여러 가지 잡다한 

엔드투엔드 컴퓨터 지원 의류 디자인. 교육 과정에서의 엔드투엔드 설계 및 생산 준비 복잡한 제품의 엔드투엔드 설계

엔드투엔드 설계 엔드투엔드 기술의 의미는 특정 현재 설계 단계의 데이터와 결과를 모든 후속 단계에 동시에 효과적으로 전송하는 것입니다. 이러한 기술은 프로젝트의 모든 단계에서 CAD의 모듈식 구성과 공통 데이터베이스 및 지식 기반의 사용을 기반으로 하며 설계의 모든 단계에서 광범위한 모델링 및 제어 기능이 특징입니다. 병렬 설계 병렬 설계 기술은 End-to-End 설계 기술의 발전입니다.


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제3강

기본 설계 기술 CAD/ASTPP/SAIT

오늘날 가장 유망한 기술은 다음과 같습니다.

  • 엔드 투 엔드 디자인
  • 병렬 설계
  • 하향식 디자인

통화 기술

주요 아이디어는 제품의 모든 단계에서 제품에 대한 전자 설명과 지원을 만드는 것입니다. 수명주기. 전자 설명은 국내에서 허용되는 규정을 준수해야 합니다. 국제 표준이 주제 영역에서. 이것이 기술이다 정보 지원제품 생성.

엔드투엔드 디자인

엔드투엔드 기술의 의미는 특정 현재 설계 단계의 데이터와 결과를 모든 후속 단계로 동시에 효율적으로 전송하는 것입니다.

이러한 기술은 CAD의 모듈식 구성을 기반으로 하지만 프로젝트의 모든 단계에서 공통 데이터베이스와 지식 기반을 사용하며 설계의 모든 단계에서 광범위한 모델링 및 제어 기능이 특징입니다.

엔드투엔드 CAD 시스템은 일반적으로 통합됩니다. 개별 설계 절차를 구현하기 위한 대체 알고리즘이 있습니다.

동시 엔지니어링

동시설계기술은 End-to-End 설계기술의 발전이다.

병렬 설계 중에는 제조된 제품의 중간 또는 최종 특성에 관한 정보가 생성되어 설계 초기 단계부터 모든 작업 참여자에게 제공됩니다. 이 경우 정보는 본질적으로 예측적입니다. 그 파생은 설계 전략에 대한 다양한 옵션을 예측 평가하기 위한 수학적 모델과 방법을 기반으로 합니다. 개발 중인 제품의 기본 특성 선택, 개발 품질 기준 결정, 알고리즘 및 개발 도구 선택. 평가는 분석 모델, 통계적 방법 및 전문가 시스템 방법을 기반으로 이루어질 수 있습니다.

병렬 설계 기술은 후속 기본 설계 솔루션 선택과 함께 대체 설계 솔루션의 예측 평가 및 분석을 위한 통합 도구를 기반으로 구현됩니다.

예측 평가는 전체 프로젝트(예비 설계 단계) 및 개별 설계 단계와 관련하여 이루어질 수 있습니다.

근본적인 차이점 End-to-End 설계에서 병렬 설계란 정보가 단순히 모든 후속 설계 단계로 흐르는 것이 아니라 모든 단계가 동시에 수행되기 시작하므로 정보가 이전의 모든 설계 단계와 이후의 모든 설계 단계 모두로 흐른다는 것입니다.

전체 프로젝트의 품질 측면에서 병렬 설계의 이점은 다음과 같습니다. 특정 설계 단계에서는 다른 단계의 기준이 고려됩니다.

정보는 기술 사양과 예비 설계 단계를 기반으로 모든 개발 참여자에게 나타납니다.

회사에서 처음으로 병렬 설계 환경을 제공했습니다.멘토 그래픽 모든 설계 도구와 데이터를 하나의 지속적이고 유연한 제품 생성 프로세스로 결합하는 원칙을 기반으로 합니다.

이 인프라에는 다음이 포함됩니다.

  • 디자인 관리 환경
  • 프로젝트 데이터 관리 시스템
  • 의사결정 지원 시스템

하향식 디자인

하향식 설계 기술에는 엔지니어가 높은 수준의 추상화에서 프로젝트 작업을 시작한 다음 세부적으로 진행하는 작업이 포함됩니다.

관리자 또는 엔지니어의 주요 임무는 효과적인 설계 도구뿐만 아니라 설계 알고리즘 선택을 위한 최적의 개념적 솔루션(일반적으로 보다 합리적인 솔루션을 추구함)을 결정하는 것입니다. 즉, 상당히 일반적이고 모호한 정보를 바탕으로 올바른 디자인 전략을 결정하는 것입니다.

이 문제는 예측 도구를 기반으로 해결됩니다. 기능적, 논리적, 기술적 (디자인) 디자인 단계와 생산 기술 준비 단계 사이의 연결을 제공하는 프로그램.

동시에 예측 도구는 개별 프로젝트 절차 수준과 전체 프로젝트 수준 모두에서 사용됩니다.

하향식 설계를 통해 더 높은 성능 특성을 갖춘 제품을 얻고 안정적인 장치를 만들 수 있습니다.

현대의 모든 CAD 제조업체는 하향식 설계 기술을 기반으로 합니다.

