Моделирование приборов, систем и производственных процессов Роль 3D моделей на различных этапах жизненного цикла изделий Лекционный объем курса: 20 часов. - презентация

1 Моделирование приборов, систем и производственных процессов Роль 3D моделей на различных этапах жизненного цикла изделий Лекционный объем курса: 20 часов

2 Модели объектов и процессов Модель – некоторое приближение, описывающее с той или иной точностью реальные свойства заданного объекта или процесса Под 3D моделью объекта понимают его пространственную (трехмерную) компьютерную геометрическую модель, которая может включать в себя также набор атрибутов, описывающих объект. 3D модели могут создаваться на различных этапах жизненного цикла изделия (ЖЦИ) Модель изделия Физическая (прототип) Компьютерная Локальная Полная Расчетная модель Геометрическая модель

3 Примеры 3D моделей

4 Этапы жизненного цикла изделия Маркетинг Проектирование Снабжение Подготовка производства Производство Контроль Упаковка и хранение Реализация Эксплуатация Ремонт и обслуживание Утилизация Единая база данных о продукте (изделии), содержащая различные виды 3D моделей

5 Этап проектирования Проектирование Концептуальное проектированиеРабочее проектирование Формирование технических требований Поиск и выбор принципиальных решений Конкретизация концептуальных решений Определение состава деталей и узлов Уточнение геометрических размеров Выбор материалов Разработка конструкторской документации 3D модели Представление концептуальных решений Анализ концептуальных решений Геометрическое представление изделия Компьютерные инженерные расчеты Анализ собираемости деталей и узлов Получение конструкторской документации

6 Отличие мышления конструктора, работающего с 3D моделями, от мышления конструктора, работающего только с чертежами Мысленные образы чертежей заменяются образами моделей, что раскрепощает пространственное мышление и способствует более быстрому принятию решений. Свобода в создании сложных геометрических форм и понимание того, что эти формы могут быть легко реализованы в металле с помощью интегрированных технологий, стимулируют творчество, повышают интерес к работе. Используя при проектировании созданную ранее модель похожего изделия (изделия- аналога), конструктор может иногда в десятки раз сократить общее время работы над проектом. Конструктор может наглядно видеть результат своей работы уже в процессе проектирования; Виды чертежа формируются на основании модели автоматически и поэтому исключаются ситуации, когда информация в одном виде не соответствует другому; При проектировании сборочных единиц имеется возможность проверять собираемость и выявлять ошибки на уровне моделей. Резко уменьшается число ошибок в проекте:

7 Этапы жизненного цикла изделия Маркетинг Проектирование Снабжение Подготовка производства Производство Контроль Упаковка и хранение Реализация Эксплуатация Ремонт и обслуживание Утилизация Единая база данных о продукте (изделии), содержащая различные виды 3D моделей

8 Этап ТПП Технологическая подготовка производства 3D модели, полученные на этапе проектирования Собственные 3D модели Проектирование сложной формообразующей оснастки и инструмента – пресс-форм, штампов и электродов; Моделирование процессов формообразования (литья, штамповки, ковки и др.) с целью выявления возможных дефектов и их последующего устранения, а также с целью экономии материала; Формирование управляющих программ обработки деталей сложных форм на станках с ЧПУ; Построение операционных эскизов при разработке технологических процессов Модели штампов и пресс-форм; Модели приспособлений; Модели режущего, вспомогательного и измерительного инструмента; Модели проектируемого нестандартного оборудования; Модели операционных заготовок; Модели технологического оборудования с ЧПУ

9 Центральная роль 3D модели изделия Формирование чертежно- конструкторской документации Решение задач инженерного анализа Получение физической модели методами быстрого протоипирования Проектирование оснастки и инструмента Модель изделия Разработка управляющих программ для станков с ЧПУ Моделирование деталей и сборочных единиц Обмер изделия- прототипа Прием моделей из других CAD-систем

10 Этапы жизненного цикла изделия Маркетинг Проектирование Снабжение Подготовка производства Производство Контроль Упаковка и хранение Реализация Эксплуатация Ремонт и обслуживание Утилизация Единая база данных о продукте (изделии), содержащая различные виды 3D моделей

11 Этап производства Планирование процессов производства изделия и необходимых для них ресурсов Оптимизация состава производственных ресурсов и процесса сборки изделия путем реалистичной имитации и оценки производственного процесса Моделирование роботизированных линий сборки и сварки с большим числом роботизированных ячеек Реально-временная поддержка персонала, принимающего участие в производственном процессе Учет человеческого фактора при производстве сложных изделий путем использования моделей человека (манекенов) и имитационного моделирования производственных процессов

12 Постпроизводственные этапы ЖЦИ (эксплуатация, ремонт, утилизация) 3D модели могут использоваться для создания так называемых интерактивных электронных технических руководств (ИЭТР) Задачи, решаемые с помощью ИЭТР обеспечение пользователя справочными материалами об устройстве и принципах работы изделия; обеспечение пользователя справочными материалами, необходимыми для эксплуатации изделия, выполнения регламентных работ и ремонта изделия; обеспечение пользователя информацией о технологии выполнения операций с изделием, о потребности в необходимых инструментах и материалах, о составе персонала; подготовка и реализация автоматизированного заказа материалов и запасных частей; планирование и учет проведения регламентных работ; обмен данными между потребителем и поставщиком.

13 Конец лекции Следующая тема: Методы и средства 3D моделирования изделий