Смекни!
smekni.com

Технология и автоматизация производства РЭА (стр. 29 из 37)

характеристик объекта лежит в основе блочно-иерархического подхода к

проектированию и приводит к появлению иерархических уровней в предс-

тавлениях о проектируемом объекте.

Как правило, выделение элементов происходит по функциональному

признаку. Подобное деление продолжается вплоть до получения на некото-

ром уровне элементов, описания которых дальнейшему делению не подле-

жат. Такие элементы называются базовыми.

Т.о., принцип иерархичности означает структурирование представле-

ний об объектах проектирования по степени детальности описаний, а

принцип декомпозиции (блочности) - разбиение представлений каждого

уровня на ряд составных частей (блоков) с возможностями поблочного

проектирования на каждом уровне. В машиностроении базовые элементы

представлены деталями (винт, шпонки, вал и т.д.) - это элементы низше-

го уровня, далее идут сборочные единицы (карбюратор, катодный узел).

При рассмотрении ТП наиболее общее, но и наименее детальное опи-

сание представляется принципиальной схемой ТП. На следующем иерархи-

ческом уровне описываются маршруты обработки деталей как системы, сос-

тоящие из элементов - технологических операций. Дальнейшее применение

принципов иерархичности и блочности приводит к выделению уровней опи-

сания операционной технологии и управляющих программ для станков с

ЧПУ.

При проектировании РЭА к базовым элементам относят элементы прин-

ципиальных электрических схем (интегральные микросхемы, дискретные

электрорадиоэлементы, резисторы, конденсаторы). Из этих элементов оп-

ределяются функциональные узлы - усилители, вторичные источники пита-


- 77 -

ния, сумматоры и т.д. Они, в свою очередь, входят в состав устройств

или блоков, описываемых с помощью функциональных схем (процессор, ОЗУ,

модем). Из устройств компонуются радиоэлектронные системы, описываемые

с помощью структурных схем.

Кроме расчленения описаний по степени сложности, подробности от-

ражения свойств объекта, порождающие иерархические уровни, используют

декомпозицию описаний по характеру отображаемых свойств объекта. Это

приводит к появлению таких аспектов описаний, как функциональный,

конструкторский и технологический.

Функциональный аспект связан с отображением основных принципов

функционирования, характера физических и информационных процессов,

протекающих в объекте, и находящих выражения в принципиальных, функци-

ональных, структурных, кинематических схемах и сопровождающих их доку-

ментах.

Конструкторский аспект связан с реализацией результатов функцио-

нального проектирования, т.е. с определением геометрических форм объ-

ектов и их взаимным расположением в пространстве.

Технологический аспект относится к реализации результатов конс-

трукторского проектирования, т.е. связан с описанием методов и средств

изготовления объектов.

Внутри каждого аспекта возможно свое специфическое выделение ие-

рархических уровней.

Проектирование имеет свои стадии и этапы. Проектирование ТП расч-

леняют на этапы разработки принципиальных схем технологического про-

цесса, маршрутной технологии, операционной технологии и получения уп-

равляющей информации на машинных носителях для управления программ-

но-управляемого оборудования.

При проектировании БИС выделяют этапы:

1. проектирование компонентов;

2. схемотехнического проектирования;

3. функционально-логического проектирования;

4. топологического проектирования.

Проектирование м.б. как нисходящее (от общего к частному) так и

восходящее (от частного к общему). Эти оба метода имеют свои особен-

ности и недостатки и на практике обычно стараются их комбинировать.

Восходящее проектирование имеет место на тех уровнях, где используются

унифицированные элементы.

Составные части процесса проектирования конструкторской докумен-

тации. Проектирование как процесс, развивающийся во времени, состоит

из стадий, этапов, проектных процедур и операций. Стадии: предпроект-

ные исследования; техническое задание на разработку технического про-

екта или предложения; эскизный проект (ЭП); технический проект (ТП);

рабочий проект (РП); испытаний и внедрения.