전자 컴퓨팅 모듈 설계 프로세스의 구조

  1. 개념적 (아반) 디자인
  2. 기능적-논리적 디자인
  3. 기능 다이어그램 디자인
  4. 테스트 프로그램 및 테스트 설계
  5. 디자인(기술) 디자인
  6. 디자인 사전 디자인
  • 많은 합리적인 옵션의 형성
  • 후속 설계 절차 구현을 위한 대체 소프트웨어 모듈 분석 및 가장 적합한 절차 선택(설계 객체에 CAD 적용)
  • 기본 설계 옵션 선택(객체의 미터법 및 토폴로지 매개변수 선택)
  1. 구조 모듈의 레이아웃
  2. 모듈 표면에 요소를 배치하는 단계
  3. 라우팅 신호 연결
  4. 생산 기술 준비(생산 공정 경로 맵 작성)
  5. 기술 문서 준비

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러시아 회사 ASCON의 Compass 시스템. "Compass 5" 버전에는 드로잉 및 그래픽 하위 시스템 "Compass-Graphic", 기하학적 모델링 하위 시스템 "Compass-3D"가 포함되어 있습니다.
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러시아 정부 프로그램인 "2013-2020년 교육 개발"의 주요 목표 중 하나는 교육 표준과 전문가 전문 교육 방법을 현대화하는 것입니다. 교육학 기술의 개발은 학문의 통합과 교육 과정의 각 단계의 효율성을 목표로 해야 합니다. 이 문제의 해결은 End-to-End 설계 기술을 통해 가능합니다. 구현 조건 중 하나는 학문의 통합입니다. 명시된 목표는 과학적이고 방법론적 발전엔드투엔드 디자인이 관련이 있습니다. 이는 중등 및 고등 학교의 지속적인 교육 과정 설계에 있어서 학제간 통합의 방법론과 이론에 있어서 특히 그렇습니다.

엔드-투-엔드 디자인 방법은 교사가 교육 방법을 공식화할 수 있는 행동 시스템인 자연 및 특수 분야의 통합을 통해 기본 원칙과 전문적 지향의 원칙을 기반으로 합니다.

미래의 엔지니어가 일반 물리학 과정을 마스터하는 것은 일반 기술 및 특수 분야를 성공적으로 마스터할 수 있을 뿐만 아니라 이 분야의 전문가를 위한 주요 활동 유형 중 하나를 마스터할 수 있는 기초라고 해도 과언이 아닙니다. 훈련 - 디자인 활동.

과학 및 교육학 문헌 분석에 따르면 많은 저자가 "디자인 객체의 그래픽 모델링", "도식 및 디자인 다이어그램 작성", "제품에 대한 디자인 솔루션 개발 및/또는 그 제품과 같은 디자인 단계를 강조합니다. 구성 요소" 물리학 문제 해결의 주요 단계를 비교하면 상황의 그래픽 및 물리적 모델을 작성하고, 연구 대상에서 발생하는 변화를 식별하고, 설명을 위해 법칙과 이론을 선택하고 정당화하는 작업이 유사하다고 주장할 수 있습니다. 디자인 활동의 단계.

전문 활동 대상의 엔드 투 엔드 설계 방법을 사용하여 엔지니어 교육 과정을 구성하면 미래 전문 활동에서 물리적 지식의 필요성과 중요성에 대한 명확한 이해로 인해 물리학 학습에 대한 학생들의 관심이 크게 높아질 수 있습니다. .

우리의 이전 연구는 경쟁력 있는 전문가를 교육하는 데 프로젝트 방법을 사용하는 것의 관련성을 입증했습니다. 학사 학위 프로그램의 주니어 과정을 위한 전문적으로 중요한 프로젝트의 조직적, 교육적 모델이 형성되고 테스트되었으며 교육 과정에 도입되었습니다. 이 방법의 성공적인 사용을 위해 교육 과정은 프로젝트 활동에서 기술을 형성하고 학문 분야의 특수 과정 교사와의 적극적인 협력, 즉 물리학과 일반 기술 및 일반 기술 간의 학제 간 연결 설정을 지향하는 것으로 나타났습니다. 특별한 학문.

일반 교육 물리학 과정의 전문적으로 중요한 대화식 프로젝트가 개발, 테스트 및 익숙해지기 위해 엔드투엔드 설계를 구성하기 위한 교육 시스템으로 구현되었습니다. 기초 연구, 최신 혁신적인 개발 및 기술을 통해 물리학과 일반 기술 및 특수 분야 간의 학제 간 연결을 구축합니다.

INRTU 토목공학부에서는 물 기술과 관련된 많은 전문 분야가 있습니다. 1학년부터 후배들에게 프로젝트 활동을 교육합니다. 우리는 신입생 프로젝트의 주제를 물 공급 및 위생 기술과 연관시킵니다.

이 방법을 교육 과정에 도입하면 학생들은 학업과 학업에 성공적으로 대처할 수 있습니다. 디플로마 프로젝트, 전문성 개발, 자기 개발 및 창의적 활동 과정을 자극합니다. 첫 번째 단계의 디자인 활동 주제는 졸업학과와 조정되어 물리학과 일반 기술 및 특수 학문 간의 학제 간 연결을 구축하고 엔드 투 엔드 디자인 방법을 사용하여 전문적인 교육을 보장합니다.

원칙적으로 프로젝트의 최종 주제는 실제 사물과 관련이 있으므로 물리학 과정을 공부하면서 얻은 지식은 향후 전문 활동에 사용됩니다.

따라서 대학의 일반 교육 과정에서 전문적으로 중요한 프로젝트가 개발되어 기초 연구, 최신 혁신적인 개발 및 기술에 익숙해지고 학제 간 구축을 목표로 엔드투엔드 학교-대학 디자인을 구성하기 위한 교육 시스템에 포함되었습니다. 물리학과 일반 기술 및 특수 분야 간의 연결.

재능 있는 졸업생을 대학에 입학시켜 특수 학문을 공부하면서 프로젝트 활동을 계속할 수 있도록 하려면 학교 학생들 사이에서 엔드투엔드 디자인을 시작하는 것이 좋습니다.

디자인 개발의 저자는 연구 첫해부터 시작할 것을 제안합니다. 이것은 실제로 학생들이 고등 교육에서 학문, 과목, 교사 및 수업 진행 방법론에 대해 이미 잘 알고 있고 엔드 투 엔드 디자인의 역할을 이해할 수 있는 학습 첫해의 두 번째 학기가 될 것입니다. 그들의 학습 과정.

INRTU에서는 첫 학기에 물리학이 시작됩니다. 당연히 훈련 첫 달부터 엔드 투 엔드 디자인을 구성하는 것은 어렵고 향후 전문 분야를 결정하는 사람은 거의 없습니다. 그들은 2학년 때 전문 분야로 배정됩니다. 그러면 이미 코스 및 졸업장 디자인에 대해 이야기하고 엔드투엔드 디자인을 소개할 수 있습니다. 우리는 엔드투엔드 디자인이 물리법칙의 응용 연구나 기타 주제에 대한 디자인 활동에서 시작되어야 한다고 믿습니다. 기술 전문 분야, 이것이 우리가 10년 동안 해왔던 일입니다.

