Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Автоматизация этапов жизненного цикла БП

Читайте также:
  1. Автоматизация
  2. Автоматизация и диспетчеризация инженерных систем
  3. Автоматизация международных расчетов
  4. Автоматизация работы сданными при помощи программных модулей
  5. Автоматизация расчета тепловой схемы водогрейной котельной
  6. Автоматизация расчетов. Подсистема TelBill
  7. Автоматизация управления котлов-утилизаторов.

Жизненный цикл БП – это весь период его существования от зарождения замысла до утилизации запасов (рис. 3.1). Только в рамках ЖЦ возможна объективная оценка качества проекта, включающая и его технологичность, и боевую эффективность, и безопасность боекомплекта для носителя, и экологическую безопасность утилизации. Сокращение продолжительности отдельных этапов (выпуск чертежей, изготовление опытного образца, подготовка серийного производства) также нельзя рассматривать в отрыве от условий успешного прохождения этапов ЖЦ в целом.

ТЗ учитывает техническую реализуемость требований согласно прогнозам экспертных систем

ТЗ – это первое документальное оформление замысла, определяющее эффективность создаваемого БП как компромисс между желаемыми и достижимыми уровнями показателей. Заниженные требования ускоряют моральное старение образца, завышенные – не позволяют получить эффективных решений без корректировки ТЗ. Например, завышенные требования по дальности эффективной стрельбы (5 км) могут привести к снижению эффективности не только на максимальной, но и на актуальных дальностях (2 - 4 км). Обоснованный уровень желаемых свойств вытекает из прогнозов развития технологий, системы оружия, типовых целей. Анализ достижимых уровней показателей действия выполняют на основе обобщенных моделей и накопленных знаний. Реализуемость технических решений изучают на этапе предварительного проектирования (аванпроект), что в определенной мере гарантирует успешное выполнение ТЗ.

НИР + ОКР = НИОКР

Выполнению опытно-конструкторских работ (ОКР) обычно предшествует этап научно-исследовательских работ (НИР), на котором проводятся экспериментальные исследования с целью выявления физических закономерностей действия будущего изделия, уточнения математических моделей в заданном диапазоне условий функционирования и т.д.

Рис. 3.1. Автоматизация этапов жизненного цикла БП

Эскизное проектирование: определение облика конструкции

На этапе эскизного проектирования снимается начальная неопределенность проекта: на основе анализа ТЗ и проведенных исследований конструктор выбирает подходящий прототип, создает эскизный проект и осуществляет итерационную процедуру его параметрической и структурной модификации. Эскизный проект полностью определяет облик будущего изделия, его технологичность и характеристики функционирования.

Рабочее проектирование: уточнение всех деталей без изменения облика

После того, как основные параметры конструкции согласованы, составляется техническая документация, необходимая для разработки технологического процесса изготовления опытной партии. В рабочий проект могут быть внесены незначительные изменения по результатам поверочных расчетов основных тактико-технических характеристик (ТТХ).

Полигонные испытания: верификация моделей

Полигонные испытания опытной партии дают достоверную информацию о поведении снаряда, необходимую для уточнения эскизного проекта. Уточняются также математические модели для проектных расчетов, чтобы следующая итерация проектных процедур привела к более достоверному результату. Проект, успешно прошедший полигонные испытания и принятый на вооружение, продолжает свой ЖЦ: разработка технологического процесса, ориентированного на производственные мощности завода-изготовителя, серийное производство, передача партии, прошедшей заводские испытания, в эксплуатацию.

Хитрый проектант предусмотрит модернизацию, честный – утилизацию

Удобство эксплуатации, жизненно важное, если речь идет о БП, может быть предусмотрено на этапе эскизного проектирования различными мероприятиями от сглаживания торцов, затрудняющих заряжание, до модульного исполнения конструкции, позволяющего адаптировать БП к условиям применения. Недочеты конструкции, выявленные на этапе эксплуатации, могут быть учтены в повторном цикле эскизного проектирования. Когда исчерпаны резервы модернизации, принятие решения о снятии с производства, а затем и с вооружения – лишь вопрос времени. Но при системном подходе к проектированию можно дать вторую жизнь накопленным запасам морально устаревших образцов. Например, при проектировании системы дистанционного минирования самое эффективное решение дает совместная оптимизация контейнера и мины, но более целесообразное решение может предусматривать использование штатных мин.

Интеграция систем автоматизации этапов ЖЦ

Оценка принимаемых решений в масштабах всего ЖЦ невозможна без интеграции систем, автоматизирующих отдельные его этапы. В функции автоматизированных систем предпроектного анализа (АСТПП) входит обработка экспертных данных о характеристиках определенного класса технических объектов, выявление тенденций их изменения.

Системы автоматизации научных исследований (АСНИ) осуществляют функции управлении экспериментом, съема информации, ее накопления и обработки. Эта информация используется системой автоматизации проектирования (САПР) для уточнения комплексной модели функционирования проектируемого объекта. Основная задача САПР – поиск решения, удовлетворяющего ТЗ, на этапе эскизного проектирования, проведение проверочных расчетов, изготовление комплекта технической документации. Обратная связь САПР с АСТПП способствует уточнению обобщенных моделей и, следовательно, повышению достоверности прогнозов при согласовании требований ТЗ.

Автоматизированная разработка программ для станков с ЧПУ при соответствующем оснащении опытного производства (автоматизации производственных процессов) может ускорить изготовление опытной партии, а информация, полученная в полигонных испытаниях и переданная в среду САПР, может способствовать оперативному и успешному продвижению процесса проектирования.

