Выбор системы автоматизированного проектирования технологических процессов для обучения студентов технологическому проектированию

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Социально-экономические и гуманитарные науки

УДК 378

Е. М. Девяткина, Т. Б. Стайкова Научный руководитель - Г. М. Гринберг Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ВЫБОР СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

Приведен сравнительный анализ таких, широко используемых в настоящее время систем автоматизированного проектирования технологических процессов, как ВЕРТИКАЛЬ, СПРУТ и ЛБЕМ. Обоснован выбор системы ВЕРТИКАЛЬ для организации технологической подготовки студентов на кафедре систем автоматического управления летательных аппаратов.

Технологическая подготовка производства (ТИП) - сложный и ответственный процесс, результаты которого напрямую влияют на качество выпускаемой продукции и рентабельность производства. Для эффективного решения задач ТИП применяются различные технические средства и методы автоматизированного проектирования и реализации технологической системы, в совокупности представляющие собой автоматизированную систему технологической подготовки производства (АСТПП). Применение АСТПП обеспечивает возможность производства изделий с заданным уровнем качества и в заданных количествах с наименьшими затратами ресурсов в конкретных условиях производства. Поэтому изучение в процессе обучения в университете вопросов автоматизации ТИП очень важно.

В составе АСТПП можно выделить две основные подсистемы в соответствии с двумя внешними функциями АСТПП:

- автоматизированную систему управления технологической подготовкой производства (АСУТПП);

- систему автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР-ТП).

Правильный выбор базовой САПР-ТП является, с одной стороны, надежным условием эффективного проектирования технологических процессов, а с другой стороны - достаточно сложной задачей. Здесь следует опираться на опыт других организаций и на имеющиеся в распоряжении различные аналитические данные по рейтингам ведущих систем.

Однако, несмотря на имеющуюся в распоряжении аналитическую информацию, процесс выбора конкретных базовых систем требует, как правило, проведения дополнительных самостоятельных проработок. При этом используются различные источники данных и методы сбора информации: опросы пользователей, публикации, пресс-релизы фирм-разработчиков. Применяемый метод определения рейтинга систем основан на экспертных оценках, выполняемых специально созданной комиссией. В задачи, решаемые комиссией, обычно входят: разработка критериев выбора системы, оценка различных систем и поставщиков, разработка планов освоения и внедрения системы.

Нами на основе имеющихся в распоряжении данных [1-3] выполнен сравнительный анализ трех наиболее популярных из ряда используемых в нашей стране САПР-ТП - это ВЕРТИКАЛЬ, СПРУТ и ЛББМ. Все три системы разработаны в России и адаптированы под отечественного пользователя.

Для анализа были выбраны следующие, имеющие наибольшую значимость для пользователей, критерии:

- комплексность процесса подготовки технической документации (возможность создания как конструкторской, так и технологической документации);

- возможность получения необходимых консультаций и технической поддержки от разработчика системы (в том числе непосредственно в г. Красноярске);

- возможность обучения работе с программой в г. Красноярске;

- наличие общетехнических справочников, встроенных в систему;

- открытость системы (возможность создания новых библиотек и редактирования уже существующих);

- интеграция с другими программами (возможность конвертации файлов из одного приложения в другое или в другую программу);

- наличие электронной структуры изделия (все данные по изделию доступны в электронном виде и имеется возможность исправлять файлы в процессе работы);

- возможность адаптации системы под условия конкретной организации.

Полученные результаты приведены в таблице.

Результаты проведенной экспертной оценки сравниваемых САПР-ТП

Критерии выбора ВЕРТИКАЛЬ СПРУТ ЛББМ

Комплексность процес-

са подготовки техниче- + - +

ской документации

Консультации и техни- + + +

ческая поддержка

Консультации и техни-

ческая поддержка в Красноярске + - -

Обучения работе с про-

граммой в г. Красно- + - -

ярске

Наличие общетехниче- + + +

ских справочников

Открытость системы + - -

Интеграция с другими + +

программами

Наличие электронной + + +

структуры изделия

Адаптация под условия + +

конкретной организации

Секция «Инновационные и здоровьесберегающие технологии в современном образовании»

