Скачать 145.74 Kb.
|
Andrzej Łukaszewicz Технический Университет Белостока, Польша Обучение техническим системам автоматизированного проектирования (CAD), направленное на нужды промышленности.Введение Одна из главных целей обучения современным CAx* - это изучение возможностей и методологий параметрического моделирования концепта. В настоящее время, особенность, обосновывающая использование 3D моделирования - стандарт технического проектирования. Сегодня, изучение САх систем и САх приложений проектирования неотъемлемая часть проектирования, производства и совершенствования изделий различных областей промышленности [1, 2]. Проектирование при помощи компьютера САх методами (CAD, CAM, CAE и т.д.)* становится более и более важным в процессе конструирования, производства и введения нового изделия на рынок. Эти методы значительно снижают временной период введения модификации изделия, выпущенного для продажи. Это напрямую приводит к более низкой стоимости проектирования новых изделий и тестирования их опытных образцов при помощи виртуальных 3D моделей, а также более быстрое введение конечной версии изделия. Развитие современных CNC методик* (компьютерного числового программного управления) а также методов «Обратного Проектирования» (Reverse Engineering) и Быстрого Прототипирования (Rapid Prototyping) требует использования САх инструментов. Динамическое развитие существующих CAD систем и появление новых систем привело фактически к тому, что выбор подходящей продукции становится все более и более сложным. Цены закупки, сервиса и обучения все вместе должны быть взяты в рассмотрение, закупки возможно наиболее важны в случае коммерческого использования. Другой важный вопрос – возможность подгонки системы для требований отдельного производства (отрасли, профиля производства, сотрудничества с партнерами и т.д.), т.е. какие инструменты предложены в так называемой основной версии, существуют ли дополнительные инструменты (и по какой цене), работающие в установленной CAD среде. (специализированные инструменты, CAM (автоматизированная система управления производством, технологическими процессами) и CAE (автоматизированная система инженерного анализа) программы, библиотеки и стандарты) [3]. *прим. переводчика: САх (Computer-Aided) - общий термин для обозначения различных технологий автоматизации с помощью компьютера. CAD (Computer-Aided Design) - Автоматизированное проектирование. Термин используется для обозначения широкого спектра компьютерных инструментов, которые помогают инженерам и другим профессионалам в осуществлении проектирования. Являясь ключевым инструментом в рамках концепции управления жизненным циклом изделия, системы автоматизированного проектирования (САПР) включают в себя множество программных и аппаратных средств - от систем двумерного черчения до трехмерного параметрического моделирования поверхностей и объемных тел. CAM (Computer-Aided Manufacturing) - Автоматизированное производство. Термин используется для обозначения программного обеспечения, основной целью которого является создание программ для управления станками с ЧПУ (см. CNC). Входными данными CAM-системы является геометрическая модель изделия, разработанная в системе автоматизированного проектирования (CAD). В процессе интерактивной работы с трехмерной моделью в CAM системе инженер определяет траектории движения режущего инструмента по заготовке изделия (т.н. CL-данные), которые затем автоматически верифицируются, визуализируются и обрабатываются постпроцессором для получения программы управления конкретным станком (называемой также G-кодом) CAE (Computer-Aided Engineering) - Автоматизированное конструирование. Использование специального программного обеспечения для проведения инженерного анализа прочности и других технических характеристик компонент и сборок, выполненных в системах автоматизированного проектирования (CAD). Программы автоматизированного конструирования позволяют осуществлять динамическое моделирование, проверку и оптимизацию изделий и средств их производства. CNC (Computerized Numerical Control) - Компьютеризированное числовое программное управление (ЧПУ). Используется для управления современными станками с ЧПУ посредством их программирования с помощью G-кода. 1. Обучение CAx для промышленности 1.1. Внедрение CAD систем Следующие факторы имеют определенное влияние на эффективность внедрения CAD систем в промышленную фирму технической отрасли:
