RU2192046C1 - Method for computer aided design of constructions and processes for making multiparameter products - Google Patents
Method for computer aided design of constructions and processes for making multiparameter products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2192046C1 RU2192046C1 RU2001125763/09A RU2001125763A RU2192046C1 RU 2192046 C1 RU2192046 C1 RU 2192046C1 RU 2001125763/09 A RU2001125763/09 A RU 2001125763/09A RU 2001125763 A RU2001125763 A RU 2001125763A RU 2192046 C1 RU2192046 C1 RU 2192046C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- values
- parameters
- components
- simulated object
- preliminary
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к способам компьютерного проектирования конструкций многопараметрических изделий и технологий их изготовления и включает видеомониторинг при автоматизированном управлении конструированием, процессами разработки изделий, проектированием маршрутов технологических процессов, формированием пространственного расположения средств производства в целях решения многофакторной задачи постановки изделий на производство. The present invention relates to methods for computer-aided design of multi-parameter product structures and their manufacturing technologies, and includes video monitoring with automated design control, product development processes, designing routes of technological processes, the formation of the spatial arrangement of means of production in order to solve the multi-factor problem of setting products for production.
Способы и системы автоматизированного проектирования - CAD (Computer-Aided Desing) в настоящее время широко применяются для решения многочисленных и разнообразных задач в различных отраслях народного хозяйства и во всех сферах жизнедеятельности людей. Methods and systems of computer-aided design - CAD (Computer-Aided Desing) are currently widely used to solve numerous and varied tasks in various sectors of the economy and in all spheres of human life.
К таким системам можно отнести CAD-систему, описанную в международной заявке WO 00/38117, G 06 Т 17/40, опубл. 29.06.00, реализующую способ в виде последовательности операций по созданию конструкции из множества структурных частей на основе совмещения их путем проведения серии управляющих действий, предусматривающих предварительный выбор наиболее предпочтительных характеристик и параметров, задаваемых в компьютер. Этот способ включает также процесс корректировки, заключающийся в изменении не только значений выбранных характеристик и параметров, но и модификацию изделий. Such systems include the CAD system described in international application WO 00/38117, G 06 T 17/40, publ. 06/29/00, which implements a method in the form of a sequence of operations to create a structure from a variety of structural parts based on combining them by conducting a series of control actions that provide for the preliminary selection of the most preferred characteristics and parameters specified in the computer. This method also includes the adjustment process, which consists in changing not only the values of the selected characteristics and parameters, but also the modification of the products.
Однако известный способ затрагивает только этап конструирования изделий, предлагая математический инструментарий в виде программного средства для виртуальной сборочной проектной среды (virtual assembly design environment - VAL), и не обеспечивает процесс технологической подготовки производства. However, the known method only affects the stage of product design, offering mathematical tools in the form of software for a virtual assembly design environment (VAL), and does not provide a process for the technological preparation of production.
Еще одной разновидностью подобных способов является автоматизированный способ управления проектированием и производством изделий, представленный в описании к патенту США 5701403, G 06 Т 17/40, опубл. 23.12.97. В этом способе проектирование основано на последовательности операций, направленных на формирование трехмерного изображения заданного изделия, получаемого из его многочисленных фрагментов, выведенных на экран в виде двумерных изображений. Another variety of such methods is an automated way to control the design and production of products, presented in the description of US patent 5701403, G 06 T 17/40, publ. 12/23/97. In this method, design is based on a sequence of operations aimed at forming a three-dimensional image of a given product, obtained from its many fragments displayed on the screen in the form of two-dimensional images.
К недостаткам известного из патента способа следует отнести отсутствие информационно-поисковой системы, обеспечивающей формирование базы данных состава изделий, а также недостаток, присущий системе, описанной в международной заявке WO 00/38117 (см. выше). The disadvantages of the method known from the patent include the lack of an information retrieval system that provides the formation of a database of product composition, as well as the disadvantage inherent in the system described in international application WO 00/38117 (see above).
Наиболее близким к предлагаемому является способ компьютерного управления построением изделий в процессе их конструирования и производства, известный из описания к патенту РФ 2119188, G 06 F 17/60, опубл. 20.09.1998. Согласно этому способу компоненты изделия моделируются как элементы данных и модификации элементов данных. Данный способ позволяет формировать набор правил конфигурации для определения сборки изделия, который может быть использован в разработке технологических маршрутов производства изделия. Closest to the proposed is a method of computer control of the construction of products in the process of their design and production, known from the description of the patent of the Russian Federation 2119188, G 06 F 17/60, publ. 09/20/1998. According to this method, product components are modeled as data elements and modifications to data elements. This method allows you to create a set of configuration rules to determine the assembly of the product, which can be used in the development of technological routes for the production of the product.
Однако этот способ не решает задачу снижения трудозатрат на всех этапах разработки и постановки изделий на производство за счет комплексной системы проектирования и технологической подготовки производства изделий, основными условиями которой является тесная взаимосвязь производственной деятельности: конструкторской, технологической, организационной, основанной на использовании принципов компьютерного проектирования. However, this method does not solve the problem of reducing labor costs at all stages of development and putting products into production due to an integrated design system and technological preparation of production of products, the main conditions of which are the close interconnection of production activities: design, technological, organizational, based on the use of computer design principles.
Целью настоящего изобретения является исключение всех вышеперечисленных недостатков. The aim of the present invention is to eliminate all of the above disadvantages.
Достигаемый при этом технический результат заключается в согласовании во времени и совмещении отдельных этапов конструирования, теоретических исследований, инженерных расчетов, отработки технологичности и дизайна изделий, формирования конкретных групповых и единичных технологий, технологической подготовки серийного производства, что в итоге приводит к повышению степени унификации конструкций и концентрации операций технологического процесса, уменьшению длительности цикла проектирования изделий, подготовки и освоения производства. The technical result achieved in this case consists in coordinating in time and combining the individual stages of design, theoretical research, engineering calculations, refinement of manufacturability and product design, the formation of specific group and unit technologies, technological preparation of mass production, which ultimately leads to an increase in the degree of unification of designs and concentration of operations of the technological process, reducing the duration of the product design cycle, preparation and development of production wa.
