle deelnemers aan de processen er direct toegang toe geven. Het resultaat is een toename van de efficiëntie en capaciteit van informatiekanalen, en het vermogen om processen niet alleen sequentieel, maar ook parallel uit te voeren;
de basis vormen voor de bedrijfsstrategie van de onderneming. IT bood ooit en biedt nog steeds de mogelijkheid om snel strategische veranderingen in een onderneming door te voeren, waardoor de implementatie van nieuwe systemen wordt vergemakkelijkt. Een voorbeeld hiervan is het World Class Manufacturing (WCM)-systeem dat in de jaren tachtig opkwam. Het omvatte krachtige methoden als ‘Just in Time’ (LT), ‘Total Quality Management’ (TQM), ‘Performance Assessment’ (Benchmarking), ‘Human Resources Development’), ‘Lean Manufacturing’ en later, in de jaren negentig , ook re-engineering van bedrijfsprocessen;
met behulp van één softwareplatform, werken waarbij rekening wordt gehouden met alle kenmerken van een bepaalde onderneming. Tegenwoordig is het mogelijk om een effectief IE voor een bepaalde onderneming te creëren zonder deze helemaal opnieuw op te bouwen, zonder enorme menselijke en financiële middelen aan te trekken. U kunt een eindproduct nemen en dit aanpassen aan de behoeften van de onderneming. In dit geval kunt u in de loop van de tijd de benodigde functies toevoegen of verwijderen, waardoor de functionaliteit van het systeem behouden blijft.
doelgroep massale gebruikers. Alle gebruikers die dit nodig hebben, kunnen worden opgenomen in één ondernemings-IS. Tegelijkertijd biedt het systeem de meest ‘vriendelijke’ interface die mogelijk is, waardoor mensen geholpen worden bij het uitvoeren van hun werk, in plaats van in de weg te zitten.
schaalbaarheid;
betrouwbaarheid;
beheersbaarheid;
vertrouwen op standaarden.
Schaalbaarheid impliceert het vermogen om de vereiste systeemprestaties te verhogen, zowel wat betreft het aantal bewerkingen als het aantal gebruikers.
Betrouwbaarheid is de weerstand van het systeem tegen falen. Het betrouwbaarheidsniveau wordt bepaald door het percentage van de tijd dat het systeem in werkende staat is. Het is ook erg belangrijk om de veiligheid van informatie te garanderen, wat tegenwoordig meer kan kosten dan het IP zelf.
Beheersbaarheid. Het informatiesysteem mag voor het onderhoud ervan niet te veel middelen in beslag nemen. Het gaat niet alleen om geld, maar ook om tijd. Dat wil zeggen, u moet kiezen: een staf van medewerkers in stand houden die de werking van de IS ondersteunen (of gebruik maken van de diensten van speciale bedrijven) of uw medewerkers de kans geven om alle problemen zelf op te lossen, en hier werktijd aan besteden.
Vertrouwen op standaarden. De noodzaak van standaardisatie is hierboven al genoemd. We hoeven er alleen maar aan toe te voegen dat een systeem dat gebruik maakt van moderne in de toekomst zeer waarschijnlijk effectief zal kunnen functioneren.
^
1.4. Levenscyclus van producten
CALS is een strategie voor het vergroten van de efficiëntie, productiviteit en winstgevendheid van bedrijfsprocessen van ondernemingen door de introductie van moderne methoden voor informatie-interactie tussen deelnemers aan de levenscyclus van een product.
De productlevenscyclus, zoals gedefinieerd door CALS-normen, is een reeks processen die worden uitgevoerd vanaf het moment dat de behoeften van de samenleving voor een bepaald product worden geïdentificeerd totdat aan die behoeften wordt voldaan en het product wordt weggegooid. De belangrijkste fasen van de levenscyclus worden weergegeven in de onderstaande figuren.
Een proces is een reeks onderling verbonden hulpbronnen en activiteiten die inputelementen omzet in outputelementen. Middelen zijn personeel, faciliteiten, uitrusting, technologie, methodologie.
De levenscyclus van een product wordt gekenmerkt door een grote verscheidenheid aan processen. De bekendste: productieproces, ontwerpproces, aankoopproces. Elk van deze processen bestaat op zijn beurt uit technologische processen en organisatorische en bedrijfsprocessen. Onder technologisch proces wordt opgevat als een onderdeel van een productie- (of ander proces) dat gerichte acties bevat om de toestand van het subject van de arbeid te veranderen en (of) vervolgens te bepalen. Onder organisatorische en bedrijfsprocessen processen die verband houden met de interactie van mensen (divisies, organisaties) worden begrepen. Alle levenscyclusprocessen zijn met elkaar verbonden (zie figuur 1).
Om deze processen in het algemeen te karakteriseren, wordt het concept ‘bedrijfsproces’ gebruikt.
Bedrijfsproces – een reeks technologische, organisatorische en bedrijfsprocessen die doelbewust worden uitgevoerd binnen het raamwerk van een vooraf bepaalde organisatiestructuur.
Bedrijfsprocessen kunnen verschillend zijn schaal: bedrijfsschaal (werknemers van verschillende afdelingen zijn erbij betrokken, bijvoorbeeld degenen die de onderneming voorzien van materialen en componenten), intra-shop, intra-laboratorium (bijvoorbeeld om een onderdeel te vervaardigen). Binnen één bedrijfsproces kan een deel van de samenstellende technologische en organisatorisch-bedrijfsprocessen worden georganiseerd in een afzonderlijk genest bedrijfsproces van kleinere schaal. Individuele technologische, organisatorische en bedrijfsprocessen kunnen worden onderverdeeld in: operaties(voltooide delen van het proces uitgevoerd op één werkplek - een factuur uitreiken, een overeenkomst opstellen), die op hun beurt zijn onderverdeeld in overgangen(voltooide delen van de bewerking uitgevoerd op dezelfde manier: bellen, opnemen, frezen).
Bedrijfsprocessen verschillen ook per type activiteit:
eenvoudig bedrijfsprocessen (bepaal de hoofdrichting van de activiteiten van de onderneming: productie van producten, onderhoud, dienstverlening, enz.);
extra bedrijfsprocessen (processen die verband houden met het oplossen van interne problemen van de onderneming voor het onderhouden van basisbedrijfsprocessen);
bedrijfsprocessen beheer(planning van bedrijfsactiviteiten, organisatie van de productie, controle);
bedrijfsprocessen netwerken(interactie met leveranciers en consumenten).