훈련 첫 달에 대학생들이 응용 물리학 분야의 프로젝트 활동을 개발하도록 조직되면 엔드 투 엔드 설계 문제가 더 성공적으로 해결될 것입니다.

건축 및 건설 연구소의 응용 물리학 학생들과 함께 엔드투엔드 설계 작업이 시작되었습니다.

우리는 전문 활동 대상의 엔드투엔드 설계 방법을 사용하여 물리학 전문 교육의 첫 번째 단계(동기 부여)를 개발, 테스트 및 조직했으며 그 결과는 다음과 같습니다.

  • 학생들의 창의적 활동의 자기 개발을 위한 조건이 조성됩니다.
  • 전문 역량이 형성됩니다.
  • 관련 분야의 교사들 사이에 관계가 구축됩니다.
  • 전문성 개발의 필요성이 증가합니다.
  • 미래의 직업적 문제를 해결하기 위해 물리학을 공부할 필요성을 이해합니다.
  • 학생은 프로젝트 활동의 단계를 마스터합니다.

참고문헌 링크

Shishelova T.I., Konovalov N.P., Bazhenova T.K., Konovalov P.N., Pavlova T.O. 물리학 INRTU 부서의 전문 물체에 대한 엔드투엔드 설계 조직 // 국제 실험 교육 저널. – 2016. – 12-1호. – 페이지 87-88;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=10802 (접속 날짜: 2020년 1월 4일). 출판사 "자연 과학 아카데미"에서 발행하는 잡지에 주목합니다.

인쇄 회로 기판 토폴로지를 개발하기 위해 디자이너가 종이 한 장, 깎은 연필, 지우개로 무장하고 공간적 상상력을 발휘하던 시대는 지나갔습니다. 이 작업은 복잡하고 지루하며 비생산적이었습니다. 거의 창조 순간부터 디자인 문제를 해결하기 위해 컴퓨터를 적용하려는 시도가 이루어진 것은 우연이 아닙니다. 그 결과 다양한 설계 및 시공 문제를 해결하기 위해 많은 CAD(Computer-Aided Design) 또는 CAD(Computer-Aided Design) 시스템이 만들어졌습니다. 전자 설계를 자동화하는 데 사용되는 CAD 시스템은 종종 EDA(EDA - 전자 설계 자동화)로 축약됩니다. 일반적으로 엔드투엔드 EDA 설계 시스템에는 전기 회로도 편집기와 PCB 편집기가 포함됩니다. 안에 최근에이러한 시스템에는 전자 장치를 하드웨어에 구현하기 전에 전자 장치의 작동을 검사할 수 있는 전기 회로 시뮬레이션 도구가 점점 더 많이 포함되고 있습니다.

전자 제품의 경우 지난 세기 80년대 당시 여전히 소련 디자이너였던 우수한 상용 CAD 시스템 PCAD를 사용할 수 있게 되었습니다. 이 CAD 시스템은 매우 성공적이어서 수년 동안 업계 표준이 되었습니다. 새로운 세대의 CAD 및 운영 체제의 출현에도 불구하고 "소련 이전" PCAD 버전 4 ... 8.7은 여전히 ​​많은 설계국에서 활발하게 사용되고 있습니다. 이는 "DOS" PCAD의 긍정적인 특성뿐만 아니라 수년간 사용하면서 많은 양의 문서와 라이브러리가 개발되었고 설계 및 생산 프로세스가 최적화되었다는 사실로도 설명됩니다. . 이러한 부담이 없는 설계자를 위해 시장은 수많은 CAD 시스템을 제공하며 그 목록은 지속적으로 증가하고 있습니다. 최신 CAD 시스템은 디자이너의 작업을 훨씬 더 많이 자동화하고 많은 디자이너의 협업을 허용하여 더 짧은 시간에 더 나은 결과를 보장합니다.

비전문 영역으로의 컴퓨터 보급 증가와 교육용 사용으로 인해 후자는 많은 비전문 디자이너와 학생이 사용할 수 있게 되었습니다. 이 맥락에서 비전문 디자이너란 자신의 업무와 관련하여 디자인에 가끔씩만 참여하는 사람들을 의미합니다. 전문적인 활동아니면 취미.

일반적으로 비전문가도 전문가와 동일한 CAD 시스템을 사용하려고 합니다. 하지만 별로 가진 것도 없이 금융 수입그들의 활동으로 인해 그들은 고가의 전문 CAD(일반적으로 전문가 및 상업용 CAD의 가격이 미국 $2000 미만으로 떨어지는 경우가 거의 없음)를 구입할 여유가 없으며 인터넷에 있는 다양한 해킹된 CAD 버전을 사용할 수 없습니다. 이 경우 해당 소프트웨어의 불안정한 작동, 기술 지원 부족, 컴퓨터가 바이러스에 감염될 가능성을 참아야 한다는 것은 분명합니다. 위의 모든 사항 외에도 이러한 사용은 단순히 불법입니다!

상업용 소프트웨어의 무료 사용에 대한 도덕적 측면에 초점을 맞추지 않고 인터넷에서 비전문가의 모든 문제를 해결할 수 있는 완전 무료 CAD 시스템을 많이 찾을 수 있다는 사실에 비전문가의 관심을 끌겠습니다. 전문 개발자. 무료 CAD 시스템은 일반적으로 사용자의 학습 속도를 높이고 전문 지식 수준을 낮추는 것이 중요합니다. 예를 들어, 주요 상업용 CAD 프로그램에 대한 문서의 양은 수천 페이지에 달하는 반면, 많은 무료 CAD 시스템에 대한 전체 설명은 여러 저널 간행물에 쉽게 들어갈 수 있습니다. 공사를 맨날 하는 편이 아니라면, 매번 두꺼운 매뉴얼을 공부하는 것보다 가끔씩 몇 페이지를 넘기는 것이 더 좋습니다!