Указанный результат достигается тем, что в способе компьютерного проектирования конструкции и технологии изготовления многопараметрических изделий, включающем формирование конструкторской базы данных предварительных значений параметров моделируемого объекта и деление этой базы данных на области, содержащие информацию о предварительных значениях параметров составных частей моделируемого объекта, запись в области конструкторской базы данных предварительных значений параметров составных частей моделируемого объекта, распределение предварительных значений параметров составных частей моделируемого объекта по группам, совмещение всех составных частей моделируемого объекта, занесение в исходную технологическую базу данных предварительных значений маршрутов технологических операций формирования моделируемого объекта из упомянутых составных частей, отображение на экране дисплея изображения моделируемого объекта, в каждой группе выделяют данные об относимых к унифицированным составных частях моделируемого объекта, сравнивают предварительные значения параметров оставшихся неунифицированных составных частей моделируемого объекта с заданными пользователем значениями, по результатам сравнения судят о равенстве либо отклонениях этих значений, в случае равенства предварительных значений параметров неунифицированных составных частей моделируемого объекта с уточненными значениями параметров отображают на экране дисплея изображения неунифицированных составных частей моделируемого объекта, а при обнаружении отклонений корректируют значения параметров неунифицированных составных частей моделируемого объекта с уточненными значениями параметров путем изменения предварительных значений или введения недостающих значений параметров, отображают на экране дисплея изображение моделируемого объекта путем совмещения всех его составных частей за счет согласования значений соответствующих параметров составных частей, при наличии рассогласования значений соответствующих параметров по меньшей мере двух составных частей минимизируют отклонения путем дополнительной коррекции значений параметров, при необходимости осуществляя замену унифицированных составных частей моделируемого объекта на составные части, значения параметров которых соответствуют значениям параметров неунифицированных составных частей моделируемого объекта, дополнительно заносят в исходную технологическую базу данных значения параметров средств производства, предназначенных для компоновки моделируемого объекта из упомянутых составных частей, и предварительные значения параметров маршрутов технологических операций с указанием порядка последовательного соединения этих составных частей и трудоемкости их изготовления, выделяют из перечня параметров маршрутов технологических операций группу параметров, предназначенных для корректировки, и группу некорректируемых параметров, при этом к некорректируемым параметрам относят трудоемкость изготовления и параметры средств производства, а к корректируемым - порядок соединений составных частей моделируемого объекта, по запросу пользователя сравнивают и уточняют значения корректируемых параметров со значениями одноименных параметров, заданных пользователем, формируют выходную технологическую базу данных, включающую состав и местоположение средств производства, выбранных из перечня предварительных данных, занесенных в исходную технологическую базу данных, отображают на экране дисплея текстовую информацию о составе и местоположении средств производства и значениях параметров маршрутов технологических операций и на основании данных о составе и местоположении средств производства и значений параметров маршрутов технологических операций формируют и отображают на экране схему пространственного расположения средств производства, предназначенных для формирования составных частей моделируемого объекта. The specified result is achieved by the fact that in the method of computer designing the design and manufacturing technology of multiparameter products, including the formation of a design database of preliminary values of the parameters of the simulated object and dividing this database into areas containing information about preliminary values of the parameters of the constituent parts of the simulated object, a record in the field of design database of preliminary values of the parameters of the components of the simulated object, distributed the preliminary values of the parameters of the constituent parts of the simulated object by groups, the combination of all the constituent parts of the simulated object, the preliminary values of the routes of the technological operations of the formation of the simulated object from the said components are entered into the initial technological database, the image of the simulated object is displayed on the display screen, the data is selected in each group about the related to the unified components of the simulated object, compare the preliminary values of the pairs meters of the remaining ununified components of the simulated object with user-defined values, the results of comparison are used to judge the equality or deviations of these values, in case of equality of the preliminary values of the parameters of the unified components of the simulated object with the specified parameter values, images of ununified components of the simulated object are displayed on the display screen, and when deviations are detected, the parameter values of ununified components are adjusted of the simulated object with the adjusted parameter values by changing the preliminary values or by entering the missing parameter values, display on the display screen an image of the simulated object by combining all its components by matching the values of the corresponding parameters of the components, if there is a mismatch of the values of the corresponding parameters of at least two components parts minimize deviations by additional correction of parameter values, if necessary By replacing the unified components of the simulated object with components whose parameter values correspond to the parameters of the unified components of the simulated object, they additionally enter the values of the parameters of the means of production for assembling the simulated object from the mentioned components and the preliminary values of the route parameters technological operations indicating the order of the serial connection of these parts and the complexity of their manufacture, select from the list of parameters of the routes of technological operations a group of parameters intended for adjustment, and a group of non-correctable parameters, while non-correctable parameters include the complexity of manufacturing and parameters of means of production, and correctable ones are the order of connections of the components of the simulated object, at the user's request, the values of the corrected parameters are compared and refined with the values of the same parameters specified by the user, ph they simulate the output technological database, including the composition and location of the means of production selected from the list of preliminary data entered in the initial technological database, display text information on the composition and location of the means of production and the values of the parameters of the routes of technological operations and on the basis of the data on the composition and the location of the means of production and the values of the parameters of the routes of technological operations form and display on the screen a diagram of the space Foot arrangement production means for forming component parts of the modeled object.
Кроме того, при обнаружении отклонений сравниваемых предварительных значений параметров оставшихся неунифицированных составных частей моделируемого объекта с заданными пользователями значениями при необходимости и корректируют предварительные значения параметров неунифициронанных составных частей моделируемого объекта путем изменения предварительных значений параметров или введения недостающих параметров. In addition, if deviations of the compared preliminary values of the parameters of the remaining unified components of the modeled object with user-defined values are detected, if necessary, the preliminary values of the parameters of the unified components of the modeled object are corrected by changing the preliminary values of the parameters or introducing the missing parameters.