In het algemeen moet de levenscyclus worden beschouwd als een combinatie van de levenscyclus van het eindproduct en de levenscyclus van de componenten ervan, de resultaten van de activiteiten van onderleveranciers. Vanuit dit oogpunt is de levenscyclus dat wel boomachtig structuur (zie figuur 1.2). Informatie-interactie tussen proefpersonen die deelnemen aan levenscyclusondersteuning moet worden uitgevoerd in één enkele informatieruimte (UIS). Om communicatiebarrières te slechten en het CALS-concept te implementeren, is het noodzakelijk om een UIP te creëren voor alle deelnemers aan de levenscyclus van het product (inclusief operators).
Rijst. 1.2. Levenscyclus van een product en zijn componenten
Het EIP moet:
alle informatie over het product verzamelen;
de enige bron van gegevens hierover zijn (directe gegevensuitwisseling tussen deelnemers aan de levenscyclus is uitgesloten);
worden gevormd op basis van internationale, staats- en industriële normen.
CALS-standaarden kunnen in drie groepen worden verdeeld:
- functionele standaarden die processen definiëren en methoden van formalisering;
- informatienormen volgens gegevensbeschrijving over producten, processen en omgevingen;
- technische uitwisselingsnormen, het besturen van informatiedragers en gegevensuitwisselingsprocessen tussen zendende en ontvangende systemen.
De plaats en rol van informatietechnologieën en internationale standaarden, evenals de relatie daartussen, worden weergegeven in figuur 2. 1.3. De essentie van deze technologieën wordt hieronder samengevat.
De outputs die verband houden met de productie van producten van zowel de leverancier als de fabrikant kunnen worden weergegeven met behulp van de MRP, MRP II, ERP, ISO 15531 ManDate-normen.
De kenmerken van het product en de staat ervan bij zowel de leverancier als de fabrikant kunnen worden weergegeven met behulp van de ISO10303 STEP, ISO 15531 ManDate-normen.
Bij het gebruik van FSA, FFA, FMEA, QFD wordt rekening gehouden met de eisen van de consument en fabrikant.
Feedback tussen de consument en de fabrikant, maar ook tussen de fabrikant en de onderleverancier, kan worden georganiseerd op basis van ISO 9000, MRP, MRP II, ERP, ISO 15531 ManDa-te, ISO 10303 STEP-normen.
ISO 15531 ManDate - normen van het CALS-technologienormensysteem. Ontworpen om leverancier en consument collectief toegang te bieden tot informatie over het productieproces van de leverancier. Maakt gebruik van datapresentatieformaten die consistent zijn met de ISO 10303 STEP-standaard.
Figuur 1.3. De relatie tussen standaarden en bedrijfsprocessen in een onderneming
ISO 10303 STEP is de belangrijkste familie van normen uit het CALS-technologienormensysteem (omvat momenteel ongeveer honderd normen en projecten). Ontworpen om leveranciers en consumenten collectieve toegang te bieden tot informatie over:
productontwerp;
producttestprocedures;
operationele documentatie voor het product;
andere informatie over alle stadia van de levenscyclus van het product.
Het belang van het beheren van productgegevens gepresenteerd in ISO 10303 STEP-formaat is te wijten aan de volgende omstandigheden. Productontwerpgegevens beslaan een aanzienlijk deel van de totale hoeveelheid informatie die wordt gebruikt tijdens de levenscyclus (LC). Op basis van deze gegevens worden een aantal problemen op het gebied van productproductie, logistiek, verkoop, bediening, reparatie, enz. opgelost (Fig. 1.4).
Naast de standaarden die betrekking hebben op CALS zijn er nog andere die veel gebruikt worden in bedrijfsprocessen.
ISO 9000 is een reeks normen voor kwaliteitssystemen voor ondernemingen. Het kwaliteitssysteem maakt deel uit van het bedrijfsmanagementsysteem en omvat de belangrijkste bedrijfsprocessen (momenteel meer dan 20 processen). Ontwikkeld halverwege de jaren tachtig als synthese van best practices op het gebied van kwaliteitsborging en de implementatie van het Global European Concept op het gebied van kwaliteit. Ontworpen om de volgende hoofdtaken op te lossen:
zorgen voor een klimaat van vertrouwen in de economie;
de consument voorzien van objectief bewijs van het vermogen van de leverancier om goederen en diensten van een bepaald kwaliteitsniveau te produceren;
het vergroten van het concurrentievermogen van ondernemingen.
Rijst. 1.4. Gebruik van ontwerpgegevens tijdens de levenscyclus van een product
Het kwaliteitssysteem is de meest wijdverbreide standaard in de hele geschiedenis van ISO; het wordt door enkele honderdduizenden bedrijven in bijna alle landen van de wereld gebruikt. Naleving van de eisen van de norm wordt momenteel beschouwd als een toegangspoort tot de internationale markt voor goederen en diensten. In Rusland is naleving van de ISO 9000-vereisten sinds 1998 een verplichte voorwaarde voor het verkrijgen van een overheidsbevel (RF-regeringsdecreet nr. 113 van 02/02/1998).
MRP is een standaard voor de planning van materiaalbronnen (Ma-terial Needs Planning), de eerste van een reeks normen voor de planning van materiaalbronnen, ontwikkeld in de jaren zestig, zorgt voor de coördinatie van de acties van de leverings-, productie- en verkoopafdelingen voor het vormen van orders in realtime en materieel boekhoudkundig hoofdkantoor. Het houdt geen nulvoorraad aan en biedt daarom geen just-in-time leveringen.
Een van de meest voorkomende productiemanagementmethoden ter wereld is de MRP II-standaard (Manufacturing Resource Planning), ontwikkeld in de VS en ondersteund door de American Production and Inventory Control Society (APICS). MRP II is een reeks gezonde management- en controleprincipes, modellen en procedures die in de praktijk zijn getest en die dienen om de economische prestaties van een onderneming te verbeteren.
Sinds het midden van de jaren negentig wordt de MRP II-standaard gebruikt om de distributie- en resourcevereisten op bedrijfsniveau te plannen - Enterprise Resource Planning, en geïntegreerde softwareproducten die een dergelijke planning bieden, worden ERP-systemen genoemd (bijvoorbeeld SAP R3, BAAN, MGF /PRO, Oracle-applicatie).