위의 내용 중 대부분은 형성 단계에서 높은 비용이 발생하여 상용 소프트웨어를 구입할 기회가 없는 소규모 개발 회사의 전문 개발자에게도 적용됩니다.

인쇄 회로 기판 설계용으로 설계된 무료 프로그램에 대해 간략하게 검토해 보겠습니다. 인터넷에는 주로 두 가지 유형의 프로그램이 있습니다. 한편으로는 이러한 프로그램은 인쇄 회로 기판 생산 또는 부품 판매와 관련된 다양한 회사에서 만들고, 다른 한편으로는 아마추어 또는 아마추어 그룹이 이러한 프로그램 개발에 참여합니다.

첫 번째 범주에는 아마추어 커뮤니티에서 꽤 잘 알려진 프로그램이 포함됩니다. 익스프레스 PCB[http://www.expresspcb.com/], 패드2패드[http://www.pad2pad.com/] 및 PCB 아티스트[http://www.4pcb.com/free-pcb-layout-software/index.html]. 이 클래스의 많은 프로그램과 마찬가지로 Express PCB, Pad2Pad 및 PCB Artist는 회사의 서비스를 홍보하기 위해 만들어졌기 때문에 우리가 받는 출력이 특정 PCB에만 보낼 수 있는 독점 형식의 프로젝트라는 점에서 합리적인 제한이 있습니다. 제조업체. 그리고 이것은 좋지 않습니다. 사실, 국내 애호가들이 인쇄 회로 기판을 개인적으로 주문하는 경우는 거의 없습니다. 일반적으로 손으로 또는 레이저 철 기술을 사용하여 구식 방식으로 그려집니다. 그리고 Express PCB, Pad2Pad 및 PCB Artist는 결과를 인쇄할 수 있기 때문에 때로는 수공예품 보드 제조에 충분합니다.

위 프로그램들과는 조금 다른 것이 비교적 최근에 등장한 EDA DesignSpark PCB이다. 소프트웨어 패키지 디자인스파크 PCB[http://www.designspark.com/]은 2010년 7월에 출시되었으며 영국 Corby에 본사를 둔 RS Components에 의해 개발되었습니다. 이 소프트웨어 패키지는 완전 무료입니다. 프로그램을 활성화하려면 회사 웹사이트에 간단하게 무료로 등록하기만 하면 됩니다. 동시에 DesignSpark PCB에는 회로 요소 수나 사용 시간에 대한 제한이 없습니다. 위의 프로그램과 달리 DesignSpark PCB는 사용자를 특정 제조업체에 묶으려고 시도하지 않으며 널리 사용되는 생산 형식인 Gerber, DXF, Excellon, IDF, LPKF로 출력 파일을 생성합니다. 이 프로그램은 매우 전문적인 수준으로 제작되었으며 회로도 편집기 및 인쇄 회로 기판 편집기와 같은 필요한 모든 구성 요소를 포함합니다. 회로 편집기에서 사용자는 쉽게 회로와 연결을 그릴 수 있습니다. 이 경우 다이어그램에는 서로 연결된 여러 시트가 포함될 수 있습니다. 전체 프로젝트. 후자에는 자동 레이아웃 및 자동 라우팅 기능이 있습니다. ~에 이 순간이 프로그램에는 누구나 관심 있는 문제에 대한 지원을 찾을 수 있는 대규모 온라인 사용자 커뮤니티가 있습니다. DesignSpark PCB는 LTSpice, LSSpice, TopSpice 및 TINA와 같은 널리 사용되는 시뮬레이터를 지원합니다. 사용자는 이러한 PCB 설계 프로그램에서 자신의 설계를 가져올 수 있습니다. 프로그램 인터페이스에는 트레이스 폭과 저항, 최적의 전류 밀도, 트레이스 온도 상승, 비아 저항을 계산할 수 있는 특수 계산기가 포함되어 있습니다.

KiCad는 회로 편집기로 구성됩니다. Eeschema, PCB 편집기 PCBnew그리고 거버 뷰어 거브뷰. 즐거운 놀라움은 프로그램 옵션에 러시아어가 포함되어 있고 러시아어로도 도움이 된다는 것입니다. 회로 편집기는 단일 시트 및 계층적 회로 생성, 전기 규칙 제어(ERC) 및 pcbnew 또는 Spice에 대한 넷리스트 생성을 제공합니다. PCB 편집기는 1~16개의 구리 레이어와 최대 12개의 기술 레이어(실크스크린 인쇄, 솔더 마스크 등)를 포함하는 보드 개발, 인쇄 회로 기판 제조를 위한 기술 파일 생성(Gerber 파일 사진 플로터, 드릴 파일 및 배치 파일 구성 요소), PostScript 형식으로 레이어 인쇄. Gerber 뷰어를 사용하면 Gerber 파일을 볼 수 있습니다.
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이 기사는 Nizhny Novgorod State Technical University의 경험을 소개합니다. 답장. Alekseev는 엔드투엔드 디지털 디자인 구현에 대해 설명하고 청소년 팀의 연구 작업을 수행할 때 성공적인 구현 사례를 제공합니다.

엔드투엔드 디지털 디자인

프로젝트 관리

교육

새로운 기술

1. 프로젝트 관리: 전문 지식의 기초, 전문가 역량에 대한 국가 요구 사항. – M.: JSC “프로젝트 실습”, 2010. -256 p.

2. CAE – 2012년 기술: 성과 검토 및 시장 분석. CAD/CAM/CAE 관찰자 #4 (80) / 2013

3. Kulagin A.L., Goncharov K.O., Tumasov A.V., Orlov L.N. FORMULA STUDENT 클래스 스포츠카 프레임의 공간 프레임의 수동적 안전 특성 연구 현재 이슈과학과 교육. 2012. 6호. P. 94.