*прим. переводчика: PDM (Product Data Management) - Управление данными об изделии. Категория программного обеспечения, позволяющая сохранять данные об изделии в базах данных. PLM (Product Lifecycle Management) - Управление жизненным циклом изделия. Используется для обозначения процесса управления полным циклом изделия - от его концепции, через проектирование и производство до продаж, послепродажного обслуживания и утилизации. 1.2. Развитие требований в САх отрасли Современное инженерное образование должно быть направлено для быстро изменяющихся нужд и требований промышленности, в том числе и в машиностроении. Это может быть выполнено многими путями, т.е., как изложено ниже:
1.3. Развитие направлений CAD систем Развитие CAD систем, в основном, направлено на следующие результаты:
1.4. Профессиональные тренинги Тренинги для дизайнеров и инженеров, использующих CAx инструментарий должны быть непрерывным процессом. Следующие доводы должны быть взяты в рассмотрение на производственной практике [4, 5]:
1.5. Аттестация студентов и преподавателей ВУЗов Дистрибьюторы программного обеспечения и поставщики обеспечивают доступ студентов технических университетов к аттестатам приобретенных знаний по методам проектирования и инструментарию в данной системе. Например, студенты факультета машиностроения технического университета Белосток (Bialystok Technical University) подвергаются сертифицированию работ в SolidWorks под руководством CNS Solutions (Варшава, Польша) ежегодно в течение последних пяти лет (таблица 1). Таблица 1 Детализация сертификатов SolidWorks полученных студентами на факультете машиностроения технического университета Белосток (Bialystok Technical University)
Аттестаты, выпущенные независимым внешним аудитором, создают хорошие возможности для поиска работы будущими выпускниками технических университетов. Другим существенным преимуществом студенческих тренингов является возможность для преподавателей ВУЗов CAx предметов укрепить свою квалификацию и навыки в форме аттестатов, например, в форме профессиональных сертификатов (рис. 1). Рис.1.Сертификат CSWP (Certificate of a SolidWorks Professional), корпорация SolidWorks, США, получено A. Łukaszewicz в 2007 году 2. Главные правила моделирования деталей и сборок в параметрических CAD системах Развитие обучения методам геометрического проектирования должно быть направлено на увеличение знаний передового моделирования деталей и сборок. Нынешние CAx системы, именуемые „средним уровнем” (например: SolidWorks, SolidEdge, TFlex, BriksCAD) основаны на основном геометрическом устройстве моделирования и работают в 3 областях: „Деталь”, „Сборка” и „Чертеж”. Свойства геометрической модели являются основной характеристикой инструментария для проектирования на компьютере независимо от используемой САх системы. Поэтому, существенно устанавливать верно и эффективно геометрические свойства виртуальной 3D модели. Неотъемлемым является метод геометрического моделирования в CAD системах, функционирующий на основах структуры определения свойств 3D модели, который также называется CAD на базе предыстории (History-Based CAD). Этот метод связан главным образом с CAD дизайнером, получающим знания основных принципов определения «умных» и «гибких» моделей [6]. Отдельно должны быть рассмотрены рекомендации по проектированию, которые дают информацию о последовательности используемых свойств и зависимости между ними. Текущее исследование в познавательной науке ведет к заключению, что знание 3D твердотельного CAD моделирования должно быть переосмыслено, включая три типа знаний: знание декларативного управления, знание специфичных, связанных с выбранным методом команд и стратегическое знание [7, 8]. Сочетание следующих свойств дает рациональную и надежную модель детали со свойственными конструкторскими намерениями:
Основные правила моделирования сборок, имеющих влияние на рациональность и надежность виртуальной модели:
3. Предложенный автором порядок обучения в техническом проектировании В этой главе порядок обучения САх методам используется и развивается автором с 2002 года на факультете машиностроения Белостокского технического университета (Bialystok Technical University).Этот подход поддерживается многими наградами, полученными студентами A. Łukaszewicz (Рис. 2) Следующие шаги в процессе обучения, согласно автору, обязаны дать высокий уровень знаний и навыков студентов в техническом проектировании при помощи компьютера:
