по направлению «Проинжиниринг

Департамент образования города Москвы
Некоммерческая организация «Ассоциация московских вузов»
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский государственный институт электронной техники (технический университет)
Полное название вуза
Научно-информационный материал
по направлению «Проинжиниринг»
Москва 2009 г.
1
Уровень информационных технологий в проектировании значительно вырос и
кардинально изменил представление о рабочем месте инженера-конструктора. В
настоящее время труд проектировщика коренным образом преобразился, поскольку вместо
рутинного черчения, при котором творческая работа конструктора занимала порядка 2025% времени, он получил для повышения эффективности своей работы вместо карандаша
и линейки такой мощный инструмент, как современные САПР. Сегодня компьютер стал
неотъемлемым инструментом специалиста конструктора практически во всех важных
наукоемких областях промышленности.
В настоящее время наблюдается переход от создания бумажных чертежей и
двухмерного проектирования, например, при использовании пакета AutoCAD, к
трехмерному проектированию и так называемым «безбумажным технологиям», при
которых вся проектная документация хранится и обрабатывается в электронном виде.
Рынок специализированного программного обеспечения или CAD технологий для
проектирования и выпуска конструкторской документации насыщен всевозможными
пакетами CAD систем.
Современные лидеры CAD систем (KATIA компании Dassault Systemes (DS),
Unigraphics NX2 компании UniGraphics Systemes (UGS), Pro/ENGINEER компании
Parametric Technology Corporation (РТС)) – это, так называемые, системы «тяжелого»
САПРа. К одной из наиболее известных в промышленности подобных систем можно
отнести Pro/ENGINEER. Благодаря большой распространенности на Российском рынке и
продолжительности использования в промышленности, система Pro/ENGINEER входит в
число лидеров в России и является лидером среди CAD/CAM систем высокого уровня.
Современной тенденцией в области проектирования сложных технических систем
является широкая автоматизация проектно-конструкторских работ, стимулируемая
бурным развитием вычислительной техники и средств коммуникации. В настоящее время
речь идет уже не просто об автоматизации процесса проектирования, а о комплексной
автоматизации производства. Реальный эффект от внедрения информационных технологий
обеспечивает
не
«лоскутная»
автоматизация
отдельных
областей
деятельности
предприятия, а интегрированные комплексы, реализующие технологии комплексной
автоматизации производства (так называемые CAD/CAM/CAE-системы), объединяющие
системы автоматизированного проектирования (Computer Aided Design – CAD),
2
технологическую подготовку производства (Computer Aided Manufacturing – CAM),
инженерный анализ (Computer Aided Engineering – САЕ) и управление ресурсами
предприятия (Enterprise Resource Performance – ERP). Такая комплексная система получила
название системы управления жизненным циклом изделия (Product Lifecycle Management –
PLM).
Основной идеей PLM-системы является интеграция в электронном виде всех
данных, создаваемых на протяжении жизненного цикла изделия – от разработки до
утилизации, и организация коллективной работы над изделием. В такой системе
фактически отпадает необходимость в выпуске бумажной документации, поскольку все
процессы, включая изготовление, реализуются в электронном виде. Сейчас ведущие
игроки рынка САПР выпускают интегрированные продукты, так или иначе реализующие
идею PLM.
Pro/ENGINEER – это CAD/CAM-система, которая в совокупности с другими
продуктами фирмы РТС в настоящее время является оптимальным решением на рынке
PLM-систем и представляет собой один из базовых компонентов PLM системы,
реализующий объемное параметрическое моделирование сложных технических объектов.
Pro/ENGINEER осуществляет создание проекта не от чертежа к изделию, а путем создания
параметрической трехмерной электронной модели самого изделия, по которой при
необходимости можно выпустить комплект чертежей. Но при наличии оборудования,
работающего с электронной моделью изделия (например, станка с ЧПУ или объемного
принтера), это изделие может быть изготовлено с высокой точностью без чертежей по
созданной электронной модели. Пакет прост в использовании, достаточно мощный, чтобы
работать с любыми сборками, совместим со многими программными системами
проектирования и расчета и поддерживает связь с корпоративным решением Windchill
(PLM-продукт фирмы РТС).
Pro/ENGINEER – это многомодульная ассоциативная система, позволяющая
работать
в
едином
информационном
пространстве
проектировщикам-механикам,
проектировщикам-электрикам, расчетчикам, технологам и дизайнерам. При использовании
в производстве станков с ЧПУ Pro/ENGINEER позволяет выполнять весь перечень работ
от эскиза детали до передачи данных управляющей программе обрабатывающего станка.
Pro/ENGINEER реализует трехмерную компоновку, геометрически описывающую
структуру сборки, требования к размещению и стыковке узлов, а также прочие
3
характеристики, которые затем могут использоваться для определения геометрии
проектируемых узлов. В дереве модели-компоновки создаются конструктивные элементы,
содержащие геометрию для последующей передачи в тот или иной проектируемый узел.
На этапе эскизного проектирования используются стандартные элементы и
типовые технические решения. Типизируются не только отдельные детали, но и
конструкторские решения для отдельных элементов деталей и сборочных узлов. Работа
существенно
упрощается,
если
достаточно
продуманно
и
четко
проработать
параметрическое управление стандартными деталями и решениями. Самым важным
является то, что Pro/ENGINEER позволяет хранить в описании модели не только
информацию о геометрии, но и все данные о правилах поведения модели. Расчетная схема
с расположением закреплений и нагрузок также может являться неотъемлемой частью
истории модели и позволяет задавать интегральные критерии оптимизации модели – с
точки
зрения
особенностей
её
геометрии,
массо-инерционных,
прочностных
и
температурных характеристик, а также кинематического и динамического анализа.
Принимая во внимание, что система Pro/Engineer внедрена на ряде промышленных
предприятий России, подготовка инженеров-конструкторов, владеющих системами
Pro/Engineer, отвечает требованиям сегодняшнего дня в отечественной промышленности.
На кафедре «Микроэлектроника» МИЭТ в 2007 г. совместно с фирмой РТС создан
Центр проектирования Pro/ENGINEER, в котором организовано обучение студентов
(специалистов и магистров) работе в среде Pro/ENGINEER Wildfire 3.0. Кафедра имеет
соглашение с компанией РТС, в соответствии с которым на кафедру передан пакет
учебных лицензий продукта Pro/ENGINEER Wildfire 3.0, что позволяет организовать
подготовку специалистов по обучению работе с пакетом, ознакомлению с возможностями
его интегрирования с другими программными продуктами. Занятия проводятся в
мультимедийной аудитории с демонстрацией возможностей системы Pro/ENGINEER
непосредственно на экране, а также с показом слайдов и презентаций. К проведению
занятий помимо преподавателей кафедры МЭ привлечены специалисты фирмы «Спурт»,
использующие продукты фирмы РТС.
Цель изучения системы Pro/ENGINEER – выработка навыков работы в современной
САПР, подготовка специалистов-проектировщиков высокой квалификации, владеющих
современными
средствами
проектирования
в
условиях
компьютеризированного
производства, где важную роль играет коллективный процесс проектирования сложных
4
технических систем.
5