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컴퓨터 지원 설계와 관련된 대부분의 현대 산업은 2D 문서를 일반적으로 종이 형태의 최종 제품으로 구현하며, 이후 컴퓨터 수치 제어 장비를 포함한 제조에 사용됩니다. 자동화 원리와 현실의 이러한 불일치는 제품 품질을 저하시키고 신기술 도입에 부정적인 영향을 미칩니다. 디지털 제작 시 기본이 되는 엔드투엔드 디자인 원칙의 구현은 기술 준비의 모든 단계에서 3차원 모델을 사용하는 것을 기반으로 합니다. 이는 정보를 한 형식에서 다른 형식으로 변환할 때 필연적으로 발생하는 오류를 제거하고 인적 요소의 영향을 줄입니다.

또한 현재 복잡한 엔지니어링 객체의 수명주기 관리가 매우 중요해지고 있습니다. 서양에서는 복잡한 제품을 폐기까지 지원해야 하는 문제가 오랫동안 지속되어 왔습니다. 엄청난 기여군대는 80년대 CALS(지속적 획득 및 수명주기 지원) 개념, 즉 제품 수명주기에 대한 지속적인 정보 지원을 공식화하여 이 분야에 기여했습니다. CALS 기술이 개발된 이유는 현대 자동화 도구 개발자가 자체 모델을 형성했기 때문인데, 이는 종종 장비 생산 및 운영 파트너와 호환되지 않는 것으로 나타났습니다. CALS라는 용어는 항상 군사적 의미를 갖고 있었기 때문에 PLM(제품 수명 관리) 또는 수명 주기 관리의 개념이 민간 영역에서 널리 보급되었습니다. PLM은 기업 내부 및 파트너 간 정보의 공동 개발, 관리, 배포 및 사용을 위한 전략적 비즈니스 접근 방식이자 통합 솔루션으로, 개념부터 제품 출시까지 사람, 프로세스, 비즈니스 시스템 및 지적 자산을 연결합니다.

엔드투엔드 디지털 설계를 통해 제품 비용을 절감하고, 효율성과 품질을 높이고, 그룹 작업 등에서 엔드투엔드 프로젝트 관리를 보장하고, GOST/ESKD, ESTD, ISO 준수를 보장할 수 있습니다. 본질적으로 이는 종이 없는 기술을 사용하여 디지털 형식으로 제품의 수명 주기를 관리하기 위해 기업에서 단일 정보 공간을 만드는 데 사용되는 소프트웨어 및 방법 세트입니다.

주요 이점은 다음과 같습니다.

모든 애플리케이션에 사용할 수 있는 자동으로 수정된 객체 지향 3D 모델.

설계 품질과 생산에 전달되는 정보의 신뢰성을 향상시킵니다.

블록 형성 프로세스의 전자 모델링 가능성;

시장 출시에 소요되는 시간 및 비용 절감 신제품, 제품 자체의 비용을 절감하고 운영 효율성을 높입니다.

기업 내 개체의 구성, 운영 및 상태에 대한 정보의 완전성, 일관성, 통제된 가용성을 보장합니다.

제품 수명주기의 모든 단계를 고려하여 관리 결정을 내리는 데 필요한 정보 지원을 제공합니다.

기업의 핵심 비즈니스 프로세스와 수명주기 단계와 기능적 작업 간의 통합을 지원합니다.

엔드투엔드 기술의 구성:

선형 정적, 열, 피로 계산 및 시각화를 포함한 3D 모델

테스트, 기술 데이터의 매개변수 사양을 고려한 형상 수정을 포함한 모델 테스트

기술 프로세스 모델 - CNC 기계 제어 프로그램, 기술 맵 준비, 주문 바구니에 부품 추가, 자재 및 인건비 계산, 복잡하고 종합적인 기술 프로세스의 실시간 병렬 설계, 주문 형성, 최신 기술 정보 지원);

원기;

프로토타입 테스트

연속 생산을 위한 문서

도움말 문서 - 전자문서관리, 변경 관리, 최신 기술 정보 유지, 카탈로그 목록을 사용한 부품 검색.

오늘날 조직과 기업에서는 최신 CAD/CAM 시스템과 이를 기반으로 하는 다양한 애플리케이션을 널리 사용하고 있습니다. 보편적이고 소위 "무거운" CAD/CAM 시스템 중에는 CATIA, EDS Unigraphics, Euclid, Soid Works, Parametric Technology 등이 있습니다. ERP/MRP 시스템 클래스에는 Baan, SAP/R3, Symex, Oracle Application이 있습니다. PDM 클래스에는 Windchill, Microsoft Project, Time Line, Artemis Project, Prestige, Primavera Project Planner, Cresta Project Manager 등이 사용됩니다. "복합 모델링 기술" 섹션에는 다양한 소프트웨어 제품이 있습니다. FiberSim(Vistagy/Siemens PLM Software), Digimat(e-Xstream/MSC Software Corp.), Helius(Firehole Composites/Autodesk), ANSYS Composite PrepPost, ESAComp(Altair Engineering) 등이 있습니다. 설계에 사용되는 거의 모든 전문 소프트웨어입니다. 다양한 회사의 강화복합재료, CAD 시스템과의 통합 능력 보유 높은 레벨- Creo Elements/Pro, Siemens NX, CATIA. 현재 복합제품을 생산하는 기업에서는 주로 성형업체의 수작업을 활용하기 때문에 제품을 계산할 때 발생할 수 있는 오차를 감안할 필요가 있다. 직물의 수동 배치를 용이하게 하고 폐기물을 줄이기 위해 절단기는 직물/프리프레그의 자동 절단에 사용되며, 3D 모델에 따라 로봇 밀링 단지로 만든 기술 장비에 배치할 때 윤곽 투영을 위한 레이저 프로젝터 LAP 및 LPT가 사용됩니다. 레이저 프로젝션 모듈을 사용하면 복합재 제품의 3D 모델에서 직접 프로젝션 데이터를 자동으로 생성할 수 있습니다. 이 작업 방식은 시간 비용을 크게 줄이고 프로세스 효율성을 높이며 결함 및 오류 가능성을 줄이고 데이터 관리를 더 쉽게 만듭니다.