Предлагаемый способ вместе с конкретным примером его реализации иллюстрируется фиг.1-16. The proposed method, together with a specific example of its implementation is illustrated in figures 1-16.
Фиг. 1 иллюстрирует этапы компьютерного проектирования конструкции и технологий изготовления многопараметрических изделий:
- проектирование изделия и его составных частей;
- проектирование маршрутов технологических процессов и расчет их технико-экономических показателей;
- формирование структурно-компоновочных схем средств производства.FIG. 1 illustrates the stages of computer design of the design and manufacturing technology of multi-parameter products:
- design of the product and its components;
- designing routes of technological processes and calculation of their technical and economic indicators;
- the formation of structural layout schemes of means of production.
Фиг.2 иллюстрирует схему проектирования моделируемого объекта:
- формирование значений параметров моделируемого объекта;
- деление моделируемого объекта на составные части;
- выделение однородных по физическим и формальным признакам объектов унификации моделируемого объекта;
- расчет параметров неунифицированных составных частей моделируемого объекта;
- согласования значений параметров всех составных частей моделируемого объекта;
- отображение составных частей моделируемого объекта;
- отображение совмещенных согласованных составных частей моделируемого объекта.Figure 2 illustrates a design diagram of a simulated object:
- formation of parameter values of the simulated object;
- division of the simulated object into its component parts;
- allocation of objects unified by physical and formal characteristics of unification of the modeled object;
- calculation of the parameters of ununified components of the simulated object;
- coordination of parameter values of all components of the simulated object;
- display of the components of the simulated object;
- display of the combined agreed components of the simulated object.
Фиг. 3 иллюстрирует схему проектирования технико-экономических показателей производственного процесса и формирования структурно-компоновочных схем средств производства:
- ввод/корректировка в базе данных технических характеристик средств производства;
- ввод/корректировка в базе данных последовательности формирования моделируемого объекта в виде операций технологических процессов;
- решение задачи оптимизации маршрутов технологических процессов;
- формирование и отображение технико-экономических показателей маршрутов технологических процессов;
- формирование и отображение структурно-компоновочных схем средств производства.FIG. 3 illustrates the design scheme of technical and economic indicators of the production process and the formation of structural layout schemes of means of production:
- input / adjustment in the database of technical characteristics of the means of production;
- input / adjustment in the database of the sequence of formation of the simulated object in the form of operations of technological processes;
- solving the problem of optimizing the routes of technological processes;
- the formation and display of technical and economic indicators of the routes of technological processes;
- the formation and display of structural layout schemes of means of production.
Фиг. 4 иллюстрирует формирование базы данных предварительных значений параметров моделируемого объекта. FIG. 4 illustrates the formation of a database of preliminary values of the parameters of the simulated object.
Фиг.5 иллюстрирует деление моделируемого объекта на составные части. Figure 5 illustrates the division of the simulated object into its constituent parts.
Фиг. 6 иллюстрирует изображение внешнего вида измельчающего барабана как составной части моделируемого объекта. FIG. 6 illustrates an external view of a chopping drum as an integral part of a simulated object.
Фиг. 7-10 иллюстрируют деление составных частей моделируемого объекта на составные части более низкого уровня. FIG. 7-10 illustrate the division of the constituent parts of a simulated object into constituent parts of a lower level.
Фиг.11-12 иллюстрируют чертежи составных частей моделируемого объекта. 11-12 illustrate drawings of the constituent parts of a simulated object.
Фиг.13 иллюстрирует сборочный чертеж составной части моделируемого объекта. 13 illustrates an assembly drawing of a component of a simulated object.
Фиг. 14 иллюстрирует перечень значений параметров средств производства, предназначенных для создания моделируемого объекта. FIG. 14 illustrates a list of parameter values of the means of production intended to create a simulated object.
Фиг. 15 иллюстрирует перечень значений параметров маршрутов технологических операций. FIG. 15 illustrates a list of process route parameter values.
Фиг. 16 иллюстрирует оптимальные технологические структуры производственных подразделений. FIG. 16 illustrates the optimal technological structure of production units.
В рассматриваемом способе моделируемым объектом является проектируемое изделие. In the considered method, the simulated object is the designed product.
Заявляемый способ может быть реализован, например, при компьютерном проектировании конструкции и технологии изготовления прицепного кормоуборочного комбайна. The inventive method can be implemented, for example, in computer designing the design and manufacturing technology of a trailed forage harvester.
Вначале формируют базу данных предварительных значений параметров моделируемого объекта и делят этот массив на области, содержащие информацию о предварительных значениях параметров составных частей моделируемого объекта. First, a database of preliminary values of the parameters of the modeled object is formed and this array is divided into areas containing information on preliminary values of the parameters of the constituent parts of the modeled object.
К предварительным значениям параметров упомянутого моделируемого объекта, которые заносят в базу данных компьютера, относятся данные, характеризующие составные части моделируемого объекта, данные о его технической характеристике, предполагаемой программе выпуска (в штуках), периоде выпуска изделия (в месяцах), цене изделия (в рублях) (см. фиг.4). The preliminary values of the parameters of the simulated object that are recorded in the computer database include data characterizing the constituent parts of the simulated object, data on its technical characteristics, the proposed production program (in units), the period of production of the product (in months), the price of the product (in rubles) (see figure 4).
Для прицепного кормоуборочного комбайна предлагаемая программа выпуска -1200 штук в год (12 месяцев), цена изделия -- 468000 руб., техническая характеристика производительность 18,5 т зеленой массы в ч. Эти данные будут использованы при проектировании маршрутов технологических процессов и расчетах их технико-экономических показателей. For a trailed forage harvester, the proposed production program is 1,200 units per year (12 months), the product price is 468,000 rubles, the technical characteristic is 18.5 tons of green mass per hour. These data will be used in designing the routes of technological processes and calculating their technical -economic indicators.