По результатам исследования можно сделать следующие выводы:

- все три системы характеризуются наличием общетехнических справочников, встроенных в программу и электронной структурой изделия, а также возможностью получения технической поддержки от производителя;

- системам ЛББМ и ВЕРТИКАЛЬ характерна комплексность процесса подготовки технической документации;

- системы СПРУТ и ВЕРТИКАЛЬ интегрируются с другими программами и адаптируются под условия конкретного предприятия;

- система ВЕРТИКАЛЬ дополнительно характеризуется возможностью создания новых библиотек и редактирования уже существующих;

- разработчик системы ВЕРТИКАЛЬ (компания «АСКОН») имеет свое представительство в Красно-

ярске, в котором предоставляются услуги по обслуживанию системы и обучению работы с ней.

Таким образом, только САПР ВЕРТИКАЛЬ соответствует всем выделенным критериям. Наиболее непривлекательной для целей обучения является САПР ADEM.

Библиографические ссылки

1. Сайт компании «АСКОН». URL: http://ascon.ru/

2. Сайт группы компаний «ADEM». URL: http://adem.ru/

3. Сайт ЗАО «СПРУТ-Технология». URL: http://sprut.ru/index. asp.

© Девяткина Е. М., Стайкова Т. Б., Гринберг Г. М., 2011

УДК 378

А. В. Лебедев Научный руководитель - Г. М. Гринберг Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ МЕТОДОМ ОКОНТУРИВАНИЯ»

Лаборатории высшего учебного заведения должны обеспечивать практическое освоение изучаемых дисциплин в соответствии с реализуемой вузами специальностью. Предлагается лабораторная работа, позволяющая на практике ознакомиться с технологией изготовления печатных плат методом оконтуривания. Работа состоит из двух фаз: на первой фазе с помощью современных программных продуктов выполняется проектирование печатной платы, а на второй фазе выполняется механическое изготовление спроектированной печатной платы.

В современных электронных устройствах (ЭУ) наиболее распространенным методом создания электрических цепей является печатная плата (IIII). Печатные платы - элементы конструкции, которые состоят из плоских проводников в виде участков металлизированного покрытия, размещенных на диэлектрическом основании и обеспечивающих соединения элементов электрической цепи. Применение ПП позволяет облегчить настройку ЭУ и исключить возможность ошибок при его монтаже, повышает надежность и обеспечивает повторяемость параметров от образца к образцу, способствует механизации и автоматизации производственных процессов.

При изготовлении печатных плат в зависимости от их конструктивных особенностей и масштабов производства применяются различные варианты технологических процессов, в которых используются многочисленные химико-технологические операции и операции механической обработки.

В данной статье описывается разработанная автором лабораторная работа изучения механического метода изготовления печатных плат - метода оконтуривания (фрезерования). Основное достоинство механического метода - высокая оперативность и простота реализации. Преимущественное применение этот метод находит при единичном изготовлении или изготовлении прототипов печатных плат.

Организацию лабораторного практикума для изучения студентами технологии разработки и изготовления печатной платы методом оконтуривания рассмотрим на примере мультивибратора. Лабораторная работа разделена на две фазы.

Фаза 1. Компьютерная обработка, состоящая из следующих этапов.

Этап 1. Разработчиками в программном продукте Altium Designer производится проектирование принципиальной схемы мультивибратора.

Программный пакет Altium Designer относится к системам CAD/CAM и предназначен для создания электронных схем и трассировки печатных плат. Altium Designer представляет собой систему сквозного автоматизированного проектирования электронных аппаратов на базе печатных плат. Принцип сквозного проектирования подразумевает передачу результатов одного этапа проектирования на следующий этап в единой проектной среде (Altium Designer использует интегрированную платформу Design Explorer).

Этап 2. Согласно списку соединений, составленному по схеме мультивибратора, в среде редактора печатных плат Altium Designer выполняется размещение компонентов электрической схемы и трассировка проводников на сигнальных слоях печатной платы, соединяющих выводы электронных компонентов.