설계할 때 시스템을 사용하면 2D 및 3D 설계를 통합하고 필요한 데이터를 얻을 수 있습니다. 예를 들어 중량 계산, 극한 및 피로 강도 계산, 수동적 안전, 제조 노동 강도 계산, CNC 기계용 데이터 생성, 발행 등이 가능합니다. 보고서, 등각 투영 데이터, 조립 도면, 사양이 포함된 작업 다이어그램 등

그러나 엔드투엔드 설계를 도입할 때 초기 비용 외에도 또 다른 비재정적인 문제가 있습니다. 현대 기술경쟁력 있는 장비와 기술을 개발하고 구현할 수 있습니다. 오늘날 자격을 갖춘 인력이 부족한 것이 주요 장애물 중 하나입니다. 오늘날 러시아 고등 기술 교육의 주요 모순은 기술 대학 졸업생이 학습 과정에서 획득한 전문 역량과 첨단 기술 기업, 디자인 및 과학 조직의 증가된 요구 사항 간의 불일치입니다. 결과적으로 공학 분야 및 전문 분야 졸업생의 수가 상당히 많고 종종 과도한 경우가 많으므로 고품질 전문가에 대한 기업의 요구는 충족되지 않습니다. 그걸 고려하면 현대 생산글로벌 시장에서 리더십을 발휘할 근본적으로 새로운 기술을 뜻하는 '첨단기술'이라는 용어가 등장한 만큼, '첨단기술'보다 새로운 공학교육이 선행되어야 한다. 이 모든 것은 노동 주제를 처리하는 과정의 기술, 기술 및 조직의 혁신적인 변화와 노동 생산성의 여러 증가를 보장할 수 있는 인력을 양성해야 함을 의미합니다.

NSTU에서 이름을 따서 명명되었습니다. 답장. Alekseev 학생들은 공부하는 동안 받습니다. 자세한 정보그리고 공부하다 실제 사용기존의 잘 알려진 신속한 프로토타이핑 기술. 수업시간과 논문그들은 “아이디어 – 3D 모델 – 계산 – 프로토타입 –”이라는 계획에 따라 엔드투엔드 설계를 수행합니다. 준비된 제품" 동시에 엔드투엔드 디지털 디자인의 방향도 발전하고 있습니다.

한 가지 예는 국제 프레임워크 내에서 수행되는 작업입니다. 기술 프로젝트"Formula SAE"는 기계공학자협회(ImechE), 자동차공학회(SAE) 및 공학기술협회(I&T)가 주최하는 스포츠카 엔지니어링 대회이며 SAE 대학 디자인 시리즈의 일부입니다.

Nizhny Novgorod State Technical University에서 이 프로젝트 구현의 일환으로. 답장. Alekseev는 엔드투엔드 디지털 디자인 기술과 디지털 제조 기술 및 신속한 프로토타이핑을 사용하여 스포츠카의 다양한 요소를 제작했습니다. 이 프로젝트는 "Formula SAE" 프로젝트에 참여하는 학생, 석사 및 대학원생과 NSTU 교수진 및 부서 간의 상호 작용을 기반으로 구축되었습니다. 답장. Alekseev 및 Nizhny Novgorod의 주요 기업과의 상호 작용.

NSTU의 Formula Student 수업에서 스포츠카 구조 요소의 강도와 안전성을 설계하고 평가합니다. 답장. Alekseev(그림 1, 5)는 계산 방법과 유한 요소 모델링 소프트웨어 패키지를 사용하여 수행되었습니다. 얻은 결과는 엔드투엔드 디지털 디자인의 후속 단계 구현 및 스포츠카 요소 구현의 기초가 되었습니다.

엔드투엔드 디지털 설계를 사용하여 수행된 작업의 예로는 공기 역학적 차체 키트용 유리 섬유 패널 제조를 위해 얻은 모델 도구 요소가 있습니다(그림 2). Formula Student 클래스 스포츠카의 공기 역학적 바디 키트용 모형 장비를 생산하기 위해 산업용 로봇 "KUKA"가 공작물의 공간 밀링용 밀링 복합물 "KUKA Milling"과 함께 사용되었습니다. 이 단지는 목재, 플라스틱, 석고 등 쉽게 가공되는 재료로 생산 장비 제조와 관련된 다양한 문제를 해결하도록 설계되었습니다.

사용되는 기술 및 기술 장비의 핵심 단계는 밀링 콤플렉스의 소프트웨어와 호환되는 미래 제품의 3차원 컴퓨터(CAD) 모델을 생성하는 것입니다. 이 단계에서는 제품의 3차원 모델을 생성하고, 인체 공학 및 디자인을 평가하고, 공기 역학 및 강도 특성에 대한 컴퓨터 분석을 수행하고, 필요한 경우 작업 모델의 기능 향상을 목표로 디자인을 시정적으로 변경할 수 있습니다. , 최소한의 자원 비용과 프로세스의 노동 강도가 낮습니다.

작업의 다음 단계는 컴퓨터 수학적 모델을 사용하여 공작물의 기계적 처리였습니다. 수행된 작업의 결과, 결과 모델 장비는 폴리에스테르 수지가 미리 함침된 유리 섬유(보강재)를 수동으로 놓기 위한 펀치 역할을 했습니다. 따라서 엔드투엔드 디지털 설계와 신속한 프로토타이핑 기술의 도움으로 최소한의 자원과 인건비로 상당히 짧은 시간에 충분한 정확성, 0.1mm의 오차를 지닌 제품을 얻을 수 있습니다.

개별 구조 요소를 제조하기 위해 플라스틱 재료로 3D 프린터에서 프로토타입 부품을 생산하는 디지털 제조 기술이 사용되었습니다. 프론트 및 리어 서스펜션의 로커암 부품, 스티어링 너클 모델, 메인 브레이크 실린더, 기어 변속 시스템의 디지털 서보 드라이브용 마운트 등이 제작되었습니다(그림 3). 설계의 모든 단계에서 생성된 모델을 통해 스포츠카 구성 요소의 레이아웃 구조를 자세히 제시하고 기능적 운동학적 능력을 평가할 수 있었습니다.