Далее производят декомпозицию моделируемого объекта (см. фиг.5), т.е. делят его на составные части (формируется состав изделия). Составная часть изделия может быть:
- деталью (неделимая часть);
- сборочной единицей (состоит из деталей и сборочных единиц);
- покупной (деталью или сборочной единицей).Next, a decomposition of the simulated object is performed (see Fig. 5), i.e. divide it into component parts (the composition of the product is formed). A component of a product may be:
- detail (indivisible part);
- assembly unit (consists of parts and assembly units);
- purchased (part or assembly unit).
Информация о предварительных значениях параметров составных частей моделируемого объекта - это наименование, индекс чертежа, основные физические характеристики составных частей изделия - габариты (длина, ширина, высота), масса, материал (сталь, чугун, древесина и т.д.), признак оригинальности или заимствования данной составной части изделия. Information on preliminary values of the parameters of the components of the simulated object is the name, drawing index, the main physical characteristics of the components of the product - dimensions (length, width, height), weight, material (steel, cast iron, wood, etc.), a sign of originality or borrowing this part of the product.
База данных заполняется пользователем известной ему на данном этапе информацией. The database is filled in by the user with information known to him at this stage.
Так, прицепной кормоуборочный комбайн, исходя из его основного функционального назначения, должен содержать в качестве составной части измельчитель, в свою очередь состоящий из режущего аппарата, мотовила, измельчающего барабана, который состоит из диска, лопасти, прижимной пластины и т.д. (см. фиг.6). So, a trailed forage harvester, based on its main functional purpose, should include a chopper as a component, which in turn consists of a cutting apparatus, reel, chopper drum, which consists of a disk, a blade, a pressure plate, etc. (see Fig.6).
Приведение в соответствие значений параметров составных частей изделий достигается правильностью операции разузлования изделий (т.е. рекурсивного деления сборочных единиц на составные части более низкого уровня - сборочные единицы, детали). Bringing the values of the parameters of the components of the products into compliance is achieved by the correctness of the operation of the unitization of the products (i.e., the recursive division of assembly units into components of a lower level - assembly units, parts).
Определение значений параметров на данном этапе производят, основываясь на априорно установленных либо устоявшихся критериях, присущих данному классу изделий, а также заранее заданных пользователем начальных параметрах, с учетом наиболее оптимальных технико-экономических показателей, которые ожидается получить в процессе проектирования и производства изделия. The determination of parameter values at this stage is carried out based on a priori established or established criteria inherent in this class of products, as well as initial parameters predefined by the user, taking into account the most optimal technical and economic indicators that are expected to be obtained during the design and manufacture of the product.
Затем записывают в базу данных компьютера предварительные значения параметров составных частей моделируемого объекта. При этом в базу данных компьютера заносится информация, известная на этом этапе: габариты составных частей можно определить приблизительно (заполняются поля базы данных "габариты" предварительными значениями), информация о величинах, характеризующих массу составных частей, на данном этапе отсутствует. Then, preliminary values of the parameters of the constituent parts of the simulated object are recorded in the computer database. At the same time, the information known at this stage is entered into the computer database: the dimensions of the components can be determined approximately (the fields of the "dimensions" database are filled with preliminary values), information about the quantities characterizing the mass of the components is not available at this stage.
Следующим этапом реализации заявляемого способа является этап распределения предварительных значений параметров составных частей моделируемого объекта по группам, осуществляемый пользователем. The next stage in the implementation of the proposed method is the stage of distribution of preliminary values of the parameters of the components of the simulated object into groups, carried out by the user.
На этом этапе производят выделение в группы однородных по физическим и формальным признакам составных частей моделируемого объекта. Критерием группировки может служить совпадение типов объектов по признакам формы (тело вращения или корпус; вал, втулка, диск и т.д.). Можно использовать также группировку внутри уже сформированных групп. Так, для валов возможно разбиение на валы длиной до 250 мм, от 250 до 500 мм и свыше 500 мм. Таким образом, на этом этапе закладываются предпосылки формирования типовых и групповых технологических процессов производства составных частей изделия. Исходными данными для группировки на этом этапе могут служить эскизы составных частей изделий, дизайнерские проработки внешнего вида отдельных составных частей и изделия в целом. At this stage, the components of the modeled object that are homogeneous in terms of physical and formal characteristics are selected into groups. The grouping criterion may be the coincidence of the types of objects according to the signs of shape (body of revolution or housing; shaft, sleeve, disk, etc.). You can also use grouping within already formed groups. So, for shafts, it is possible to split into shafts up to 250 mm long, from 250 to 500 mm and over 500 mm. Thus, at this stage, the prerequisites are laid for the formation of typical and group technological processes for the production of component parts of the product. The initial data for the grouping at this stage can serve as sketches of the components of the products, design studies of the appearance of the individual components and the product as a whole.
Информация о принадлежности составных частей к группам заносится в выделенные для этого области базы данных. Information on the belonging of components to groups is entered in the databases allocated for this area.
Затем производят следующие операции с записанными данными: выделяют из каждой группы объектов составные части, относимые к унифицированным (уже производимым либо стандартным, ГОСТированным, покупным и т.д., т.е. к тем, для которых не нужно разрабатывать чертежи и техпроцессы). Для вышеупомянутых валов унифицированными могут быть, например, трехступенчатые валы длиной 250 мм, четырехступенчатые длиной 500 мм и т.д. В нашем примере одной из составных частей измельчающего барабана прицепного кормоуборочного комбайна является унифицированная деталь - вал. Then, the following operations are performed with the recorded data: components are assigned from each group of objects that are related to unified ones (already produced or standard, GOST, purchased, etc., i.e., those for which it is not necessary to develop drawings and technical processes) . For the aforementioned shafts, for example, three-stage shafts with a length of 250 mm, four-stage shafts with a length of 500 mm, etc. can be unified. In our example, one of the components of the chopping drum of a trailed forage harvester is a unified part - a shaft.
