Программное обеспечение САПР прочно вошло в отрасль благодаря множеству преимуществ. Однако оно имеет следующие ограничения:
- Требуется квалифицированная рабочая сила;
- Процессы моделирования отнимают много времени;
- Более высокая стоимость программного обеспечения;
- Более высокая заработная плата оператора;
- Вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором;
- Вероятность ошибок при оформлении.
Альтернативные методы
Вышеуказанные проблемы возможно решить одним из альтернативных способов, как указано ниже:
- Сохранение главного файла для каждого типа компонента, а затем его изменение в соответствии с требованиями;
- Использование «таблицы переменных», предоставленной программным обеспечением САПР;
- Использование определенного варианта набора деталей, если это предусмотрено программой САПР.
Ограничения существующих методов
Все методы, описанные выше, имеют несколько недостатков:
- Требуется сохранить графический мастер-файл. Самым большим ограничением всех вышеупомянутых методов является то, что все они требуют сохранения хотя бы одного файла модели. Графическая природа этих файлов моделей требует больше места в памяти для хранения. Эта проблема более заметна, когда количество вариаций модели продолжает увеличиваться.
- Изменения формы не могут быть приспособлены. Хотя вышеуказанные методы эффективны в случае размерных изменений, они совершенно бесполезны для приспособления к изменению формы компонентов. Не-сколько из функций определенно могут быть подавлены или не подавлены и могут быть достигнуты некоторые изменения формы, но до определенной степени. Эти методы недоступны для сборки и черчения. Ни одним из вышеперечисленных способов нельзя исключить повторяющиеся черчения.
- Требуемый навык не может быть полностью исключен. Все вышеперечисленные методы по-прежнему требуют хорошего знания программного обеспечения САПР, гораздо больше знаний и понимания работы программного обеспечения САПР, которое требуется для прямого моделирования. Ни один из этих методов не может снизить требования к навыкам, заработная плата напрямую связана с требованиями к навыкам и, следовательно, они не могут оказаться полезными для значительного сокращения стоимости.
- Ошибка может закрасться из-за неверного ввода данных из каталогов. Изменения в размерах должны достигаться путем изменения значений вручную. При этом обычно используются три новых значения для требуемой модели, доступных из различных каталогов (производственных каталогов), имеющихся в конструкторском отделе. Не существует надежной системы, которая могла было бы помочь избежать любых подобных ошибок, и такие ошибки не могут быть идентифицированы, и, таким образом, созданная модель может быть ошибочной.
- Возможны случайные изменения в мастер-файлах. Это одно из рискованных ограничений всех трех методов. Поскольку мастер-файлы представлены только в гибкой форме и доступны пользователю напрямую. Также есть некоторые неточности случайных изменений в мастер-файле. Если такие изменения сохранены, это может вызвать серьезную проблему, так как данные, связанные с самим мастер-файлом, теряются навсегда.
- Программное обеспечение может быть повреждено или случайно удалено. Сохраненные файлы модели также являются программными копиями, так как они могут быть в любой момент повреждены. Файлы могут быть случайно удалены. Таким образом, мастер-файл требует повторного создания и снижает надежность метода.
Библиотеки деталей и электронные чертежи
Легко заметить, что для любой из механических систем более 60% компонентов либо стандартные компоненты, такие как подшипники, винты, гайки, болты и т. д. или обычно требуемые механические компоненты такие как валы, шпонки, муфты и т. д. Моделирование этих компонентов на повторение занимает много времени. Существуют различные библиотеки деталей в соответствии с разными стандартами. Один раз установив, библиотеки деталей можно просмотреть с помощью обозревателя библиотек, чтобы части деталей можно было вставлять в чертежи. При вставке каждая часть детали преобразуется в блок, который можно повторно вставлять много раз. Блок, группа сущностей могут быть вставлены в один и тот же чертеж более одного раза с разными местоположениями, масштабами и поворотами деталей на конкретный угол. Такой экземпляр блока обычно называют «вставкой». У вставок есть такие же атрибуты, как у сущностей слои. Сущность, которая является частью вставки, может иметь свои собственные атрибуты или совместно использовать атрибуты вставки. Преимущество вставок заключается в том, что есть возможность изменить блок один раз, и все вставки будут обновлены соответствующим образом. Блоки могут содержат полезный текст, размеры и справочные примечания.
Многие программы предоставляют в Интернете наиболее часто используемые модели в виде электронных чертежей почти для всех программных обеспечений САПР. Электронные чертежи - это главный инструмент коммуникации в 2D и 3D дизайне для внутренних и внешних проектных групп, которые предоставляют богатый набор инструментов для совместной работы и позволяют ускорить процесс проектирования
Электронный формат файлов электронных чертежей сильно сжат, чтобы облегчить передачу по электронной почте. Файлы edrawings создаются с помощью надстройки издателя электронных чертежей, которая работает как подключаемый модуль для многих популярных продуктов САПР. После создания файл электронных чертежей может быть отправлен кому угодно по электронной почте или в формате файла поддержки, таком, как CATIA V5 (.CATPart), собственных файлов и шаблонов SOLIDWORKS (.sldprt, .slddrw, .sldasm, .prtdot, .drwdot и .asmdot), файлов DXF / DWG (.dxf, .dwg), файлы ProEngineer (.prt, .prt, .xpr, .asm, .xas), собственных файлов edrawings (.edrw, .eprt, .easm, .edrwx, .eprtx, .easmx).
Даже указанные выше альтернативы имеют недостатки в размере, т.е. требуют большого объема памяти из-за графической природы файлов. Размер типичного программного обеспечения для электронных чертежей находится в диапазоне от 10 до 12 ГБ, а размер файла электронного чертежа составляет от 15 до 20 МБ. Загрузка файлов из Интернета занимает много времени, что может быть сравнительно дорогим методом. Рыночная цена программного обеспечения для автоматического проектирования составляет около 1000 $, что очень дорого.
Определение проблемы.
По мере того, как методы моделирования САПР становятся все более продвинутыми, возникает потребность в доработке продукта. Моделирование и проектирование меняются быстрее, чем когда-либо. Обновление сборок, состоящих из сотен узлов и деталей вручную в программном обеспечении для 3D-моделирования очень сложно и требует много времени. Модели САПР, у которых есть большое количество параметров и большой объем памяти, требуют больше графических возможностей и времени для обработки данных. Для того чтобы уменьшить время разработки, минимизировать количество ошибок и быстрее внедрить технологий на рынок, многие компании все больше обращаются к автоматизации процессов.
Автоматизация - это набор технологий, который позволяет управлять системами и машинами без участия человека. Вмешательство происходит за счет экономии времени, а также достижения производительности, превосходящей ручное управление. Использование автоматизации позволяет добиться увеличения производительности, качества и надежности при сокращении времени, трудозатрат и прочих расходов. Концепция автоматизации различных видов деятельности конструкторского отдела может лучше это продемонстрировать на примере какого-нибудь продукта. Настоящее исследование направлено на автоматизацию различных действий конструкторских отделов основных механических компонентов.
