сапр тп - WordPress.com

Defining Process planning
• In general, the inputs to process planning are design data, raw material data, facilities data (machining data, tooling data, fixture data, etc.), quality requirements data, and
production type data.
• The output of process planning is the process plan. The process plan is often documented into a specific format and called process plan sheet, process sheet, operation
sheet, planning sheet, route sheet, route plan, or part program.
• Recent research results have also demonstrated that process planning plays an important role in Computer Integrated Manufacturing – CIM Process planning is the key link
for integrating design and manufacturing
• the process plan provides necessary information for technical and equipment preparation, such as: tools, jigs and fixtures, machines, inspection devices, raw material
stocks, inventory plans, purchasing plans, personal requirements, etc.
Defining Computer Aided Process planning - CAPP
• Computer Aided Process Planning (CAPP) can be defined as the functions which use
computers to assist the work of process planners.
• The levels of assistance depend on the different strategies employed to implement
the system. ‰Lower level strategies only use computers for storage and retrieval of the data
for the process plans which will be constructed manually by process planners, as well as for
supplying the data which will be used in the planner's new work. ‰ Higher level strategies
use computers to automatically generate process plans for some workpieces of simple geometrical shapes.
Benefits of CAPP 1. Reduction in process planning time. 2. Reduction in the required
skill of the process planner. 3. Reduction in costs due to efficient use of resources. 4. Increased productivity. 5. Production of accurate and consistent plans.
Approaches of CAPP In general, three approaches to CAPP are traditionally
recognized: • the variant approach, • the generative approach, and • the hybrid (semigenerative) approach
The Variant approach of CAPP
• The variant approach, which is also called retrieval approach, uses a group technology (GT) code to select a generic process plan from the existing master process plans developed for each part family and then edits to suit the requirement of the part.
• Variant approach is commonly implemented with GT coding system. Here, the parts
are segmented into groups based on similarity and each group has a master plan.
Advantages of Variant approach of CAPP
1. Once a standard plan has been written, a variety of components can be planned.
2. Programming and installation are comparatively simple.
3. The system is understandable, and the planner has control of the final plan.
4. It is easy to learn and easy to use.
Disadvantages of Variant approach of CAPP
1. The components to be planned are limited to previously planned similar components.
2. Experienced process planners are still required to modify the standard plan for the
specific component.
3. Details of the plan cannot be generated.
4. Variant planning cannot be used in an entirely automated manufacturing system,
without additional process planning. The Generative approach of CAPP
The Generative approach of CAPP
• In a generative approach, a process plan for each component is created from scratch
without human intervention. These systems are designed to automatically synthesize process
information to develop a process plan for a part
Generative CAPP systems contain the logic to use manufacturing data bases,
knowledge bases and suitable part description schemes to generate a process plan for a particular part.
Advantages of Generative approach of CAPP
1. Consistent process plans can be generated rapidly.
2. New components can be planned as easily as existing components.
3. It has potential for integrating with an automated manufacturing facility to provide
detailed control information.
The Hybrid (Semi-Generative) approach of CAPP
• A hybrid planner, for example, might use a variant, GT-based approach to retrieve an
existing process plan, and generative techniques for modifying this plan to suit the new part
Main Steps of CAPP Systems
• Identification of part specifications.
Identification of Part Specifications Non-CAD Models These modeling methods are
characterized by the absence of CAD systems
• Group Technology (GT) Coding: is based on GT coding for the retrieval of existing
process plans
• Interactive/menu driven models: which pose a series of questions (or menu) and interactively gather the part data from the user.
• Keywords/description language: which can provide detailed information for CAPP
system.
Identification of Part Specifications CAD Models This approach is to freely design
parts and then extract the features from the part based on B-rep. or CSG data. A combination of complex algorithms in computational geometry and artificial intelligence is used.
This approach is very difficult to implement and solutions in feature extraction (recognition)
have only worked for limited domains for geometry.
Feature-based Models Feature-based design facilitates the designing of mechanical
parts in terms of their features. These models can provide automated interfaces to CAPP by
modeling the part in terms of features.
• Selection of blanks or stock.
This activity investigates ƒ The dimensions of the part. ƒ Processing requirements
(e.g. heat treatment), and ƒ The number of parts to be made. The rules can be categorized
as follows: ƒ Selection of material. ƒ Determination of the type of blanks or stock (rod,
block,..) ƒ Calculations of machining allowances.