Zoals u weet, heeft een MRP II-klassesysteem tot doel alle belangrijke processen die door een onderneming worden uitgevoerd elektronisch te modelleren, zoals levering, voorraden, productie, verkoop en distributie, planning, controle over de implementatie van het plan, kosten, financiën, vaste activa, enz. . Opgemerkt moet worden dat de Internationale Standaard voor Proceskwaliteitsmanagement ISO 9000 de onderneming verplicht om over de gespecificeerde modellen te beschikken, hoewel de elektronische implementatie ervan niet vereist is.
ERP is een doorontwikkeling van de in de jaren negentig ontwikkelde standaard voor het organiseren van productie en logistiek (Enterprise Resource Planning). Ondersteunt het concept van CIM (computerized Integrated Manufacturing) en optimaal beheer van logistieke stromen in realtime, just-in-time levering.
Het ontwikkelt zich momenteel in het concept van DRP (Dynamical Resource Planning) - het organiseren van de productie met een dynamische configuratie waarin bedrijfsprocessen optimaal kunnen veranderen afhankelijk van veranderende taken. Ondersteunt de concepten van bedrijfsglobalisering, 24x365-operatie, enz. .
FSA - functionele kostenanalyse - een technologie voor de ontwikkeling en analyse van producten waarmee u de kosten van producten kunt verlagen op basis van het gelijk maken van de verhouding "belang - kosten" van productelementen. Ontwikkeld in de VS eind jaren veertig, en eind jaren zestig door de meeste ontwikkelde landen als standaard aangenomen.
FFA - functionele fysieke analyse - technologie voor de ontwikkeling en analyse van technische systemen, waardoor de ontwikkeling van producten mogelijk is die effectieve werkingsprincipes implementeren. Het werd eind jaren zeventig en begin jaren tachtig in de USSR ontwikkeld en wordt momenteel op vrij grote schaal in de ontwikkelde landen geïmplementeerd door voormalige Sovjetspecialisten.
FMEA - analyse (Failure mode and effect analyse) - analyse van de oorzaken en gevolgen van defecten voor consumenten - een methode voor het analyseren van producten en processen waarmee u ontwerpelementen (productanalyse) of procesoperaties (procesanalyse) kunt identificeren die een het potentiële risico voor de consument te vergroten en preventieve maatregelen te ontwikkelen die het risico tot een aanvaardbaar niveau terugbrengen. Ontwikkeld door een aantal Amerikaanse lucht- en ruimtevaartbedrijven als onderdeel van de Amerikaanse A-missie naar de maan halverwege de jaren zestig. Momenteel de de facto standaard in de meeste ontwikkelde landen.
QFD (quality function deployment) is een technologie voor de ontwikkeling en voorbereiding van de productie van producten waarmee u consumentenverzoeken effectief kunt omzetten in technische eisen. Gebruikt een aantal opeenvolgend herschikte tabellen - "kwaliteitshuizen" - voor alle stadia van productontwikkeling en voorbereiding voor productie. Ontwikkeld in de jaren zeventig in Japan. Momenteel wordt het veel gebruikt in de meeste ontwikkelde landen, waar het wordt beschouwd als een effectief wapen in de concurrentiestrijd.
^
2. GEAUTOMATISEERDE CONTROLESYSTEMEN IN DE ONDERNEMING
2.1. Het verstrekken van informatiesystemen
bij de onderneming
In moderne omstandigheden kunnen deelnemers aan de levenscyclus van een specifiek product juridisch en territoriaal niet-gerelateerde ondernemingen zijn. CALS-technologieën zijn ontworpen om te dienen als middel om bestaande geautomatiseerde informatieverwerkingssystemen bij ondernemingen te integreren in één enkel functioneel systeem. De belangrijkste taak van het creëren en implementeren van CALS-technologieën is het garanderen van uniforme beschrijvingen en semantische interpretatie van gegevens, ongeacht de plaats en het tijdstip van ontvangst in het algemene informatiesysteem. CALS-technologieën verwerpen de bestaande geautomatiseerde informatieverwerkingssystemen (CAD, ASPP, geautomatiseerd controlesysteem, automatisch controlesysteem, enz.) niet, maar dienen als middel voor hun integratie en effectieve interactie. Tegelijkertijd wordt standaardisatie van ontwerp-, technologische en operationele documentatie, conceptueel raamwerk en datapresentatietalen geïntroduceerd en ondersteund.
Naar analogie met computerondersteunde ontwerpsystemen omvat CALS taalkundige, informatieve, wiskundige, softwarematige, methodologische en technische ondersteuning voor het systeem.
NAAR taalkundige ondersteuning CALS verwijst naar talen en formaten voor industriële product- en procesgegevens die worden gebruikt om informatie in alle fasen van de productlevenscyclus weer te geven en uit te wisselen.
^ Informatie ondersteuning databases samenstellen met informatie over industriële producten. Deze gegevens worden door verschillende systemen gebruikt tijdens het ontwerp, de productie, de bediening en de afvoer van producten. De informatieondersteuning omvat ook een reeks internationale en nationale CALS-standaarden en -specificaties.
^ Software CALS omvat modellen en algoritmen voor de interactie van verschillende systemen en hun componenten in CALS-technologieën. Deze modellen omvatten methoden voor structurele en simulatiemodellering, methoden voor planning en procesbeheer, toewijzing van middelen, enz.
^ Software CALS wordt vertegenwoordigd door softwaresystemen die zijn ontworpen om een uniforme informatieruimte te ondersteunen in alle fasen van de productlevenscyclus. Dit zijn systemen voor het beheren van documenten en documentstromen, het beheren van projectgegevens, het garanderen van interactie tussen ondernemingen in elektronisch zakendoen, het voorbereiden van interactieve elektronische technische handleidingen en enkele andere.
^ Methodologische ondersteuning CALS wordt vertegenwoordigd door methoden voor het implementeren van processen zoals het structureren van complexe objecten, hun functionele en informatiemodellering, parallel (gecombineerd) ontwerp en productie, objectgeoriënteerd ontwerp, het creëren van een applicatie-ontologie.