Таким образом, происходит постоянное пополнение базы данных унифицированных составных частей, используемой при проектировании новых изделий. В особые группы выделяют высокоунифицированные составные части проектируемого объекта, например крепежные (болты, гайки). Для осуществления этой процедуры необходимым условием является наличие ограничительного стандарта. Результатом такого подхода является возможность организации серийного производства высокоунифицированных составных частей в специализированных производственных подразделениях уже на этапе конструкторской проработки изделий и исключение объектов данного класса из процесса оптимизации технологических маршрутов и производственных структур. Thus, there is a constant replenishment of the database of unified components used in the design of new products. Highly unified components of the designed object, for example, fasteners (bolts, nuts), are distinguished into special groups. For the implementation of this procedure, a prerequisite is the existence of a restrictive standard. The result of this approach is the possibility of organizing mass production of highly standardized components in specialized production units already at the stage of design development of products and the exclusion of objects of this class from the process of optimizing technological routes and production structures.
Для отнесенных к унифицированным составных частей в базу данных заносятся значения их параметров (они известны по определению, т.е. были рассчитаны/определены/имелись ранее). Соответственно рабочие чертежи на унифицированные составные части уже имеются и могут быть востребованы при необходимости. For the components classified as unified, the values of their parameters are entered into the database (they are known by definition, i.e. they were calculated / determined / had previously). Accordingly, working drawings for unified components are already available and can be claimed if necessary.
После этого производят сравнение предварительных значений параметров оставшихся неунифицированных составных частей моделируемого объекта с заданными пользователем значениями. По результатам сравнения судят об отклонениях этих значений. При обнаружении отклонений при необходимости корректируют предварительные значения параметров неунифицированных составных частей моделируемого объекта путем изменения предварительных значений параметров или введения недостающих значений параметров. After that, the preliminary values of the parameters of the remaining ununified components of the simulated object are compared with user-specified values. Based on the comparison results, deviations of these values are judged. If deviations are found, if necessary, the preliminary values of the parameters of the unified components of the simulated object are adjusted by changing the preliminary values of the parameters or introducing the missing parameter values.
Сравнивают предварительные значения параметров оставшихся неунифицированных составных частей моделируемого объекта с заданными пользователем значениями. The preliminary values of the parameters of the remaining ununified components of the simulated object are compared with user-specified values.
По результатам сравнения судят о равенстве либо отклонениях этих значений. В случае равенства отображают на экране дисплея изображения неунифнцированных составных частей моделируемого объекта. Based on the comparison results, equality or deviations of these values are judged. In case of equality, images on the uninfected components of the simulated object are displayed on the display screen.
При обнаружении отклонений при необходимости корректируют предварительные значения параметров неунифицированных составных частей моделируемого объекта путем изменения предварительных значений параметров или введения недостающих значений параметров. Отображают на экране дисплея изображения неунифицированных составных частей моделируемого объекта. If deviations are found, if necessary, the preliminary values of the parameters of the unified components of the simulated object are adjusted by changing the preliminary values of the parameters or introducing the missing parameter values. Images of ununified components of the simulated object are displayed on the display screen.
В результате осуществления указанных операций - изменения предварительных значений параметров неунифицированных составных частей либо добавления недостающих значений параметров, в базу данных вводят информацию о неунифицированных составных частях, которая не была известна на предыдущих этапах, и полученную в соответствии с инженерными расчетами значений параметров, научными методиками определения рабочих характеристик и т.д. As a result of these operations - changing the preliminary values of the parameters of unified components or adding missing parameter values, information is entered into the database about unified components that was not known at the previous stages and obtained in accordance with engineering calculations of parameter values, scientific methods for determining performance etc.
Для составных частей, параметры которых были предварительно определены, как ранее было описано, производятся сравнения значений с полученными расчетными значениями, и в случае отклонений корректируются параметры неунифицированных составных частей. Параметры, ранее не определенные, заносятся дополнительно. Так, это может быть масса сборочной единицы, рассчитанная исходя из массы составляющих ее деталей, масса которых уже известна из инженерных расчетов. For components whose parameters have been previously determined, as previously described, values are compared with the calculated values obtained, and in case of deviations, the parameters of ununified components are adjusted. Parameters not previously defined are entered additionally. So, it can be the mass of the assembly unit, calculated on the basis of the mass of its constituent parts, the mass of which is already known from engineering calculations.
Например, для прижимной пластины, входящей составной частью в измельчающий барабан прицепного кормоуборочного комбайна, рассчитывается радиус изгиба, исходя из существующих методик расчета. Пример занесения в базу данных значений параметров неунифицированных составных частей моделируемого объекта представлен на фиг. 7-10. For example, for a pressure plate that is part of the chopping drum of a trailed forage harvester, the bending radius is calculated based on existing calculation methods. An example of entering into the database the parameter values of ununified components of the simulated object is presented in FIG. 7-10.
Эти данные могут служить основой для разработки рабочих чертежей деталей и сборочных единиц, на основании которых составляются спецификации, ведомости покупных изделий. Здесь реализуется первый этап документирования - этап разработки конструкторской документации. Формируется электронный архив конструкторской документации, используемый при разработке новых изделий. Пример рабочих чертежей прижимной пластины и шайбы, входящих составными частями в измельчающий барабан прицепного кормоуборочного комбайна, приведен на фиг. 11 и 12. These data can serve as the basis for the development of working drawings of parts and assembly units, on the basis of which specifications, statements of purchased products are compiled. Here the first stage of documentation is implemented - the stage of development of design documentation. An electronic archive of design documentation is used, which is used in the development of new products. An example of the working drawings of the pressure plate and the washer included in the chopping drum of the trailed forage harvester is shown in FIG. 11 and 12.
После этого отображают на экране дисплея изображения неунифицированных составных частей моделируемого объекта. After that, images of ununified components of the simulated object are displayed on the display screen.