• Selection of machining operations.
In machining, the selection of operations is accomplished by two sets of operations
namely; roughing operations and finishing operations.
The roughing is to remove all material from the original raw piece surface down to the
bottom or side of the feature minus the finishing allowance in multiple passes.
The finishing will then remove the finish allowance to yield the final surface of the
feature.For machining feature parameters, certain machining operations from each set will be
selected.
The operation selection can be divided into three categories: 1. Operations used to
produce cylindrical surfaces (external and internal) [Turning operations]. 2. Operations used
to produce plane surfaces [Milling operations] 3. Hole making operations [Drilling operations]
• Selection of machine tools.
• Selection of cutting tools.
• Calculation of cutting parameters.
• Generation of setup plans.
• Selection of work holding devices (fixtures).
• Calculation of times and costs.
• Generation of process plans
Method/technologies of CAPP
Feature technology plays a key role in process planning with two approaches: feature
recognition and design by features. This approach has been adopted by many process planning systems, due to its ability to facilitate the representation of various types of part data in
a significant form to drive automated CAPP. Knowledge-based technology allows the capturing of knowledge from experts and is able to simulate the problem-solving skills of a human expert in a particular field. Neural networks have an ability to recognize transitional
and complex features without feeding any pervious knowledge into the system, and they also
have the ability to derive rules or knowledge through training with examples and can allow
exceptions and irregularities in the knowledge. Genetic algorithms are generally good at
finding acceptably good solutions to problems quickly. They do not need gradient information or smooth functions, and they have to be carefully structured and coded. Agentbased approach offers some unique functionality for distributed product design and manufacturing. The fact that process planning for a complex part can be broken down into smaller
planning problems makes these problems manageable by a number of intelligent agents
working in cycle. Fuzzy logic and Petri nets technologies are used in CAPP by combining
with other technologies to offer better solutions. Internet-based technology enables engineers to achieve the dynamic tool and machine selection, thus aiding in the existing CAPP
system to generate realistic and economical process plans. It also allows process planners in
any industry to react to any unexpected changes and to support the data exchange between
different systems used at different companies. STEP-compliant in CAPP leads to the likelihood of using standard data throughout the entire product process chain in the manufacturing
atmosphere, hence increasing the system's capability of integrating with other systems in the
complete CIM environment. The functional blocks approach plays active role in CAPP in
response to shop floor uncertainty because functional block (FB)-embedded algorithms can
make decision adaptively to changes at run time and can be integrated with dynamic scheduling and STEP-numerical control (NC) system.
CAPP plays an important role in the CIM systems, and it eliminates the gap between
CAD and CAM integration. Therefore, the need of CAPP is always there in CIM systems. In
this article, an attempt is made to provide a survey carried out on CAPP based on features,
knowledge, artificial neural networks, GA, fuzzy set theory and fuzzy logic, PN, agent, Internet, STEP-compliant method, and FB methods/technologies in the past and present. From
this survey, it has been found that most of the CAPP work carried out on machining manufacturing resolve the problem issues of operation, tool and machine selection and sequencing, feature extraction, reorganization, interpretation and representation, knowledge integration, representation, acquisition and sharing, setup planning. energy consumption, linear and
nonlinear planning, integration of product and manufacturing data, intelligent tool path generation, optimization problems, intelligent decision making and sharing of knowledge, integration of process planning and scheduling, etc. This paper present a survey of CAPP of the
last 12 years based on ten established techniques. From this study, it is found that during the
2002-2007 period of time, there was a pretty balanced work on feature-based, knowledge
based, neural network, genetic algorithm, Internet-based, and STEP-compliant techniques.
Whereas during the 2008- 2013 period, knowledge-based and STEP-compliant technique utilization was increased to some extent as compared to the 2002-2007 period. However, the
rest of the techniques are almost utilized at the same rate. Figure 6 shows the overall status of
CAPP research based on stated methods, while Fig. 7. represents the present survey in terms
of yearly divided pattern. For more clarification, Fig. 8 presents the complete method vise
status of the present survey in terms of percentage. From this survey and graphical representations, it has been identified that the STEP-compliant, knowledge-based, generic algorithm,
feature-based, neural network, and Internet-based methods had been used in the majority of
CAPP works as compared to fuzzy set theory/logic, Petri nets, and agent-based methods.