NAAR technische ondersteuning CALS verwijst naar hardware voor het ontvangen, opslaan, verwerken en visualiseren van gegevens met informatieondersteuning voor producten. De interactie tussen delen van virtuele ondernemingen en systemen die verschillende stadia van de productlevenscyclus ondersteunen, vindt plaats via datalijnen en netwerkschakelapparatuur.
Figuur 2.1 toont de soorten informatiesysteemsoftware en hun plaats in de productlevenscyclus.
Rijst. 2.1. Stadia van de levenscyclus van industriële producten en hun systemen automatisering
Hieronder vindt u een overzicht van de namen van geautomatiseerde systemen:
CAE - Computer Aided Engineering (geautomatiseerde berekeningen en analyses);
CAD - Computer Aided Design (computerondersteund ontwerp);
CAM - Computer Aided Manufacturing (geautomatiseerde technologische voorbereiding van de productie);
CAPP is een technologisch procesontwerp (TP)-systeem waarmee u individuele, groeps- en standaard technologische processen kunt ontwerpen op vele gebieden met verschillende mate van automatisering: verspanen, verzinken, lassen, assemblage, warmtebehandeling, enz.;
PDM - Product Data Management (ontwerpgegevensbeheer);
ERP - Enterprise Resource Planning (ondernemingsplanning en -beheer);
MRP-2 - Planning van productievereisten (materiaal);
MES - Manufacturing Execution System (productie-uitvoerend systeem);
SCM - Supply Chain Management (supply chain management);
CRM - Customer Relationship Management (beheer van relaties met klanten);
SCADA - Toezichtcontrole en gegevensverzameling (controle door de verzender van productieprocessen);
CNC - Computer Numerical Control (computernumerieke besturing);
SFA staat voor Sales Force Automation;
IETM - Interactieve elektronische technische handleidingen ( interactieve elektronische technische handleidingen)
CPC - Collaborative Product Commerce (gezamenlijk elektronisch zakendoen). [Solomentsev]
PLM - Productlevenscyclusbeheer.
De handleiding is praktijkgericht. Door de stof van elk onderwerp consequent te bestuderen, kunt u zelfstandig leren werken in programma's als AutoCAD, MS Word, MS Exel, MathCAD en de hypertext-opmaaktaal HTML onder de knie krijgen. Naast theoretisch materiaal en praktische taken bevat het leerboek testvragen over elk onderwerp en voorbeelden van testpapieren.
Bestemd voor het bestuderen van de cursus “Informatietechnologieën” in de specialiteitsgroep “Werktuigbouwkundige apparatuur en technologieën” in instellingen van secundair gespecialiseerd onderwijs. Afzonderlijke secties kunnen worden gebruikt om de academische discipline 'Informatietechnologie' te bestuderen in de specialiteiten 'Technische bediening van auto's', 'Autoservice', enz. Veel onderwerpen zullen interessant en nuttig zijn voor studenten van hogescholen, technische scholen, universiteiten, masters en studenten. docenten van verschillende onderwijsinstellingen, maar ook specialisten op het gebied van werktuigbouwkunde en informatietechnologie.
Computerondersteunde ontwerpsystemen.
Computerondersteunde ontwerpsystemen (CAD) worden op grote schaal ontwikkeld en geïmplementeerd in binnen- en buitenland. CAD is een complex van technische software en wiskundige software die is ontworpen om automatisch technische berekeningen en grafisch werk uit te voeren en opties voor technische en organisatorische oplossingen te selecteren.
De term CAD (Engels CAD) verscheen eind jaren vijftig van de twintigste eeuw. De eerste CAD-systemen verschenen 10 jaar later. In de loop van de tijd zijn CAD-systemen, als systemen voor geometrische modellering, aanzienlijk verbeterd: er zijn tools voor 3D-modellering en parametrische ontwerp verschenen en de programma-interface is verbeterd.
Download het e-book gratis in een handig formaat, bekijk en lees:
Download het boek Information Technologies in Mechanical Engineering, Skrob O.V., 2012 - fileskachat.com, snel en gratis downloaden.
- Computerstoringen en fouten, een eenvoudige en begrijpelijke tutorial, Leonov V.S., 2015
- Multimediatechnologieën in het onderwijs, Leerboek, Sukhanova N.T., Balunova S.A., 2018
De volgende leerboeken en boeken.
Informatiesysteem (IS) is een reeks organisatorische, technische, software- en informatiehulpmiddelen gecombineerd in één systeem met als doel het verzamelen, opslaan, verwerken en uitgeven van de noodzakelijke informatie bedoeld om managementfuncties uit te voeren.
Alle IP kan worden geclassificeerd:
|
Door mate van automatisering verwerkte informatie: |
Per toepassingsgebied: |
|
Beslissingsondersteunende systemen. |
|
|
Computerondersteunde ontwerpsystemen. |
|
|
Geautomatiseerd. |
Organisatorische managementsystemen. |
|
Automatisch. |
Technische procesbesturingssystemen. |
Elk IP-adres bestaat uit 3 hoofdcomponenten:
- functioneel, - gegevensverwerkingssystemen, - organisatorisch.
Gegevensverwerkingssysteem (DPS) is bedoeld voor informatiediensten voor specialisten van verschillende ondernemingsbeheerorganen die managementbeslissingen nemen.
Hoofdfunctie van SOD– het implementeren vanviteiten.
Gegevensverwerkingsactiviteiten:
Verzameling, registratie en overdracht van informatie naar computermedia.
Overdracht van informatie naar plaatsen waar deze wordt opgeslagen en verwerkt.
Het invoeren van informatie in een computer, invoercontrole en de plaatsing ervan in het computergeheugen.
Creëren en onderhouden van een informatiebank in de machine.
Het verwerken van informatie op een computer (vullen, sorteren, aanpassen, bemonsteren, rekenkundige en logische verwerking) om functionele problemen van het systeem (subsysteem) op te lossen, objectbeheer.
Uitvoer van informatie in de vorm van videogrammen, signalen voor directe controle van technische processen, informatie voor communicatie met andere systemen.
Organisatie, beheer (administratie) van het computerproces (planning, boekhouding, controle, analyse, implementatie van rekencode) in lokale en mondiale computernetwerken.
ZODE kan in drieën werken belangrijkste modi:
Partij.
Interactieve.
In realtime.
ZODE op omvat informatie, software, technische, juridische en taalkundige ondersteuning.