Затем отображают на экране компьютера изображение моделируемого объекта путем совмещения всех его составных частей за счет согласования значений соответствующих параметров составных частей. Then display on the computer screen the image of the simulated object by combining all its components by matching the values of the corresponding parameters of the components.
При наличии рассогласования значений соответствующих параметров по меньшей мере двух составных частей моделируемого объекта минимизируют отклонения путем дополнительной коррекции значений параметров геометрических размеров и/или материалов, при необходимости осуществляя замену унифицированных составных частей моделируемого объекта на составные части, значения параметров которых соответствуют значениям параметров неунифицированных составных частей моделируемого объекта, при этом замену осуществляют путем поиска по предварительным значениям параметров унифицированных составных частей, записанных в базу данных компьютера, имеющих наименьшее рассогласование со значениями параметров неунифицированных частей. Заносят полученные скорректированные значения всех составных частей в базу данных компьютера, а отображение моделируемого объекта на экране производят с учетом полученных согласованных значений параметров его составных частей. If there is a mismatch in the values of the corresponding parameters of at least two components of the simulated object, the deviations are minimized by additional correction of the values of the parameters of the geometric dimensions and / or materials, if necessary, replacing the unified components of the simulated object with components whose parameter values correspond to the parameter values of unified components the simulated object, while the replacement is carried out by searching in advance nym values of the parameters of standardized components, recorded in a computer database with the smallest error with the settings of non-standardized parts. The obtained adjusted values of all the components are entered into the computer database, and the simulated object is displayed on the screen taking into account the obtained agreed values of the parameters of its components.
Здесь используется "возвратно-поступательный" принцип проектирования сборок: согласование значений параметров составных частей изделия производят, возвращаясь на этап изменения значений их параметров до получения необходимого результата (см. фиг.2). Here, the "reciprocating" principle of designing assemblies is used: coordination of the values of the parameters of the component parts of the product is carried out, returning to the stage of changing the values of their parameters to obtain the desired result (see figure 2).
Возможные рассогласования параметров составных частей изделия (крепежные отверстия не совпадают либо не согласованы диаметры и т.д.) устраняются коррекцией значений параметров неунифицированных составных частей либо заменой унифицированных составных частей, уже имеющихся в базе данных. Possible discrepancies in the parameters of the component parts of the product (mounting holes do not match or the diameters are not agreed, etc.) are eliminated by correcting the parameter values of the unified components or by replacing the unified components already in the database.
На этом этапе разрабатывают сборочные чертежи изделия. Отображение составных частей проектируемого объекта (сборочные чертежи) производят путем формирования на экране отдельных окон, в каждом из которых создается изображение отдельной составной части, и путем совмещения на экране частично перекрывающихся изображений составных частей, граничные фрагменты которых уже совмещены. Примером может служить сборочный чертеж измельчающего барабана прицепного кормоуборочного комбайна, приведенный в фиг. 13. At this stage, assembly drawings of the product are developed. The components of the projected object (assembly drawings) are displayed by forming separate windows on the screen, in each of which an image of a separate component is created, and by combining partially overlapping images of the components on the screen, the boundary fragments of which are already combined. An example is the assembly drawing of a chopping drum of a trailed forage harvester shown in FIG. thirteen.
Далее заносят в базу данных компьютера перечень предварительных данных о технико-экономических показателях маршрутов технологических операций, предназначенных для компоновки моделируемого объекта из упомянутых составных частей с указанием порядка последовательного соединения этих составных частей и трудоемкости их изготовления, и перечень предварительных данных о параметрах средств производства, предназначенных для компоновки моделируемого объекта из упомянутых составных частей. Then, a list of preliminary data on the technical and economic indicators of technological operation routes intended for assembling a simulated object from the mentioned components is entered into the computer database, indicating the order of the serial connection of these components and the complexity of their manufacture, and a list of preliminary data on the parameters of the means of production intended for arranging a simulated object from said components.
На этом этапе формируется база данных: каждому рабочему месту присваивается код технологической операции (КТО), характеризующий вид операции(й), которую(ые) можно выполнять на этом рабочем месте, а также заносятся габариты (длина, ширина, высота), потребляемая электрическая мощность рабочего места, минимальные и максимальные габариты обрабатываемых деталей и т.д. Пример представлен на фиг. 14. At this stage, a database is formed: each workplace is assigned a technological operation code (CTO), which characterizes the type of operation (s) that can be performed at this workplace, as well as the dimensions (length, width, height), consumed electrical workplace power, minimum and maximum dimensions of workpieces, etc. An example is shown in FIG. 14.
Наряду с этим идет наполнение базы данных последовательности формирования проектируемого объекта в виде технологических маршрутов операций для каждой составной части проектируемого объекта. Одновременно решается техническая задача развития прогрессивных технологических процессов, выбора наиболее эффективной структуры техпроцессов. Для формирования типовых и групповых технологических процессов производства составных частей изделия на этом этапе используется информация, полученная на этапе 3. Пример представлен на фиг. 15. Along with this, the database is being filled up with the sequence of formation of the projected object in the form of technological operation routes for each component of the projected object. At the same time, the technical problem of developing progressive technological processes and choosing the most effective structure of technological processes is being solved. At this stage, the information obtained at
Выделяют из перечня данных о технико-экономических показателях маршрутов технологических операций группу предварительных данных, предназначенных для корректировки, и группу некорректируемых данных, при этом к некорректируемым относят данные о трудоемкости изготовления и значения параметров средств производства, а к корректируемым - порядок соединений составных частей моделируемого объекта. A group of preliminary data intended for adjustment and a group of non-correctable data are selected from the list of data on technical and economic indicators of technological operations routes, while data on the labor input of production and values of the parameters of the means of production are classified as non-correctable, and the order of connections of the components of the simulated object is corrected. .