However, the functional block method is still new as compared to other works and considered to be a new direction for CAPP with STEP-compliant method.
CAPP-СИСТЕМЫ
Вертикаль (ОАО «АСКОН»)
Успешно зарекомендовавшаяся CAPP-система. Предоставляет большие возможности, направленные на снижение сроков и повышение качества проектирования технологических процессов различных видов обработки.
Timeline
Система Timeline достаточно новая, однако за ее новизной стоят огромный опыт разработчиков, создавших не одну систему для автоматизации технологической подготовки производства, а также некоторый инновационный подход, создающий основные преимущества данной системы.
Главным назначением системы Timeline является проектирование технологических процессов, ориентированных на различные виды производств, и соответственно формирование комплекта технологической документации в формате PDF в соответствии с ЕСТД.
Стартовая страница Timeline является рабочим столом технолога. Она позволяет оперативно открывать ранее созданные технологии, которые отображаются в виде графических миниатюр чертежа или
3D-моделей. Подобные решения сделали интерфейс системы простым и интуитивно понятным.
Как сообщают разработчики, основной идеей является перенос логики взаимосвязи технологических
объектов из модели ТП в семантическую модель справочных данных. Это позволяет, с одной стороны, упростить настройку и конфигурирование объектной модели технологии, с другой, расширяет
возможности системы управления НСИ за счет консолидации знаний о поведении и взаимодействии
технологических объектов.
Система интегрирована в технологический комплекс CAD/CAM/CAPP/PDM на базе известных продуктов - AutoCAD, Inventor и PDM Vault Professional. Связующим звеном данного комплекса является корпоративная система управления нормативно-справочной информацией Semantic. Ее задача
обеспечивать централизованное хранение и предоставление справочной информации в стандартизированном виде всем компонентам нового технологического комплекса. Semantic - это первая система
класса Master Data Management, адаптированная к условиям отечественного машиностроения и интегрированная с продуктами компании Autodesk.
T-Flex Технология
Под брендом T-Flex представлено целое семейство автоматизированных систем Российской компании «Топ Системы», в число которых входит и система для технологической подготовки производства «T-Flex Технология».
Система обладает довольно серьезными функциональными возможностями. Позволяет разрабатывать технологические процессы различных видов производств (обработка резанием, испытания,
сварка, покрытие и т.д.). Проектирование осуществляется различными методами (диалоговое, на основе техпроцесса, заимствование решений из других технологий, автоматическое). Поддерживается
режим сквозного параллельного проектирования технологических процессов. При формировании
текстов переходов технолог имеет возможность считывать сведения о размерах, допусках, шероховатостях и другие параметры с электронной модели T-FLEX CAD.
Система имеет удобный многостраничный интерфейс, позволяющий технологу оперировать с большим количеством информации в пределах одного окна. В специальном окне можно вывести трехмерную модель детали или операционный эскиз. Технологический процесс, операционный маршрут
представлены в виде дерева. Проработан механизм подписи операций ответственными сотрудниками.
Вся информация, необходимая для проектирования технологических процессов структурирована и
хранится в справочниках T-Flex Технология. Реализована и система расширенного подбора необходимой информации, настроен механизм связи элементов справочников, задающий правило вывода
информации.
Система позволяет расширение своих возможностей путем создания и использования собственных
диалогов, создаваемых при помощи редактора макросов, таким образом, возможно создание целых
мини-САПР.
Вся технологическая документация формируется в соответствии с ЕСТД, также возможно создание
собственных шаблонов технической документации под различные запросы предприятия. Доступна
генерация различных ведомостей и отчетов.
Система обладает значительной степенью автоматизации, в ней реализована возможность автоматического проектирования ТП путем использования библиотеки технологических решений, которая
автоматически добавляет операции, переходы и другие элементы маршрута. Расчетно-логический
модуль системы самостоятельно принимает большое количество решений на основании характеристик конструктивно-технологических элементов (КТЭ) детали и также других параметров. Данные
элементы связаны с чертежом или моделью изделия.
Максимальный эффект от системы достигается при ее использовании в составе комплекса T-FLEX
CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM.