획득된 스포츠카 요소의 3차원 모델을 기반으로 사형주조 금형을 제작하고 알루미늄 합금을 채웠습니다. 결과 공백은 추가 작업을 거쳤습니다. 가공스포츠카 디자인에 통합되었습니다(그림 4).

결론

현대 장비를 사용하는 통합 접근 방식을 통해 실제로 복잡한 제품 제조의 전체 주기를 숙달하고 연구소를 졸업한 후 즉시 현대 하이테크 장비 및 고급 작업을 시작할 수 있는 자격을 갖춘 업계 전문가를 준비할 수 있습니다. 기술.

참고문헌 링크

Chernyshov E.A., Goncharov K.O., Romanov A.D., Kulagin A.L. 학생 및 대학원생의 연구 작업 프레임워크 내에서 엔드투엔드 디지털 디자인을 위한 기술 구현 경험 // 현대 첨단 기술. – 2014. – 4호. – 페이지 92-96;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=34569(접속 날짜: 01/04/2020). 출판사 "자연 과학 아카데미"에서 발행하는 잡지에 주목합니다.

오늘날 자동화 소프트웨어 없이 생산을 설계하고 기술적으로 준비하는 것은 상상하기 어렵습니다. 컴퓨터 지원 설계 시스템이 널리 도입되면서 제품 설계 및 제조 과정을 새롭게 살펴볼 수 있게 되었습니다. 가장 지식집약적인 산업은 적극적인 사용자와 지지자가 되었습니다. 컴퓨터 기술. 제품의 미래 모습, 장비 제작, 기술 개발 과정을 모델링하는 능력이 필요로 성장했습니다. 다양한 디자인과 생산 영역을 하나의 End-to-End로 결합할 수 있는 국내외 개발 중 기술적 과정, 선도적인 위치 중 하나는 생산 준비 자동화 분야에서 20년이 넘는 업무 경험을 보유한 국내 CAD/CAM/CAPP 시스템 ADEM이 차지하고 있습니다. 개발자들은 인체공학, 기능성, 적응성 등의 분야에서 패키지를 개발하면서 국내외 사용자의 기대에 부응하고 있습니다.

교육 과정의 엔드투엔드 설계 및 제작 준비.

시스템을 개발할 때 ADEM Group of Companies는 설계 자동화의 필요성뿐만 아니라 기술적 작업산업 기업뿐만 아니라 현대적인 디자인 도구를 쉽게 익힐 수 있는 자격을 갖춘 인력을 양성합니다. 따라서 ADEM은 실제 생산에 종사하는 전문가뿐만 아니라 국내 대학, 중등직업학교, 전문학교, 학교 등에도 보급되어 사용되고 있습니다. 개발 및 운영의 용이성뿐만 아니라 설계자와 기술자의 작업 자동화에 대한 통합된 접근 방식을 통해 학생들은 최신 도구를 사용하여 설계 프로세스를 빠르고 명확하게 상상할 수 있습니다.

하지만 학습 조건을 최대한 가깝게 만들 수 있는 방법은 무엇일까요? 소프트웨어 제품산업 생산의 현대 현실에?

방법 중 하나는 설계자, 기술자, CNC 프로그래머의 자동화된 워크스테이션 외에도 ADEM에서 생산을 위해 설계 및 준비된 제품을 직접 제조할 수 있는 기능을 포함해야 하는 소프트웨어 및 하드웨어 시스템을 만드는 것입니다. 그렇기 때문에 최선의 선택이러한 통합은 체계적인 훈련을 위해 컴퓨터 - CAD/CAM/CAPP 시스템 - 훈련 기계(범용 또는 CNC)라는 시각적 연결을 제공합니다.

ADEM 그룹은 수년 동안 소형 장비의 생산 및 판매를 전문으로 하는 회사와 협력해 왔습니다. 이러한 장비를 지원하는 특수 수단이 개발되었으며, 이는 공작 기계 설계 및 이 장비를 사용한 추가 작업 모두에서 성공적으로 사용됩니다.

가장 많은 것 중 하나 성공적인 사례이러한 작업은 Didactic Systems 회사의 ADEM 개발자 및 전문가의 장기적인 협력입니다.

JSC "DiSis"("Didactic Systems")는 주로 교육 장비, 시스템용 교육 자료의 개발 및 생산을 전문으로 합니다. 직업 교육다양한 산업 분야에 종사하는 전문가의 고급 교육을 위한 시스템을 갖추고 있습니다.

설계 및 생산 준비 시스템 시장을 조사한 후 DiSys 전문가들은 CAD/CAM ADEM 시스템을 사용하기로 결정했습니다. 이는 설계자의 성공적인 상호 작용에 중요한 통합된 설계 및 기술 모델로 엔드투엔드 프로세스를 지원하기 때문입니다. 기술 전문가뿐만 아니라 기타 기업 전문가도 포함됩니다. 엔드투엔드 설계 방법을 사용하면 일련의 프로세스를 설명하는 도면과 문서를 빠르고 쉽게 만들 수 있을 뿐만 아니라 생산 기술 준비 시간을 크게 단축하고 품질을 향상시킬 수 있습니다.

프로그램을 선택할 때 결정적인 영향을 미친 것은 시스템을 매우 쉽게 마스터할 수 있다는 것과 시스템에 내장된 사려 깊고 완전한 지원이었습니다. ADEM은 자체 장비의 설계 및 생산뿐만 아니라 CAD/CAM/CAPP 기술 전문가의 후속 교육에도 사용될 계획이었기 때문에 이는 무엇보다도 중요한 것으로 나타났습니다. 최종 디자인 프로세스. 결국 CAD/CAM ADEM을 사용할 때 디자이너와 기술자가 나란히 작업하고 디자이너가 만든 3차원 모델이 장비와 도구를 고려하여 거의 즉시 도면과 CNC 프로그램으로 변환되는 것으로 알려져 있습니다. 기업에서 사용됩니다.