На этом этапе выделяется группа данных, предназначенных для корректировки (в данном случае процесса оптимизации технологических маршрутов с целью минимизации грузопотоков между производственными участками), включающая порядок соединения (сборки) составных частей проектируемого объекта и маршруты технологических процессов применительно к каждой единице средств производства (каждому рабочему месту). Длительность операций (трудоемкость) является условно постоянной расчетной либо фактически устоявшейся величиной и не корректируется в процессе оптимизации. At this stage, a group of data is allocated to be adjusted (in this case, the process of optimizing technological routes in order to minimize cargo flows between production sites), including the procedure for connecting (assembling) the components of the designed facility and technological processes for each unit of production means (for each worker place). The duration of operations (laboriousness) is a conditionally constant calculated or actually established value and is not adjusted in the optimization process.
По запросу пользователя сравнивают значения корректируемых данных со значениями одноименных параметров, заданных пользователем. At the user's request, the values of the corrected data are compared with the values of the same parameters specified by the user.
При наличии рассогласования минимизируют их путем коррекции предварительных технико-экономических показателей, включающих данные о последовательном соединении составных частей моделируемого объекта. If there are inconsistencies, they are minimized by correcting preliminary technical and economic indicators, including data on the serial connection of the components of the simulated object.
На этом этапе решается задача оптимизации технологической структуры производственных подразделений. При этом применяются методы оптимального многопараметрического синтеза комплексных технологических систем машин, позволяющих без полного перебора всех возможных вариантов вести направленный поиск таких схемных и структурно-компоновочных решений, которые обеспечивают в каждом конкретном случае заданный выпуск продукции с наилучшими технико-экономическими показателями. Процесс "возвратно-поступательный", иллюстрированный фиг. 3. Решение о необходимости корректировки исходных данных либо принятия результатов полученной структуры технологических маршрутов производства изделия принимает пользователь на основе экспертной оценки. At this stage, the task of optimizing the technological structure of production units is solved. In this case, the methods of optimal multi-parameter synthesis of complex technological systems of machines are used that allow, without exhaustive search of all possible options, to conduct a directed search for such circuit and structural-layout solutions that provide in each case a given output with the best technical and economic indicators. The reciprocating process illustrated in FIG. 3. The decision on the need to adjust the source data or to accept the results of the structure of technological routes for manufacturing the product is made by the user based on expert judgment.
На основании скорректированных технико-экономических показателей, включающих данные о последовательном соединении составных частей моделируемою объекта, формируют базу данных, включающую состав и местоположение средств производства, выбранных из перечня предварительных данных, занесенных в базу данных компьютера. Based on the adjusted technical and economic indicators, including data on the serial connection of the components of the simulated object, a database is formed that includes the composition and location of the means of production selected from the list of preliminary data recorded in the computer database.
Результатом оптимизации, выполненной на предыдущем этапе, являются структуры производственных подразделений, обеспечивающие синтезированные маршруты технологических процессов изготовления заданной номенклатуры изделий на основе минимизации производственных затрат и экономически эффективного перераспределения производственных мощностей с минимально необходимыми затратами на новое оборудование. Для каждого рабочего места структуры рассчитаны технико-экономические показатели (занятость рабочего места, внешний и внутренний грузопотоки, затраты на демонтаж/монтаж, себестоимость операции). Эти данные позволяют уже на этапе подготовки производства получить информацию о возможных затратах на приобретение оборудования, транспортных перевозках, зарплату и т.д. The result of the optimization performed at the previous stage is the structure of production units that provide synthesized routes of technological processes for manufacturing a given product range based on minimizing production costs and cost-effective redistribution of production capacities with the minimum necessary costs for new equipment. For each workplace of the structure, technical and economic indicators are calculated (employment of the workplace, external and internal cargo flows, costs of dismantling / installation, cost of the operation). These data make it possible, even at the stage of preparation for production, to obtain information on the possible costs of acquiring equipment, transportation, salaries, etc.
Здесь же реализуются элементы второго этапа документирования - этапа разработки технологической документации (маршруты техпроцессов, перечень используемого оборудования). It also implements the elements of the second stage of documentation - the stage of development of technological documentation (routes of technological processes, a list of equipment used).
Отображают на экране дисплея текстовую информацию о технических характеристиках средств производства и технико-экономических показателях маршрутов технологических операций. They display text information on the technical characteristics of the means of production and the technical and economic indicators of the routes of technological operations on the display screen.
На основании данных о составе и местоположении средств производства и технико-экономических показателях маршрутов технологических операций формируют и отображают на экране схему пространственного расположения средств производства, предназначенных для формирования составных частей моделируемого объекта. Based on the data on the composition and location of the means of production and the technical and economic indicators of the routes of technological operations, a spatial arrangement of the means of production intended for the formation of the constituent parts of the simulated object is formed and displayed on the screen.
На основании данных, полученных при решении задачи технологической реструктуризации, проводится логический анализ необходимости/возможности реструктуризации производственных подразделений. С учетом этого анализа выбирается наиболее эффективная структура технологических процессов и структурно-компоновочная схема оборудования, которая представляется в виде планировок производственных подразделений - третий этап документирования. Таким образом, осуществляется подготовка производства изделия в целом и его составных частей на существующих производственных мощностях с учетом оптимальной организации маршрутов технологических процессов и рационального размещения оборудования. Based on the data obtained when solving the problem of technological restructuring, a logical analysis of the need / possibility of restructuring production units is carried out. Based on this analysis, the most effective structure of technological processes and the structural layout of the equipment, which is presented in the form of layouts of production units, is selected - the third stage of documentation. Thus, the preparation of the production of the product as a whole and its components at existing production facilities is carried out taking into account the optimal organization of the routes of technological processes and the rational placement of equipment.
Пример рассчитанной оптимальной технологической структуры производственного подразделения для изготовления составных частей измельчающего барабана прицепного кормоуборочного комбайна приведен на фиг. 16. An example of the calculated optimal technological structure of the production unit for the manufacture of the components of the chopping drum of a trailed forage harvester is shown in FIG. 16.