Информация, обрабатываемая на каждом этапе ЖЦ и передаваемая между этапами, так или иначе связана с ГМ конструкции. Поэтому успешное решение задач каждого этапа возможно при адекватном выборе системы ГМ, а обмен информацией между этапами требует взаимопонимания между локальными системами ГМ.

Универсальные графические системы

Технологии автоматизации проектирования основываются на использовании CAD/CAE/CAM - систем[1], диапазон возможностей которых и, соответственно, стоимость изменяются в широких пределах. Различают три категории таких систем.

Низкоуровневые системы (AutoCAD, Caddy, T-FLEX CAD, ADEM, СПРУТ, ТИГРАС, СНОП-3 и др.) выполняют 3-мерное геометрическое моделирование, имеют средства документирования и оформления чертежей по стандартам, предусматривают параметризацию ГМ.

Системы среднего уровня (Cimatron, MicroStation, КОМПАС, PRELUDE) предоставляют моделлеры 1-го поколения, имеют ограниченные возможности параметрического моделирования и ассоциативность.

Полномасштабные высокоуровневые системы (EUCLID-3, CADDS, CATIA, I‑DEAS, Pro/ENGINEER) создают принципиально новые условия для автоматизации цикла проектирования и технологической подготовки производства. Это очень дорогие системы, их внедрение в крупных компаниях сопровождается огромными капиталовложениями на переоснащение организационной структуры и производственной базы, но убедительно демонстрирует преимущества сквозного проектирования: сильно сокращаются сроки проектирования, снижается стоимость производства, что обеспечивает высокую конкурентоспособность переоснастившихся компаний. Такие системы не универсальны и не тиражируются.

Совместимость ГМ в сквозном проектировании

Все CAD/CAM-системы обладают способностью конвертировать внутреннее представление ГМ в форматы распространенных графических стандартов (STEP, IGES, VDA и др.), предоставляют OLE- и COM-интерфейсы внешним приложениям. Так что проблема передачи ГМ конструкции решается независимо от того, какими графическими системами оснащены отдельные компоненты интегрированной среды.

Система требований к ГМ в оптимальном проектировании
Рис. 3.2. Функции ГМ в оптимальном проектировании и анализе боевой эффективности

Конструкции БП не отличаются высокой структурной сложностью, поэтому для чертежных работ подойдет любая низкоуровневая графическая среда. С другой стороны, процессы функционирования, система ограничений, предъявляемых к БП, настолько сложны, что для проектных расчетов и согласования параметров КС, анализа взаимодействия полей поражения с пространственной моделью цели нужна такая поддержка среды ГМ, какую не может обеспечить ни одна высокоуровневая система. Она должна предоставлять геометрические данные прикладным программам, взаимодействовать с процедурами оптимизации размеров, выявлять события попадания в уязвимые агрегаты цели, вычислять углы встречи, учитывать распределение характеристик уязвимости на проекции цели (рис. 3.2).

Системный подход к решению проблемы ГМ

Обычно проектные расчеты выполняют по алгоритмам, составленным для фиксированных геометрических форм, что в оптимальном проектировании неприемлемо. Параметризованную КС как объект оптимизации, геометрические схемы взаимодействии полей поражения с целью как предмет системного анализа можно создать специализированными средствами неалгоритмического представления геометрии, а для чертежных операций использовать универсальные CAD-системы. Рациональное разделение функций между этими подсистемами и их взаимодействие – в этом заключается системный подход к решению сложной проблемы.

 

Паспорт конструкции
Рис. 3.17. Шаблон паспорта конструкции

Проблема внедрения ГМ в систему прикладных расчетов и параметрической оптимизации решается с помощью паспорта конструкции – текстового файла, который содержит не только ссылку на бинарный файл конструкции (с расширением '.ges'), но также списки параметров конструкции и вычисленных характеристик (масс, моментов инерции и т.д.). Каждый параметр во входном списке представлен своим именем на самом верхнем уровне сборки. Чтобы из среды проектирования к параметру конструкции можно было обращаться по другому имени (например, так как он обозначен в прикладной программе) переименование можно осуществить двойным именем: имя_внешнее & имя_в_конструкции. На рис. 3.17 показан шаблон паспорта конструкции ОФС, сформированный системой ГМ после нажатия кнопки Паспорт при выбранной позиции ОФС в списке структурных элементов. Его можно использовать для включения в один список с прикладными модулями в таком виде, или после редактирования: стереть ненужные строки (исключить переменные), добавить список результатов, изменить внешние имена в парах. Внешние имена массо-моментных характеристик можно выбрать произвольно, а вторые имена в этих парах стандартные: масса, центр масс, осевой и экваториальный момент инерции конструкции идентификаторами m, xc, I, J, соответственно, а те же характеристики элементов нижних уровней – вместе с именем элемента, например, узел1.m. Допускается также запись float alpha & ВВ.m/m для автоматического получения коэффициента наполнения.

 

 


[1] CAD – computer-aided design, автоматизированное проектирование; CAE – computer-aided engineering, автоматизированное моделирование; CAM – computer-aided manufacturing, автоматизированное производство; CAD/CAE/CAM – автоматизация полного цикла: проектирование – технологическая подготовка – производство.


Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 159 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Беспроводные сети| Некоторые органические сцинтилляторы и их свойства

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)