TechCard
САПР ТП TechCard, разработана белорусской компанией НПП "ИНТЕРМЕХ" (Intermeh). Достаточно широко распространена на предприятиях России. Интерфейс системы интуитивно понятный, технологический процесс представлен в виде иерархического дерева операций и переходов.
TechCard - система проектирования технологических процессов.
Комплект программного обеспечения компании "Интермех" состоит из нескольких модулей, наиболее важные из них:
SEARCH - система организации и ведения архива конструкторской и технологической документации, управления информацией об изделиях. Под ее управлением и работает TechCard.
В модуле реализован быстрый и удобный поиск необходимого документа, его просмотр, а также
наглядность его статуса. По одному виду можно узнать в какой стадии находится данный документ,
редактируется каким специалистом и т.д. Возможно быстрое составление выборок документов, составление отчетов.
IMBASE - справочно-информационная база данных стандартных элементов и материалов; обладает
достаточно расширенными характеристиками всех технологических материалов и оснастки, можно
подробно задать характеристики любого специального инструмента. Присутствуют и рисунки
оснастки для наглядного их представления.
База данных содержит различную информацию: нормативы времени, паспортные данные оборудования, анкеты инструментов и оснастки, материалы, виды заготовок, типовые переходы, данные для
расчета режимов резания, норм времени и т.д.
CADMECH-T - система автоматизированного проектирования машиностроительных чертежей для
построения и оформления операционных эскизов или любых графических изображений, выводимых
в технологический документ, работающая в среде AutoCAD;
Технологические эскизы могут создаваться и другими путями, и даже в виде файлов изображений,
но CADMECH предлагает наиболее удобную возможность создания эскизов. Имеются модули
CADMECH работающие на платформе других CAD/CAM-систем (Inventor, SolidWorks, Solid Edge,
Pro/Engineer, Unigraphics)..
Очень хорошо модуль интегрирован с TechCard. После создания эскиза средствами AutoCAD и
CADMECH, он тут же отображается в технологическом процессе и появляется возможность сформировать документ технологического эскиза, наглядно представить все ли на нем отображено, как он
располагается на бланке. Созданные эскизы удобно привязываются к операциям.
Документы технологического процесса сохраняются как в собственном формате, так и разных других форматах, включая Excel и метафайлы. Файлы технологических процессов TechCard можно просматривать с помощью свободно распространяемой утилиты, на которую не требуется лицензия.
Присутствует подсистема расчетов, можно настроить свои сценарии расчетов с использованием экспертной системы, базы знаний (база данных, технологические таблицы и формулы).
При проектировании возможно использование данных с чертежа детали.
В любой момент доступны иллюстрированные анкеты оснастки и паспорта оборудования.
Очень удобной функциональной возможностью является автоподбор оборудования, инструментов и
оснастки. После задания конкретизации перехода система самостоятельно подберет наиболее подходящий режущий и вспомогательный инструменты для данного перехода. При этом учитываются обрабатываемый материал, характеристики перехода, оборудование, контрольные инструменты и т.д.
Поэтому технологу не требуется «шариться» в базе данных для поиска какой-нибудь цанги, система
вставит нужную цангу в технологический переход самостоятельно. В случае подходящих нескольких
инструментов предложит сделать их выбор технологу.
<
Можно реализовать автоподбор инструментов и для других конструктивных элементов и накапливать их в базе данных.
Более продвинутой возможностью является проектирование технологического процесса с помощью
универсальных конструкторско-технологических элементов (УКТЭ). Данные элементы, например,
широко распространенные отверстия, пазы и т.д., описаны и хранятся в базе данных IMBASE. Конструкторы используют их при проектировании конструкторской документации, вставляя их чертежи
в CADMECH (или в PARAMECH). В дальнейшем технологи смогут считать параметры подобных
УКТЭ прямо из чертежа и применять типовые технологические процессы их обработки при проектировании технологического процесса. Таким образом, реализована автоматизированная генерация
технологических переходов, что значительно ускоряет процесс разработки технологических процессов, а также позволяет накапливать базу знаний предприятия технологическими решениями, аккумулировать опыт специалистов.
Реализована возможность согласования операций в TechCard, пользователь ставит подпись на операции в своей должности, в случае изменения операции подпись удаляется. В версии V7 системы появилась возможность подключения внешних модулей. Таким образом в технологический процесс
можно автоматизированно вставлять совершенно специфическую информацию, не имеющейся ни в
одной CAPP-системе, но необходимой предприятию.
