САПР – CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-системи

Склад та основні функції CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-систем Чим складнішим є виріб, який розробляється, тим складнішою і багатофункціональною повинна бути САПР. Все більш популярними стають інтегровані САПР – CAD/CAM/CAE-системи (більш звично вони іменуються системами автоматизованого проєктування САПР), що включають конструкторську і технологічну підготовку виробництва, а також інженерні розрахунки: CAD-системи (computer-aided design – комп'ютерна підтримка проєктування) призначені для вирішення конструкторських задач і оформлення конструкторської документації. Як правило, в сучасні CADсистеми входять модулі моделювання тривимірних деталей і оформлення креслень і текстової конструкторської документації (специфікацій, відомостей тощо). Провідні тривимірні CAD-системи дозволяють реалізувати ідею наскрізного циклу підготовки та виробництва складних промислових виробів. Сучасні системи автоматизованого проєктування зазвичай використовуються спільно з системами автоматизації інженерних розрахунків і аналізу САЕ. CAE-системи (computer-aided engineering – підтримка інженерних розрахунків) це – великий клас систем, кожна з яких дозволяє вирішувати певну розрахункову задачу (групу завдань), починаючи від розрахунків на міцність, аналізу і моделювання теплових процесів до розрахунків гідравлічних систем і машин, розрахунків процесів лиття тощо. У CAE-системах також використовується тривимірна модель виробу, що створюється в CAD-системі. CAE-системи ще називають системами інженерного аналізу. 59 CAM-системи (computer-aided manufacturing – комп'ютерна підтримка виготовлення) призначені для проєктування процесів обробки виробів на верстатах з числовим програмним управлінням і видачі програм для цих верстатів (багатоопераційних, фрезерних, токарних, свердлильних, ерозійних, пробивних, шліфувальних тощо). CAM-системи ще називають системами технологічної підготовки виробництва. Вони є практично єдиним засобом для виготовлення деталей складної конфігурації і скорочення циклу їх виробництва. У CAM-системах використовується тривимірна модель деталі, що створена в CAD-системі. Загальновизнаним фактом вважається неможливість виготовлення складної наукоємної продукції (космічної і авіаційної техніки, кораблів, оброблювальних центрів, різних видів промислового устаткування, приладів тощо) без застосування CAD/CAM/CAE-систем. Сучасна система CAD/CAM/CAE здатна забезпечити автоматизовану підтримку робіт інженерів на стадіях проєктування і технологічної підготовки виготовлення нової продукції. Останніми роками частина розробників САПР додає до своїх системах можливості PDM. PDM (Product Data Management) – система управління даними про виріб – організаційно-технічна система, що забезпечує управління усією інформацією про виріб. При цьому в якості виробів можуть розглядатися різні складні технічні об'єкти (космічна, ракетна і авіаційна техніка, кораблі і автомобілі, комп'ютерні мережі тощо). Такий крок зробила, наприклад, Dassault Systèmes. Так, при використанні версії CATIA V5 (рис. 17) для управління даними про вироби (PDM) та управління життєвим циклом продукту (PLM) використовувалася окрема система ENOLIA, а в CATIA V6 (2008 р.) (рис. 18), окрім зміни графічного інтерфейсу користувача (GUI), додано систему управління даними про продукт (PDM) та систему управління життєвим циклом продукту (PLM) ENOVIA. 60 Рисунок 17 – Інтерфейс CATIA V5 Рисунок 18 – Інтерфейс CATIA V6 У версії CATIA 3DEXPERIENCE (рис. 19) компанія Dassault Systèmes пішла ще далі. Це, по суті, нова версія, що включає ті ж переваги CATIA V6 (інтеграцієя з SIMULIA, DELMIA, ENOVIA тощо) і метою платформи 61 3DEXPERIENCE є: включити себе в інші сфери компанії, крім інженерного офісу. CATIA 3DEXPERIENCE забезпечує Web-PLM, а також можливість перегляду моделей без необхідності встановлення додаткових додатків. Рисунок 19 – Інтерфейс CATIA 3DEXPERIENCE Але все ж таки в більшій мірі PDM-системи використовуються як окремі системи. За допомогою PDM-систем здійснюється відстежування великих масивів даних і інженерно-технічної інформації на етапах проєктування, виробництва, експлуатації, супроводу і утилізації виробів. Основними функціями PDM-системи є:  зберігання даних і документів (включаючи зміни) та забезпечення швидкого доступу до них (електронний архів документації (конструкторської, технологічної, організаційної, проєктної, нормативно-технічної);  електронний документообіг (управління процесами проєктування; узгодження даних і документів, контроль виконання); 62  управління структурою виробу (включаючи управління конфігурацією, спільна робота в робочій групі);  комп'ютерна система менеджменту якості;  ведення електронних класифікаторів і довідників (матеріали, стандартні вироби тощо). Впровадження PDM-систем – це складний процес, що вимагає великого об'єму підготовчих та адаптаційних робіт. Якісна автоматизація підприємства вимагає тісної взаємодії компанії-інтегратора з представниками самого підприємства. У систему поступово закладаються усі створені дані, методики, знання, процеси, тобто все те, що напрацьовувалося роками. PLM (Product Lifecycle Management) – технологія управління життєвим циклом виробів. Організаційно-технічна система, що забезпечує управління усією інформацією про виріб і пов'язані з ним процеси упродовж усього його життєвого циклу, починаючи з проєктування і виробництва до зняття з експлуатації та утилізації. При цьому в якості виробів можуть розглядатися різні складні технічні об'єкти (автомобілі, ракети, літаки, металообробні верстати, комп'ютерні мережі, прилади тощо). Інформація про об'єкт, що міститься в PLM-системі є цифровим макетом цього об'єкту. Застосування PLM ґрунтується на використанні інтегрованих моделей даних про виріб і бізнес-процеси підприємства. PLM припускає нові методи роботи з інформацією про виріб, дозволяючи тісно пов'язати її з процесами, забезпечуючи одночасний доступ до даних різним категоріям співробітників, дозволяючи повною мірою реалізувати принципи паралельного проєктування виробів. Основними компонентами PLM- системи є: PDM-система. Система управління даними про виріб, є основою PLM, призначена для зберігання і управління даними; CAD-система. Проєктування виробів; CAE-система. Інженерні розрахунки; 63 САРР-система (САРР – Computer Aided Production Planning). Розробка технологічної документації; CAM-система. Розробка програм, що управляють, для верстатів з ЧПК; МРМ-система (МРМ – Manufacturing Process Management). Моделювання і аналіз виробництва виробу. Під PLM-системою розуміється сукупність програмних продуктів (у тому числі, від різних постачальників, хоча деякі виробники намагаються закрити усю лінійку). PLM-система повинна вирішувати завдання як створення інженерних даних (засобами CAD/САЕ/САРР/САМ/МРМ-систем), так і завдання управління інженерними даними (засобами PDM-системи). Система повинна обмінюватися даними з системою управління проєктами і АСУП/ERP-системою, а також, при необхідності, з інформаційними системами замовника або суміжників підприємства. Переваги CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-систем:  підвищення продуктивності праці співробітників;  скорочення термінів розробки виробів і виведення їх на ринок;  підвищення якості продукції та міри задоволеності клієнтів;  зниження собівартості продукції;  супровід інтелектуальної власності підприємства;  забезпечення даними АСУП/ЕRР-системи;  відповідність підприємства вимогам ISO 9000;  повний інформаційний супровід продукції упродовж всього її життєвого циклу.