교육 기관에서 이 수준의 엔드 투 엔드 프로세스를 구현하도록 권장하는 것은 소형 데스크톱 3축 밀링 머신과 국내 통합 CAD/CAM 시스템인 ADEM으로 구성된 교육 과정을 제공하는 것입니다. 생산의 설계 및 기술 준비와 이러한 기계를 직접 제어하는 ​​시스템. 두 명의 학생이 하나의 기계에서 작업하여 두 대의 컴퓨터와 한 대의 기계로 구성된 2인용 좌석을 생성한다고 가정합니다. 교실은 6개의 2인용 좌석과 1개의 교사용 좌석을 수용할 수 있으며 ADEM 시스템이 설치된 컴퓨터도 장착되어 있습니다. 학생들의 작업을 적시에 검증하기 위한 것입니다. 동시에 이 키트에는 하드웨어 및 CAD/CAM/CAPP 시스템 외에도 설계자-기술자의 워크스테이션과 CNC 기계를 결합하여 학생(교사, 전문가) 교육을 위한 교육 자료도 포함되어 있습니다.

이러한 프로젝트가 시행된 교육 기관(Volgograd State College of Management and New Technologies, College of Automation and Radio Electronics No. 27 (Moscow), Cheboksary Vocational Lyceum 등)의 교사들의 수많은 리뷰에 따르면 이러한 수업은 일반적인 기술실이라기보다는 연구실에 가깝습니다.

이는 Rostov-on-Don에서 열린 최신 Vertol-EXPO 전시회에서 ADEM과 DiSys의 공동 스탠드에서 시연된 솔루션입니다. 박람회에는 위에서 설명한 클래스의 단순화된 버전이 포함되었습니다. 즉, 디자이너 기술자를 위한 작업장 2개와 기계 2개(밀링 및 터닝)가 포함되었습니다.

그림 1. 훈련에 포함된 CAD/CAM 기술의 복합체는 전시회 참가자들 사이에서 진정한 관심을 불러일으켰습니다.

교육 과정에서 CAD/CAM/CAPP ADEM을 사용한 엔드투엔드 프로세스의 실제 구현 사례

우리는 학교, 중등 직업 학교, 대학에서의 ADEM 사용에 대해 반복해서 이야기해 왔습니다. 졸업장의 예와 교과 과정지속적으로 보충되는데, 이는 엔드투엔드 기술과 그에 따른 직접 생산이 학생들 사이에서 매우 인기가 있고 이해할 수 있는 관심을 불러일으키기 때문에 중요합니다. 오늘날 교육 기관에서 소프트웨어 및 하드웨어 단지를 사용하는 명확한 최신 사례 중 하나는 모스크바 자동화 및 무선 전자 대학의 두 학생 Alexey Rozhkov 및 Alexey Ivanov의 흥미로운 작업입니다. ADEM 시스템을 사용하여 복잡한 윤곽을 만들고 프로그램 제어 기능을 갖춘 기계에서 제조합니다." 그 목적은 체스 말의 예를 사용하여 복잡한 윤곽을 가진 부품 제조 기술을 연구하고, CNC 기계용 제어 프로그램을 얻고, 장비와 소프트웨어를 사용하여 체스 말을 생산하는 것이었습니다.

기하학적 모델은 ADEM 시스템의 CAD 모듈에서 직접 개발되었습니다. CNC 기계에서 처리 기술을 생성하기 위해 그래픽 모델이 반드시 완전히 설계된 도면의 형태일 필요는 없습니다. ADEM 시스템의 CAM 모듈에서 제어 프로그램을 생성하려면 부품의 기하학적 윤곽만 있으면 되기 때문입니다. 필요합니다. 이 경우 완전한 기하학적 윤곽을 만들 필요는 없으며 부품의 대칭축 위에 있는 윤곽의 절반을 그리는 것으로 충분합니다.

쌀. 2. 터닝용 부품 스케치

기하학적 모델을 생성한 후 선삭 공정 중에 제거된 공작물 재료 영역의 윤곽을 지정하여 추가 기하학적 구조를 수행했습니다. 추가 기하학적 구성은 의도된 처리 경로, 즉 부품의 어느 부분이 처리될 것인지, 어떻게, 어떤 순서로 처리될 것인지에 대한 설명에 따라 결정됩니다.

쌀. 3. 공작물이 있는 부품 스케치(해칭 영역 - 제거할 여유량)

처리 기술은 ADEM 시스템의 CAM 모듈에서 생성됩니다. 기술 모델을 만들기 전에 그림을 처리하는 경로가 개발됩니다. ADEM 시스템의 기능을 통해 기술을 생성할 때 CAM 모듈에서 다양한 작업 시퀀스를 사용할 수 있습니다.

쌀. 4. 공구 경로 계산

계산 결과에 따라 CAM 모듈의 작업 영역에 공구 이동 경로가 표시되고 계산 결과에 대한 메시지가 포함된 대화 상자가 나타납니다. 기술이 올바르게 컴파일되면 계산이 성공적으로 완료되었음을 나타내는 메시지가 창에 나타납니다. 계산 결과(제어 프로그램)는 즉시 해당 장비로 전송됩니다.

쌀. 선반에 있는 5개의 퀸 체스 조각.

완료된 작업의 결과로 체스 조각은 실험실의 CNC 선반(회전체 - 폰, 비숍, 퀸, 킹) 및 밀링(나이트, 루크의 개별 부분) 그룹에서 제조되었습니다.

쌀. 6. ADEM 링크(CNC 훈련 기계)를 사용하여 만든 체스 조각. 자동화 및 무선전자공학 대학 학생들의 작품.

따라서 이 작업의 예를 사용하여 우리는 다음에 초점을 맞춘 방법론적 개발을 결합하는 간단하고 효과적인 아이디어의 실제 구현을 보았습니다. 복잡한 사용 CAD/CAM/CAPP 시스템 연결 - 대학생 사이에서 최신 소프트웨어 및 장비 작업에 대한 CNC 기계 및 기술 개발.

이 기사는 Alexey Rozhkov와 Alexey Ivanov(자동화 및 무선 전자 대학)의 작업에서 발췌한 내용을 사용합니다.