Разработчики ИНТЕРМЕХ стремятся к интеграции своих решений с системами управления предприятием ERP –класса и многими другими известными системами, участвующими в подготовке и
управлении производством. Таким образом, они предлагают комплексное решение вопросов автоматизации на предприятиях различных отраслей промышленности.
Дополнительно могут быть предложены отдельные автоматизированные рабочие места (АРМ), работающие с системой SEARCH. Они автоматизируют работу специалистов, занимающихся созданием
расцеховочных маршрутов, материальным и трудовым нормированием, а также переводами технологических процессов.
Недостатком TECHCARD является то, что в системе слабо организована работа с 3D-моделью детали. Отсутствует окно, в котором можно было бы загрузить 3D-модель или чертеж. Это обстоятельство является главной причиной отсутствия многих других возможностей – проектирование переходов на основании данных, считанных с 3D-модели или чертежа детали; навигация по технологическому процессу путем выделения элементов на 3D-модели и т.д.
Технологические эскизы разрабатываются практически вручную при использовании CADMECH на
базе AutoCAD. Использование CADMECH для Inventor, SolidWorks, Solid Edge/UG, Pro/Engineer частично решает данную проблему - создание эскизов на основе 3D-модели детали.
Система представляет собой целый интегрированный комплекс, создающий единую информационную среду для подготовки производства. Также система обладает рядом других полезных модулей и
возможностей.
TechnologiCS
Данную систему не использовал, но для обзора приведу краткое ее описание.
TechnologiCS – это единая система, предназначенная для автоматизации работы конструкторских,
технологических, плановых и производственных служб на промышленном предприятии, и обеспечивающая информационную поддержку жизненного цикла изделия на стадиях технической подготовки
и производства.
Система создает единое информационное пространство, в котором над одним и темже проектом могут одновременно работать несколько специалистов, формируя свою часть проекта (технологического процесса).
Система предоставляет централизованное хранение и управление электронной документацией, а
также комплексное проектирование технологических процессов с выпуском технологической документации.
Принцип организации системы: к заложенной конструкторами структуре изделия создается описание
технологии изготовления всех узлов и деталей, а также описание ресурсов, необходимых для их производства. На основе этих данных плановые и производственные службы также с помощью
TechnologiCS решают свои задачи – определение трудоемкости изготовления изделия, потребности в
ресурсах, планирование производства и т.д.
Система обладает удобным интерфейсом, который может быть настроен самим пользователем, он
может сам настроить состав выводимой на экран информации и форму ее представления.
Технологические эскизы можно создавать не только для операции, но и для технологических переходов, такая возможность очень важна для разработки сборочных и объемных технологических процессов с большим количеством эскизов. Из режима проектирования технологических процессов
можно открыть из архива связанный чертеж и выполнить эскизы на его основе.
Система имеет гибкий инструмент расчетов, имеется возможность настройки алгоритмов расчетов
при проектировании технологических процессов. Для использования данного механизма не нужно
изучение специального языка, а может быть настроено пользователем самостоятельно.
ADEM (Группа компаний «ADEM»)
ТехноПро (Корпорация «Вектор-альянс»)
SPRUT TP
Система автоматизированной разработки технологических процессов Российской компании ЗАО
«СПРУТ-Технология».
Проектирование технологических процессов осуществляется прямо путем добавления записей в технологическую карту. Вставка записей осуществляется из базы данных, что упрощает ручной набор.
Эскизы добавляются в виде рисунков, отрицательные стороны данного подхода уже были описаны
ранее.
Инструменты добавляются в специальном менеджере, который может быть не доступен технологам.
Описание оснастки можно задать довольно подробно, формируя самостоятельные колонки в базе.
Дерево технологического процесса также доступно в отдельном окне, с помощью которого можно
перейти к любой операции или переходу.
Формирование технологической документации осуществляется в MS Office (Excel).
NATTA (компания «ГЕТНЕТ Консалтинг»)
Tecnomatix («Siemens PLM Software»)
Windchill MPMLink (компания «PTC»)
APM Technology (НТЦ «АПМ»)
МАС ПТП («Bee-Pitron»)