Рис.2. модели технических систем, выполненные студентами A. Łukaszewicz: a) автор: A. Piwowarek (2-ое место во II Польском Студенческом Конкурсе Проектирования в SolidWorks), 2002/2003 учебный год; b) автор: P. Zubrycki (2-ое место в III Польском Студенческом Конкурсе Проектирования в SolidWorks), 2003/2004 учебный академический год; c) автор: K. Łukaszewicz (2-ое место в IV Польском Студенческом Конкурсе Проектирования в SolidWorks), 2004/2005 учебный год; d) автор: D. Jabłoński (5-ое место в V Польском Студенческом Конкурсе Проектирования в SolidWorks), 2005/2006 учебный год; e) автор: Ł. Korenkiewicz (2-ое место в 2007 Польском Студенческом Конкурсе Проектирования в SolidWorks); f) автор: D. Fionik (1-ое место в VII Польском Студенческом Конкурсе Проектирования в SolidWorks), 2007/2008 учебный год. 4. Заключение Результаты, связанные с использованием CAx инструментов и современных производственных методов (например: CNC обработка, «Обратное Проектирование» и Быстрое Прототипирование), ведут к более быстрому выходу товара на рынок. Современные учебные порядки в инженерных областях являются важнейшим фактором в процессе полной разработки изделия. Исследовательская работа профессиональной группы CAx экспертов [9] должна быть источником важной информации об ожиданиях промышленности и затем должна быть быстро введена в реальный образовательный процесс. Список использованной литературы [1] C. Dankwort, R. Weidlich, B. Guenther, J.E. Blaurock: “Engineers’ CAx education—it’s not only CAD”, Computer-Aided Design, Vol. 36, 2004, pp. 1439–1450. [2] X. Yea, W. Penga, Z. Chena, Y. Cai: “Today’s students, tomorrow’s engineers: an industrial perspective on CAD education”, Computer-Aided Design, Vol. 36, 2004, pp. 1451–1460. [3] A. Łukaszewicz: “Role and development of contemporary CAD system”, In: V Conference „Energy in Science and Engineering”, Bialystok Technical University Publ., 2006, pp. 95-98, (in Polish). [4] A. Łukaszewicz: “Improvement of skills and qualifications in SolidWorks system”, In: VI CNS Solutions Conference, Warszawa, Poland, 2007, (CD), (in Polish). [5] A. Łukaszewicz: “CAx education as an inseparable part of integrated product development”, In: “Design methods for industrial practice” (ed. R. Rochatyński), University of Zielona Góra Publ., 2008, pp. 313-320. [6] A. Wełyczko: “CATIA V5 – Examples of effective application of CAD system in mechanical design”, Helion Publishing, Gliwice, Poland, 2005, (in Polish). [7] I. Chester: “Teaching for CAD expertise”, International Journal of Technology and Design Education, Vol. 17, 2007, pp. 23–35. [8] A. Łukaszewicz: „Selected aspects of parametric CAD systems education”, XVI Ukrainian-Polish Conference on CAD in Machinery Design. Implementation and Educational Problems: CADMD’2008; Lviv, Ukraina, 2008, pp. 42-44; [9] A. Samek, R. Rochatyński: “Selection of team experts for successful design”, In: “Design methods for industrial practice” (ed. R. Rochatyński), University of Zielona Góra Publ., 2008, pp. 53-62. Эта статья была выполнена в рамках основ W/WM/05/09 созданных в Белостокском Университете Технологий. |
Система автоматизации проектных работ, или система автоматизированного... Система автоматизации проектных работ, или система автоматизированного проектирования, сапр (cad, Computer-Aided Design) — программный... |
Методические указания Волгоград 2 008 удк 681. 3 Рецензент д-р техн... Кафедра «сИстемы автоматизированного проектирования и поискового конструирования» |
||
Автореферат разослан Работа выполнена на кафедре "Системы автоматизированного проектирования и поискового конструирования" Волгоградского государственного... |
Рабочая программа по курсу «компас-3D» Программа предназначена для освоения возможностей автоматизации процесса разработки проектной и конструкторской документации в системе... |
||
Рабочая программа по курсу «Solid Works» Программа предназначена для обучения студентов разработке конструкторской и технологической документации в системе автоматизированного... |
Рабочая программа по курсу «компас-автопроект» Программа предназначена для освоения возможностей автоматизации процесса разработки проектной и технологической документации в системе... |
||
Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине... Целью курсовой работы является разработка системы автоматизации технологического процесса объекта нефтегазовой промышленности |
Акио Морита "Сделано в Японии" В наши дни нельзя представить себе мировой рынок изделий бытовой радиоэлектроники без товаров японского производства. За счет чего... |
||
А. Н. Кузнецов, Е. В. Пышкин Применение онтологий для построения пользовательского интерфейса к системам web-поиска |
Схемы водоснабжения населенных пунктов Вода на промышленных предприятиях необходима на хозяйственно-питьевые нужды, на пожаротушение, а также для проведения технологических... |
Поиск на сайте Главная страница Литература Доклады Рефераты Курсовая работа Лекции |