Основы цифровых производств в машиностроении (11 лекция)

1.

Основы цифровых производств
в машиностроении

2.

Литература
• Шишов О.В. Современные технологии
промышленной автоматизации. М.: Берлин, ДиректМедиа, 2015, 368 с.
• Zude Zhou, Shane Xie, Dejun Chan. Fundamentals of
Digital Manufacturing Science. Springer, 2012, 365 p.
• С.Г.Селиванов,
М.Б.Гузаиров,
А.А.Кутин
Инноватика:
Учебник
для
вузов.,
М.,
Машиностроение, 2013. -640 с.
• Статьи из журнала «САПР и графика»
тематическое приложение «Машиностроение»

3.

Понятие цифрового производства
• В большинстве случаев под термином «цифровое производство»
подразумевается
информационная
(электронная)
модель
высокотехнологичного производства, охватывающая основные
направления перспективных производственных технологий, новых
материалов и информационно-коммуникационного обеспечения.
Эта модель включает в себя информацию обо всех процессах,
протекающих на производстве, а также весь объем информации об
изделии, который можно распределить по этапам жизненного цикла
изделия:
• конструкторские и технологические данные ;
• производственные данные и данные о качестве;
• логистические данные;
• эксплуатационные данные;
• экономические данные.

4.

Основные понятия и определения
• CAD – Computer Aided Design – компьютерное
конструирование
.
• CAE – Computer Aided Engineering –
компьютерное проведение инженерных
расчетов
• CAPP – Computer Aided Process Planning –
компьютерное проектирование технологических
процессов
• CAM – Computer Aided Manufacturing –
компьютерное программирование станков с
ЧПУ

5.

Основные понятия и определения
CRM (Customer Relationship Management) - система
управления взаимоотношениями с клиентами
SCM (Supply Chain Management) - система управления
цепочкой поставок как внутри предприятия, так и за его
пределами
MES ( Manufacturing Execution System) —
исполнительная система производства
IETM — (Interactive Electronic Technical Manual) ИЭТР — интерактивные электронные технические
руководства

6.

Основные понятия и определения
Project Management Manufacturing Resource Planning –
управление проектами и ресурсами
Configuration Management (CM) – управление
конфигурацией
Integrated Logistic Support (ILS)– интегрированная
логистическая поддержка
Интегрированная информационная среда –
совокупность распределенных баз данных, содержащих
сведения об изделиях, производственной среде,
ресурсах и процессах предприятия
Электронный документ – структурированный набор
данных, включающий в себя заголовок,
содержательную часть и электронно-цифровую подпись

7.

Основные понятия и определения
PDM-система (Product Data Management) — система
управления данными об изделии
PLM - система (Product Lifecycle Management) –
система, реализующая технологию управления
жизненным циклом изделий
MRP II (Manufacturing Resource Planning) – управление
производственными ресурсами (планирование
производства, логистика, управление финансами и др.)
ERP (Enterprise Resource Planning) – управление
ресурсами предприятия

8.

Эволюция машиностроительного производства
«Индустрия 2.0»:
«Индустрия 1.0»: электрификация:
внедрение
механизация:
конвейерного
замена
мускульной силы производства
«Индустрия 3.0»:
автоматизация:
внедрение
роботизированных
систем с ЧПУ
«Индустрия 4.0»:
«умное
производство»
на энергию пара
1784 г.
1870 г.
1969 г.
сегодня

9.

Состояние вопроса
• В настоящее время исследования по прогнозированию создания
цифровых производств ускоренными темпами развиваются в
США в Американском оборонном исследовательском агентстве
(DARPA), в Германии в Фраунхоферском институте
автоматизации и организации производства (IFF, г.Магдебург), в
Нидерландах в компании Oce Technologies и других научных
центрах.
• Компанией Siemens разработана программа “Industry 4.0”, в КНР
программа «Производство 2025»,которые определяют основную
концепцию развития цифровых производств.
• В Российской Федерации также проводятся аналогичные
исследования, но пока без системной увязки всех технологий и
процессов, реализуемых в цифровом производстве

10.

Информационная модель производства
• Основной
целью
построения
информационной модели
производства является установление количественных и
логических связей между переменными, характеризующими
состояние
контролируемых
показателей
деятельности
предприятия и его участков. Под этими переменными
понимаются параметры изделия (конструкторские данные),
контролируемые
параметры
технологических
процессов,
производственные данные (информация, связанная с обработкой,
сборкой, транспортированием, хранением изделий).
• Разработка информационной модели машиностроительного
предприятия заключается в тщательном исследовании реальных
информационных
потоков в производстве,
алгоритмов
переработки информации и объектов автоматизации с целью
совершенствования
информационной
системы,
выбора
технических средств механизации и разработки принципов
автоматизированной системы управления предприятием

11.

Модель цифрового производства

12.

Цифровой макет предприятия
• Цифровой
макет
предприятия
определяет
информационные
связи
между
элементами
производственной
системы
предприятия
при
выполнении производственной программы, которые
используются при структурном моделировании
технологической, транспортной и других подсистем.
На рисунке приведен пример цифрового макета
предприятия, на котором стрелочками обозначены
логистические связи элементов технологической и
транспортной
подсистем,
возникающие
при
производстве конкретного изделия.

13.

Цифровой макет предприятия

14.

Комната виртуальной реальности с
использованием технологий Capturing Motion

15.

Вставка сборок оборудования производственных
участков в строительную часть корпуса

16.

Этапы жизненного цикла изделия и их
компьютерная поддержка