Informatie ondersteuning is een reeks methoden en middelen voor het plaatsen en organiseren van informatie, inclusief classificatie- en coderingssystemen, uniforme documentatiesystemen, rationalisatie van de documentstroom en documentformulieren, methoden voor het creëren van een informatiebasis voor een intern informatiesysteem.
Software– een reeks softwaretools voor het creëren en exploiteren van ODS met behulp van computertechnologie. De software omvat basis- en applicatiesoftwareproducten.
Technische ondersteuning is een reeks technische middelen die worden gebruikt voor de werking van een gegevensverwerkingssysteem, en omvat apparaten die standaaimplementeren, zowel buiten de computer (randapparatuur voor verzameling, registratie - scanner, apparaten voor gegevensoverdracht ...), als op diverse computerlessen.
Juridische ondersteuning is een reeks wettelijke normen die de creatie en het functioneren van IE reguleren. Juridische ondersteuning omvat normatieve handelingen van contractuele relaties tussen de klant en de IE-ontwikkelaar, en wettelijke regeling van afwijkingen.
Juridische ondersteuning voor het functioneren van de ODS omvat:
Voorwaarden voor het verlenen van rechtskracht aan documenten die zijn verkregen met behulp van computertechnologie.
Rechten, plichten en verantwoordelijkheden van het personeel, inclusief voor de tijdigheid en nauwkeurigheid van de informatieverwerking.
Regels voor het gebruik van informatie en de procedure voor het oplossen van geschillen over de betrouwbaarheid ervan
Taalkundige ondersteuning is een reeks taalhulpmiddelen voor gegevensverwerking die in verschillende stadia van de creatie en werking van ODS worden gebruikt om de efficiëntie van de ontwikkeling te vergroten en de communicatie tussen mensen en computers (vertalers, programmeertalen...) te garanderen.
Werktuigbouwkunde is een van die sectoren waar IT bij de meeste ondernemingen in volle gang wordt geïmplementeerd. IT is betrokken bij alle sectoren van de industrie: planning, boekhouding van materiële en grondstoffenactiva, direct productiebeheer en vele andere interne processen die kenmerkend zijn voor machinebouwbedrijven. Het gebruik van informatietechnologie en automatisering van productieprocessen, dat in deze sector zo hoog is in vergelijking met andere, is voornamelijk te wijten aan de hevige concurrentie. Verbetering en automatisering van productiemethoden en -methoden is een garantie voor het succes van de onderneming.
Het uiteindelijke doel van IT-pligt voor de hand en houdt verband met de noodzaak om niet alleen operationele en relevante informatie op elk niveau te verkrijgen om effectieve en tijdige beslissingen te nemen, maar ook om zorg te dragen voor het verlagen van de kosten en het verbeteren van de productkwaliteit, evenals het optimaliseren van de productie. Voorheen werden veel IT-problemen intern opgelost en was er niet genoeg gekwalificeerd personeel dat in staat was om automatiseringstekorten in het algemeen op te lossen. Als gevolg hiervan werd de automatisering lokaal uitgevoerd, dat wil zeggen dat alleen bepaalde taken werden geautomatiseerd, terwijl de rest van de medewerkers handelden op de ouderwetse manier. Om complexe automatiseringsproblemen van machinebouwbedrijven op te lossen, worden tegenwoordig producten zoals 1C, Compass, Parus, SiteLine, Galaktika ERP, IFS Applications, evenals bedrijfsoplossingen van Microsoft, SAP en Oracle gebruikt.
Engineering- en ontwerpoplossingen die worden gebruikt in een verscheidenheid aan industrieën, waaronder machinebouw, elektromechanica, automobielindustrie, industriële apparatuur en consumentenproducten. Veel producten zijn gebaseerd op digitale prototypingtechnologie. Oplossingen in dit segment zijn onder meer: Autodesk Inventor, producten van de Autodesk Alias-familie, AutoCAD Electrical, AutoCAD Mechanical, Autodesk Vault, enz.
Autodesk-uitvinder- een basisoplossing gebaseerd op parametrische 3D-modellering voor de industrie. Met het programma kunt u verschillende driedimensionale objecten in een digitale omgeving ontwerpen, visualiseren en simuleren. Het resultaat is een zogenaamd “digitaal prototype”, waarvan de eigenschappen volledig overeenkomen met de eigenschappen van het toekomstige fysieke prototype, tot aan de eigenschappen van de materialen toe.
AutoCAD Mechanisch en AutoCAD Elektrisch- gespecialiseerde oplossingen voor de industrie op basis van AutoCAD, ontworpen voor respectievelijk het ontwerp van mechanische en elektrische systemen. Bevat aanvullende tools en componentenbibliotheken die specifiek zijn gericht op gebruik in de machinebouwindustrie.
Autodesk-showcase- een product dat is ontworpen om driedimensionale visualisaties te creëren op basis van CAD-gegevens.
Autodesk SketchBook Pro is een teken- en schetstoepassing die speciaal is ontworpen voor gebruik met digitale tablets en tablet-pc's.
Autodesk-alias- een familie van programma's (Alias Sketch, Alias Design, Alias Surface en Alias Automotive) ontworpen voor het modelleren van oppervlakken en het ontwerpen van het uiterlijk van industriële producten met complexe vormen.
Autodesk Algor-simulatie en Autodesk Moldflow- tools voor het berekenen en modelleren van onderdelen en samenstellingen van constructies op basis van een digitaal prototype, evenals hun gietproces.
Autodesk-kluis- een familie van programma's (Vault Manufacturing en Vault Workgroup) gebaseerd op digitale prototypetechnologie voor projectmanagement in een werkgroep.
Autodesk Inventor-uitgever- een oplossing ontworpen om technische instructies en productdocumentatie te creëren op basis van hetzelfde digitale prototype dat werd gebruikt tijdens het ontwerpproces.
IT wordt niet alleen gebruikt bij productontwerp en productontwikkeling, maar ook bij de managementstructuur, boekhouding en personeelsbeheer. Dit is hoe ERP’s in de sector op grote schaal worden gebruikt ( planning van bedrijfsresources), een familie van programma's "1C: Enterprise", met behulp waarvan magazijnactiviteiten worden geautomatiseerd, producten van SAP, die geautomatiseerde systemen ontwikkelt voor het beheer van dergelijke interne processen van een onderneming zoals: boekhouding, handel, productie, financiën, personeelsbeheer , magazijnbeheer, etc. e. Daarom is IT in de machinebouw van fundamenteel belang, wat het hele proces van de industrie vereenvoudigt.