Заявляемый способ является промышленно применимым и может быть реализован на любом машиностроительном предприятии или предприятиях других отраслей. The inventive method is industrially applicable and can be implemented at any engineering company or enterprises of other industries.
Способ решает задачу снижения трудозатрат на всех этапах разработки и постановки изделий на производство. The method solves the problem of reducing labor costs at all stages of development and putting products into production.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001125763/09A RU2192046C1 (en) | 2001-09-24 | 2001-09-24 | Method for computer aided design of constructions and processes for making multiparameter products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001125763/09A RU2192046C1 (en) | 2001-09-24 | 2001-09-24 | Method for computer aided design of constructions and processes for making multiparameter products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2192046C1 true RU2192046C1 (en) | 2002-10-27 |
Family
ID=20253266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001125763/09A RU2192046C1 (en) | 2001-09-24 | 2001-09-24 | Method for computer aided design of constructions and processes for making multiparameter products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2192046C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502131C1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" | Method for automated control of design of onboard intelligent systems |
| US8723862B2 (en) | 2007-07-11 | 2014-05-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Information processor and information processing method |
| RU2552155C2 (en) * | 2009-05-04 | 2015-06-10 | Турбомека | Data structure for list of parts |
| RU2569574C1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Information analysis device for controlling efficiency of innovative development of enterprise |
| RU2588409C2 (en) * | 2010-12-14 | 2016-06-27 | Джапэн Аэроспейс Эксплорейшн Эдженси | Natural laminar wing for supersonic aircraft |
| RU2631127C2 (en) * | 2015-12-28 | 2017-09-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) | Method of operational controlling vessel stability in emergency situations |
| RU2682735C1 (en) * | 2015-03-27 | 2019-03-21 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of determining workpiece shape, workpiece molded with pressed article, method of forming by pressing, computer program and recording medium |
| RU2744098C1 (en) * | 2020-08-18 | 2021-03-02 | Товий Павлович Скворцов | Automated complex for adaptive production management of a technically complex product through system synthesis based on semi-natural modeling |
| WO2022010374A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Владимир Юрьевич ИВАНОВ | Method of computer-aided process planning for the machining of high-precision parts |
-
2001
- 2001-09-24 RU RU2001125763/09A patent/RU2192046C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8723862B2 (en) | 2007-07-11 | 2014-05-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Information processor and information processing method |
| RU2552155C2 (en) * | 2009-05-04 | 2015-06-10 | Турбомека | Data structure for list of parts |
| RU2588409C2 (en) * | 2010-12-14 | 2016-06-27 | Джапэн Аэроспейс Эксплорейшн Эдженси | Natural laminar wing for supersonic aircraft |
| RU2502131C1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" | Method for automated control of design of onboard intelligent systems |
| RU2569574C1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-11-27 | Открытое акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" | Information analysis device for controlling efficiency of innovative development of enterprise |
| RU2682735C1 (en) * | 2015-03-27 | 2019-03-21 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of determining workpiece shape, workpiece molded with pressed article, method of forming by pressing, computer program and recording medium |
| US10444732B2 (en) | 2015-03-27 | 2019-10-15 | Nippon Steel Corporation | Blank shape determining method, blank, press formed product, press forming method, computer program, and recording medium |
| RU2631127C2 (en) * | 2015-12-28 | 2017-09-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) | Method of operational controlling vessel stability in emergency situations |
| WO2022010374A1 (en) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Владимир Юрьевич ИВАНОВ | Method of computer-aided process planning for the machining of high-precision parts |
| RU2744098C1 (en) * | 2020-08-18 | 2021-03-02 | Товий Павлович Скворцов | Automated complex for adaptive production management of a technically complex product through system synthesis based on semi-natural modeling |
| RU2804167C1 (en) * | 2023-02-17 | 2023-09-26 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Method for manufacturing a pipeline of complex configuration for a gas turbine engine by an additive method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Banai-Kashani | A new method for site suitability analysis: The analytic hierarchy process | |
| CN101506804B (en) | Methods and apparatus for maintaining consistency during analysis of large data sets | |
| US20070021992A1 (en) | Method and system for generating a business intelligence system based on individual life cycles within a business process | |
| Geiger et al. | Automated design-to-cost: integrating costing into the design decision | |
| Kafura et al. | A validation of software metrics using many metrics and two resources | |
| WO2004006139A1 (en) | Enhancing dynamic characteristics in an analytical model | |
| US8838524B2 (en) | Automated system for preparing and presenting control charts | |
| RU2192046C1 (en) | Method for computer aided design of constructions and processes for making multiparameter products | |
| WO2004079528A2 (en) | Quality information management system | |
| EP0508308B1 (en) | Automatic manufacturability evaluation method and system | |
| CN110728422A (en) | Building information model, method, device and settlement system for construction project | |
| CN112201301A (en) | Virtual reality-based drug design cloud computing flow control system and method thereof | |
| Nguyen et al. | VIPACT: A visualization interface for analyzing calling context trees | |
| JP6851856B2 (en) | Co-design support device, co-design support method, and program | |
| Aicha et al. | A coupled method for disassembly plans evaluation based on operating time and quality indexes computing | |
| Kharwat | Computer simulation: an important tool in the fast-food industry | |
| JPH05114003A (en) | Method and system for automatically evaluating manufacturing efficiency | |
| US20080127195A1 (en) | Project-process-transformer | |
| JP2004054358A (en) | Capital investment evaluation system | |
| Klepper et al. | Third and fourth generation language productivity differences | |
| Hamoud et al. | Design and implementing cancer data warehouse to support clinical decisions | |
| CN116151632A (en) | Data architecture method | |
| Russ | Development of a CAD model simplification framework for finite element analysis | |
| Sunil et al. | Computer aided design-based assembly sequence planning: a next stage in agile manufacturing research | |
| Shoop et al. | Implementation and testing of an automated EST processing and similarity analysis system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20060712 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080925 |