WYKŁAD 1 2.10.2002

Najczęściej stosowane skróty określające różne aspekty komputerowego wspomagania wytwarzania (rozumianego jako projektowanie, przygotowanie, wdrażanie produktu oraz samą produkcję.

• CAD (Computer Aided Design) - komputerowe wspomaganie procesu projektowania

• CAE (Computer Aided Engineering) - konstruowanie wspomagane komputerowo, dotyczy zarówno tworzenia projektu jak i analizy kosztów, planowania produkcji, specyfikacje materiałów

• CAM ( Computer Aided Manufacturing)

• CAP (Computer Aided Planning) - wykorzystanie komputerów w procesie przygotowania wytwarzania

• CAQ ( Computer Aided Quality Control)

• CAT (Computer Aided Testing)

• CIM ( Computer Integrated Manufacturing)

Komputerowe wspomaganie projektowania zmierza do wzrostu efektywności prac projektowo-konstrukcyjnych. Podstawowymi efektami osiąganymi dzięki stosowaniu systemu CAD są:

1. Obniżenie kosztów i skrócenie czasu opracowania projektu poprzez

• odciążenie projektanta od prac rutynowych i pracochłonnych, wykorzystanie zaoszczędzonego czasu na pracę koncepcyjną

• wykorzystanie biblioteki gotowych elementów

• możliwości tworzenia wielu wariantów rozwiązań pozwalających na optymalizację projektowania i ograniczenia badań prototypowych

• łatwość i redukcję czasu wprowadzania poprawek w projekcie

• automatyczne obliczanie cech konstrukcyjnych, np. wytrzymałości

• obniżenie czasu i kosztów kreślenia dokumentacji projektowej

Umożliwienie wykonywania zadań, które ze względu na swoją złożoność nie mogą być realizowane ręcznie (np. nowoczesne modele karoserii samochodowych)

Podwyższenie jakości dokumentacji

Podniesienie komfortu pracy projektanta

Mimo tych oczywistych korzyści nie można generalizować, że komputerowe wspomaganie powinno być stosowane wszędzie tam, gdzie do tej pory stała deska kreślarska, ponieważ nie wszystkie rodzaje pracy są podatne na wspomaganie, ze względu na:

• koszt konwersji dokumentacji z nośnika papierowego na cyfrowy

• przy sporadycznym tworzeniu projektów może nie być opłacalny

• lepszym rozwiązaniem jest posiadanie informacji cyfrowej w kilku etapach ,wtedy uzyskujemy tańsze przetwarzanie danych

Bariery wdrażania CAD

• bariera ekonomiczne - zwłaszcza dla małych firm zakup i wdrożenie CAD jest najczęstszym i zwykle najtrudniejszym problemem; rozwiązaniem może być zakup na kredyt lup leasing

• bariera psychologiczna - wynika z braku świadomości celu komputeryzacji oraz poczucia zagrożenia ( np. utratą pracy), braku natychmiastowych efektów, tradycjonalizmu; Opór pracowników może doprowadzić do wydłużenia czasu przeznaczonego na wdrożenie CAD i niskiej skuteczności szkolenia kadry.

• bariera organizacyjna - polega na trudności „wbudowania” systemu do istniejącej organizacji bez konieczności wprowadzania generalnych zmian

• bariera kadrowa - brak pracowników posiadających umiejętność obsługi chociażby komputera, nie mówiąc już o specjalistycznym oprogramowaniu

Efektywność systemów CAD

Przez pojęcie efektywności rozumie się stosunek całkowitych efektów do całkowitych nakładów

Efekty zastosowania systemów CAD można podzielić na:

• ilościowe - efekty, które można określić za pomocą jednostek wartościowych, fizycznych lub umownych, np. zmniejszenie zatrudnienia

• jakościowe - które można jedynie opisać

• jednorazowe - osiągane tylko raz w momencie wdrażania (np. redukcja zatrudnienia)

• ciągłe - osiągane w całym okresie eksploatacji systemu

• bezpośrednie - wynikające bezpośrednio ze stosowania systemu (czas projektowania)

• pośrednie - wiążą się pośrednio z wdrożeniem CAD - redukcja kosztów produkcji dzięki optymalizacji w trakcie projektowania

Rodzaje metody oceny efektywności projektowania:

• metody algorytmiczne - duża formalizacja działania gwarantująca osiągnięcie jednoznacznego rozwiązania

• metody heurystyczne - jedynie ogólna instrukcja postępowania, nie gwarantująca osiągnięcia pozytywnego wyniku, nie mogąca funkcjonować bez wkładu projektanta

Metody heurystyczne dominują na etapie wstępnym (koncepcyjnym), na etapie projektu techniczno-roboczego metody algorytmiczne.

Dzięki wykorzystaniu metod algorytmicznych możliwe było wprowadzenie maszyn cyfrowych, które wymagają stosowania algorytmów projektowania ( będących dla nich programami).

1

dzial

0

projektowanie projektowanie

koncepcyjne szczegółowe

Dzięki wprowadzeniu CAD uległa odwróceniu proporcja czasu przeznaczonego na pracę koncepcyjną i projektowanie technologiczne (w klasycznym podejściu praca koncepcyjna zajmowała 15 % czasu, przy komputerowym wspomaganiu - 75%)

Wpływ projektowania CAD na koszty:

generowane informacje

projektowanie

koszty zmian

zdolność wprowadzenia zmian

T [s]

Odpowiednia wielkość

Od sprawności procesu projektowania zależy ok. 85% kosztów wytworzenia projektu.

WNIOSKI:

Efektywność CAD to obniżenie kosztów, możliwość łatwego stworzenia wielu wariantów oraz automatycznego obliczenia cech konstrukcyjnych i symulacji co ułatwia optymalizację procesu.

Efektywność wspomagania projektowania środkami technicznymi:

Efektywność

komputera

mechaniczna

instrumentalizacja prosta

t_p t_m t_k czas

Działania

rutynowe

Działania

heurystyczne

---