2. Productlevenscyclus- dit is een reeks processen die worden uitgevoerd vanaf het moment dat de behoeften van de samenleving voor een bepaald product worden geïdentificeerd totdat aan deze behoeften wordt voldaan en het product wordt afgedankt.
Deze cyclus doorloopt opeenvolgende fasen, die verschillend kunnen worden genoemd, maar de inhoud van de fasen blijft hetzelfde. De LCI wordt gevormd volgens het principe van top-down design en is iteratief van aard. De geïmplementeerde fasen, beginnend bij de vroegste, kunnen cyclisch worden herhaald als gevolg van veranderingen in eisen en/of externe omstandigheden, de introductie van aanvullende beperkingen, enz. leidt tot veranderingen in ontwerpbeslissingen die in eerdere stadia zijn genomen. Het wordt toegepast op producten met hoge consumenteneigenschappen en op complexe, kennisintensieve producten van hightechbedrijven.
Terwijl voorheen elke gebruiker in zijn professionele activiteit zelf algoritmen moest programmeren, is ‘handwerk’ programmeren tegenwoordig overbodig geworden. Het wordt vervangen door kennis en het vermogen om bestaande informatietechnologieën in elk vakgebied te gebruiken. En dan gaat het vooral om specialisten op het gebied van werktuigbouwkunde en metaalbewerking. Het heeft automatische ontwerpsystemen gecreëerd zoals AutoCAD, KOMPAS-3D, geautomatiseerde procesontwerpsystemen(CAM), technologieën om de levenscyclus van producten te garanderen, van marketing tot verwijdering van producten of onderdelen die het einde van hun levensduur hebben (CALS).
Vóór de uitvinding van computers werd al het ontwerp van nieuwe producten uitgevoerd met behulp van de zogenaamde papiertechnologie. Elk ontwerpbureau was een hal met rijen tekentafels - tekentafels, waarop ontwerpers tekeningen van een nieuw product op papier ontwikkelden. Deze tekeningen werden vervolgens op calqueerpapier gekopieerd en vervolgens vermenigvuldigd. Alle documentatie werd op papier bewaard. Alle technische berekeningen werden uitgevoerd met rekenmachines en rekenlinialen. Tijdens de vervaardiging van prototypen van producten en de massaproductie ervan werd de machine-aanpassing handmatig uitgevoerd. Vervolgens werden tests op volledige schaal van de vervaardigde prototypes uitgevoerd. Op basis van hun resultaten werden de nodige wijzigingen in het ontwerp aangebracht, werden de tekeningen aangepast en begonnen de voorbereidingen voor de serieproductie van het product.
Met de uitvinding van computers hebben veel stadia van het creëren van nieuwe producten fundamentele veranderingen ondergaan. Het is mogelijk geworden om over te stappen op papierloze technologie. Een computer uitgerust met de juiste programma's, samen met een printer, plotter en grafisch tablet (digitizer), verving de tekentafel, papier, potlood, rekenmachine en rekenliniaal. Tegelijkertijd maakte de computer het mogelijk om technische berekeningen te automatiseren en aanzienlijk te versnellen.
Een voorbeeld is de geautomatiseerde berekening van een tandwieltrein met behulp van Microsoft Excel. De initiële gegevens zijn de overbrengingsverhouding en de module van deze transmissie. Berekeningsformules worden ingevoerd in de overeenkomstige rij van de Excel-tabel. Door de waarden van de overbrengingsverhouding en de module in de formules in te voeren, verkrijgen we een volledige berekening van alle parameters van een tandwieloverbrenging van welk type dan ook.
Een ander, veel complexer voorbeeld is de berekening van stoomturbinebladen, waarvoor krachtige computers nodig zijn.
Het gebruik van moderne computertechnologieën maakt het mogelijk om de duur van ontwerpwerkzaamheden aanzienlijk te verkorten, ontwerpprocedures op een nieuwe manier te implementeren en als gevolg daarvan effectievere technische oplossingen te verkrijgen.
De hardware van geautomatiseerde werkstations (AWS) voor werknemers van verschillende beroepen verschilt weinig van elkaar. De basis is een professionele computer. Het grootste verschil zit in hun software, die bijvoorbeeld het werkstation van een ontwerpingenieur onderscheidt van het werkstation van een procesingenieur.
De nieuwste computertechnologieën maken het mogelijk om een geautomatiseerde werkplek voor een ontwerper te organiseren. De basissoftwareproducten van het werkstation van de ontwerper zijn het Microsoft Windows-besturingssysteem en het universele grafische platform AutoCAD 2004 van Autodesk.
Computer-aided design (CAD)-systemen, in het Engels CAD-systemen (Computer Aided Design) genoemd, worden gebruikt om een verscheidenheid aan technische en ontwerpproblemen op te lossen. Het populairst is het krachtige AutoCAD-computerontwerpsysteem van Autodesk, dat wordt gebruikt om tekeningen te maken.
Door het gebruik van CAD-technologieën kunt u de tijd verkorten die nodig is om een project te voltooien en producten te produceren, mogelijke fouten te verminderen, de kwaliteit van de ontwerpdocumentatie te verbeteren en bij gebruik van softwaregestuurde apparatuur de benodigde gegevens in het vereiste formaat voor te bereiden. Het volledige scala aan problemen die met CAD kunnen worden opgelost, is buitengewoon rijk, en er zijn heel wat programma's ontwikkeld die hiervoor zijn ontworpen.
Om effectief met CAD-programma's te werken, kun je beter een monitor met een groot schermformaat gebruiken. Om een hardcopy van de werkresultaten (tekeningen, diagrammen) te verkrijgen, worden meestal plotters gebruikt waarmee je met grote papierformaten kunt werken.
AutoCAD is de grafische kern van computerondersteunde ontwerpsystemen (CAD). Rijke functionaliteit, uitgebreide programmeermogelijkheden, verbindingen met databases en een grote selectie aan compatibele grafische randapparatuur hebben het grafische pakket AutoCAD feitelijk tot een wereldwijde industriestandaard in zijn vakgebied gemaakt. Versies van het programma zijn uitgebracht voor verschillende platforms en voor verschillende besturingssystemen. Het programma is compatibel met alle soorten printers en plotters.
Bij het creëren van nieuwe technische constructies kan gebruik worden gemaakt van wiskundige modellering (machine-experiment) - modellering van objecten uit het echte leven, uitgevoerd met behulp van de taal van de wiskunde en logica met behulp van een computer.
Wiskundige modellering is gebaseerd op het creëren en bestuderen op een computer van een wiskundig model van een echt systeem - een reeks wiskundige relaties (vergelijkingen) die dit systeem beschrijven. De vergelijkingen (wiskundig model), samen met een programma om ze op te lossen, worden in de computer ingevoerd en, door verschillende invoerwaarden (in relatie tot het onderzochte systeem) te simuleren, worden signalen en bedrijfsomstandigheden van het systeem gesimuleerd, waarbij de hoeveelheden die kenmerkend zijn voor de gedrag van het systeem wordt bepaald.
Wiskundige modellering is, in tegenstelling tot materiaal (experimenteel, subjectief), theoretisch en vindt alleen plaats in een computer, en niet in werkelijkheid. Hiermee kunt u het doen zonder complexe, dure of gevaarlijke experimenten, bijvoorbeeld bij het maken van auto's, vliegtuigen en locomotieven.
Wiskundige modellering van een proces of fenomeen kan geen volledige kennis erover opleveren. Dit is vooral van belang in het geval dat het onderwerp wiskundige modellering complexe systemen betreft, waarvan het gedrag afhangt van een aanzienlijk aantal onderling verbonden factoren van verschillende aard. Daarom wordt wiskundige modellering soms aangevuld met het creëren van een natuurlijk model.
Het KOMPAS-3D driedimensionale solid-modelleringssysteem is ontworpen om driedimensionale associatieve modellen te creëren van individuele onderdelen en assemblage-eenheden die zowel originele als gestandaardiseerde structurele elementen bevatten. Met parametrische technologie kunt u snel modellen van standaardproducten verkrijgen op basis van een ooit ontworpen prototype. Talrijke servicefuncties vergemakkelijken de oplossing van aanvullende ontwerp- en productieonderhoudstaken. Het probleem dat door het systeem wordt opgelost is het modelleren van producten om de ontwerpperiode aanzienlijk te verkorten en ze zo snel mogelijk in productie te nemen. De tekeneditor "KOMPAS-Graph" biedt de breedste mogelijkheden voor het automatiseren van ontwerp- en engineeringwerkzaamheden in verschillende industrieën. Het wordt met succes gebruikt bij werktuigbouwkundig ontwerp, ontwerp en constructiewerkzaamheden, waarbij verschillende plannen en diagrammen worden opgesteld.
Informatieondersteuning voor individuele fasen van het creëren van technische constructies werd aan het einde van de 20e eeuw vervangen door de bedrijfsideologie van CALS (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support) of, in een modernere vorm, PLM (Product Lifecycle Management). Achter de term ‘levenscyclus’ schuilen twee concepten: ‘marketinglevenscyclus’ (MLC) en ‘functionele levenscyclus’ (FLC). De MLC houdt verband met het gedrag van een bepaald type product op de markt en eindigt met veroudering en stopzetting, terwijl de FLC verband houdt met het functionele doel van het product en eindigt met fysieke slijtage. Een voorbeeld zijn personal computers. De marketinglevenscyclus van systemen gebaseerd op Pentium II is geëindigd, maar fysiek worden ze nog steeds met succes gebruikt in veel organisaties.
Het concept ‘levenscyclus’ omvat de volgende fasen: marketing, ontwerp, productie, verkoop, levering en exploitatie. Een voorbeeld van de toepassing van het concept van 'levenscyclus' in ons land is het gebruik ervan in het grootste vliegtuigproductiecomplex 'Sukhoi'. Het omvat vier hoofdfasen: ontwerp, productie, after-sales service en verwijdering.
Rijst. 12.11.
Tegenwoordig is de productie van complexe mechanische producten onmogelijk geworden zonder informatieondersteuning in alle fasen van hun levenscyclus. Informatieondersteuning omvat een hele reeks problemen, waaronder automatisering van ontwerpprocessen, ondersteuning van technologische productieprocessen, automatisering van managementactiviteiten van ondernemingen, creatie van elektronische operationele documentatie, implementatie van geautomatiseerde systemen voor het bestellen van reserveonderdelen, enz.
Een belangrijke rol in de levenscyclus wordt gespeeld door marketing (eng. marketing, van markt - markt) - een managementsysteem gebaseerd op een uitgebreide analyse van productie- en verkoopactiviteiten en de impact daarop om winst te maken.
Marketing ontstond in de tweede helft van de 20e eeuw als een soort managementactiviteit. Maar als het aanvankelijk uitsluitend werd gebruikt voor het op de markt brengen van gefabriceerde producten, dan vanaf de tweede helft van de jaren zeventig. het wordt een onderdeel van het strategisch management van het bedrijf, een bedrijfsfilosofie. Vandaar het nieuwe concept van marketingmanagement, dat wil zeggen de constructie van alle managementactiviteiten van het bedrijf.
Marketing omvat product- en prijsbeleid, evenals productpromotie- en verkoopbeleid.
De basisprincipes van moderne marketing zijn: productie van producten gebaseerd op nauwkeurige kennis van de behoeften van de koper, de marktsituatie en de werkelijke capaciteiten van het bedrijf; effectieve oplossing voor consumentenproblemen; de focus van het bedrijf op commercieel succes op de lange termijn; actieve invloed op de vorming van marktbehoeften.
Ontwerp en productie zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden. De ontwerper ontwikkelt de geometrie van het product, stelt technische eisen en stelt ontwerpdocumentatie op, en de technoloog zorgt voor de vervaardiging van het product, rekening houdend met de specifieke kenmerken van de productie, technische processen en apparatuur.
Een elektronische productbeschrijving geeft een uitgebreide beschrijving van het ontworpen product en vervangt feitelijk de papieren ontwerpdocumentatie. Op basis hiervan wordt het mogelijk om de planning van technologische processen te automatiseren. Zo wordt aan een ander principe van CALS voldaan: het principe van papierloze presentatie van informatie.
In het bedrijf Sukhoi is het Sukhoi Design Bureau gevestigd in Moskou en de belangrijkste fabrieken bevinden zich in Komsomolsk-aan-Amoer, Irkoetsk en Novosibirsk. Gezien deze geografische afstand van elkaar wordt hun gecoördineerde werk gewaarborgd door middel van internet en informatiebeveiliging.
De organisatie van het technologische proces van het vervaardigen van prototypen en massaproductie van producten wordt uitgevoerd met behulp van geautomatiseerde procesontwerpsystemen, de zogenaamde CAM-systemen (Computer Aided Manufacturing). Ze bieden de meest rationele keuze uit werktuigmachines, gereedschappen en onderdelenverwerkingsmodi.
Geïntegreerde oplossingen zijn gebaseerd op geavanceerde hybride modelleringstechnologieën, geïntegreerde tools voor elektronisch documentbeheer, evenals een breed scala aan gespecialiseerde modules, waaronder een belangrijke plaats wordt ingenomen door programma's voor virtuele modellering van mechanische en elektrische erosieverwerkingsprocessen met toegang tot numerieke computersystemen. besturingsmachines (CNC).
Moderne metaalbewerkingsmachines en multifunctionele bewerkingscentra zijn uitgerust met computernumerieke besturing (CNC). Dit is de besturing van de bewerking van een werkstuk op een machine volgens een in digitale vorm gespecificeerd programma. Het CNC-apparaat geeft besturingsacties door aan de uitvoerende organen van de machine in overeenstemming met het programma en informatie over de status van het bestuurde object. CNC-machines combineren de hoge productiviteit die inherent is aan automatische machines met de flexibiliteit en snelheid van het omschakelen naar andere bedrijfsmodi, typisch voor universele machines. Het bewerkingscentrum is uitgerust met een gereedschapsmagazijn met grote capaciteit en apparaten voor automatische gereedschapswissel. De machine maakt complexe mechanische bewerking van een groot aantal werkstukoppervlakken op verschillende manieren mogelijk: draaien, frezen, boren, enz.
In de moderne machinebouw en instrumentbouw worden producten complexer, wordt hun assortiment groter en neemt de serieproductie af. Dit leidt tot een aanzienlijke toename van het volume en de timing van het werk op het gebied van ontwerp en technologische voorbereiding van de productie. De eisen van een markteconomie dwingen bedrijven om voortdurend de consumenteneigenschappen en de kwaliteit van producten te verbeteren en hun productietijd zoveel mogelijk te verkorten.
Hieruit ontstond het concept van een end-to-end ontwerp- en productiecyclus van idee tot metaal. De essentie ervan is dat computersystemen en -apparatuur moeten worden beschouwd als één enkel informatietechnologisch proces over de gehele lengte van het ontwerp tot de vervaardiging van producten. De end-to-end cyclus bestaat uit CAD/CAM/CAE/PDM-blokken. CAM-systemen maken deel uit van dit bredere concept.
Naast driedimensionale (virtuele) modellen op een computermonitor maken moderne informatie- en lasertechnologieën het mogelijk om ‘solide’ modellen van afzonderlijke onderdelen te maken van lichtgevoelig plastic. Deze technologie wordt "laserstereolithografie" genoemd. Het is gebaseerd op het gebruik van fotopolymerisatie met laserstraling.
Eerst wordt, volgens het ontwerp van de ontwerper, een computer(virtueel) model gecreëerd, dat in een minimum van tijd kan worden geïmplementeerd in de vorm van een reëel model. Alle onderdelen voor montage worden geproduceerd. Het samengestelde model kan worden geverfd, gecontroleerd op de mogelijkheid om elektronische componenten, optica, ergonomie te installeren en te plaatsen, ter goedkeuring van het ontwerp aan de klant worden voorgelegd, enz.
Het plastic model is gemakkelijk te verwerken, te schilderen en te metalliseren. Het model kan worden gebruikt om de ideeën van de ontwerper te testen, gebruikt in presentaties, marketingcampagnes, enz.
Toepassingsgebieden van laserstereolithografie:
- productie van apparatuur voor verschillende soorten gieten;
- precisiegieten met behulp van massief gebrande modellen.
Met laserstereolithografie kunt u delen van de meest complexe vormen creëren met maximale afmetingen van 250x250x250 mm.
Eerst wordt het volumetrische virtuele beeld verdeeld in een reeks laag-voor-laag-afbeeldingen van dunne secties (0,1-0,2 mm). Een vlakke standaard, waarop het object vervolgens zal verschijnen, wordt in een bad gevuld met een fotopolymeriserende vloeistof geplaatst, zodat het wordt ondergedompeld tot de dikte van de laag die wordt gevormd (dezelfde 0,1-0,2 mm). Vervolgens wordt het oppervlak van de vloeistof behandeld met een laserstraal en op de plaatsen waar deze wordt bestraald, worden vaste gebieden gevormd. Zo ziet de onderste laag van het model eruit. Het platform wordt iets verzonken en de tweede laag wordt gevormd. De handeling wordt herhaald totdat het model helemaal klaar is.
Een belangrijke rol in de machinebouw wordt gespeeld door logistiek (van de Engelse logistiek - materiaal- en technische levering) - controle over alle activiteiten met betrekking tot de aankoop van middelen voor productie en levering van eindproducten aan de koper, inclusief de nodige informatieondersteuning hiervoor processen. Logistiek coördineert ook de relaties van alle leden van het aanbod- en distributiesysteem. De directe functies van logistiek omvatten: transport, opslag, orderverzameling, productdistributie, verpakking, service.
Het logistieke systeem omvat inputlogistiek en outputlogistiek. De eerste beheert alle handelingen met grondstoffen en benodigdheden, van het kiezen van een leverancier tot het retourneren van grondstoffen van lage kwaliteit; de tweede regelt de distributie van eindproducten, inclusief de levering ervan aan de eindconsument.
Logistiek wordt door deelnemers aan distributiekanalen gebruikt om de kosten te verlagen, de kwaliteit van de klantenservice te verbeteren en het voorraadvolume in het magazijn op het minimaal vereiste niveau te houden.
Zo zijn de informatietechnologieën in de machinebouw en de metaalbewerking vandaag de dag van een belangrijk, maar hulpinstrument, veranderd in de belangrijkste organiserende kracht: echte end-to-end automatisering van productieprocessen.