На стадиях предпроектных исследований, технического задания и

технического предложения на основании изучения потребностей общества в

получении новых изделий и имеющихся ресурсов определяют назначение,

основные принципы построения технического объекта и формулируют техни-

ческое задание (ТЗ) на его проектирование (или на проведение НИР).

На стадии эскизного проекта проверяется корректность и реализуе-

мость основных принципов и положений, определяющих функционирование

будущего объекта и создается его ЭП.

На стадии ТП выполняется всесторонняя проработка всех частей про-

екта, конкретизируются и детализируются технические решения.

На стадии РП формируется вся необходимая документация для изго-

товления изделия. Далее создается и испытывается опытный образец или

пробная партия изделий, по результатам испытаний вносят необходимую

корректировку в проектную документацию, после чего осуществляется

внедрение в производство.


- 78 -

Этап проектирования - часть процесса проектирования, включающая в

себя формирование всех требующихся описаний объекта, относящихся к од-

ному или нескольким иерархическим уровням и аспектам. Часто названия

этапов совпадают с названиями соответствующих иерархических уровней и

аспектов.

Составные части этапа проектирования называются проектными проце-

дурами (это часть этапа, выполнение которой заканчивается получением

проектного решения). Более мелкие составные части процесса проектиро-

вания, входящие в состав проектных процедур, называют проектными опе-

рациями.

Различают проектные процедуры анализа и синтеза. Синтез заключа-

ется в создании описания объекта, анализ - в определении свойств и

исследовании работоспособности объекта по его описанию, т.е. при син-

тезе создаются, а при анализе оцениваются проекты объектов. Процедуры

анализа делятся на процедуры одно- и многовариантного анализа. При од-

новариантном анализе заданы значения внутренних и внешних параметров,

требуется определить значения выходных параметров объекта. Многовари-

антный анализ заключается с исследовании объекта в некоторой области

пространства внутренних параметров. Такой анализ требует многократного

решения систем уравнений (многократного выполнения одновариантного

анализа).

В качестве примера решения задач анализа и синтеза рассмотрим ре-

шение задачи анализа и синтеза сборки в РТК. При организации сборки в

РТК одной из главных проблем является выявление соответствия возмож-

ностей производственной системы, осуществляющей сборку изделия РЭА,

его конструктивно-техническим свойствам. Эту задачу следует решать на

ранних стадиях проектирования изделия, т.к. в процессе изучения вари-

антов и принятия решения необходимо исследовать возможность его реали-

зации. Это называется отработкой изделия на технологичность и регла-

ментируется ГОСТ 14.201 " Общие правила обеспечения технологичности

конструкций изделия". Основная цель отработки на технологичность -

достижение разумного компромисса между свойствами проектируемого изде-

лия как средства достижения заданных целей в процессе эксплуатации и

свойствами того же изделия как объекта производства. Особую важность

эта задача приобретает в условиях внедрения РТК, т.к. традиционные

конструкторские методы решения становятся недостаточно эффективными.

Задача анализа формулируется так: необходимо определить принципиальную

возможность осуществления процесса сборки изделия на основе имеющегося

технологического базиса, удовлетворяющего изготовителя определенными

технико-экономическими показателями.

Исходная информация включает: описание изделия, содержащее сведе-

ния о его конструкции, технических условиях на сборку, описание техно-

логического базиса, включая технико-экономические требования к техно-

логическому процессу сборки. Для решения этой задачи может быть ис-

пользован подход, основанный на синтезе оптимальной в определенном

смысле структуры сборочного производства. Технико-экономические харак-

теристики в зависимости от используемого метода синтеза могут быть оп-

ределены как в процессе автоматизированного проектирования, так и пу-

тем последующего анализа полученного решения.

Базирующийся на таком подходе метод анализа разрешимости сборки

представляет собой реализацию морфологического метода и основан на ис-

пользовании типовых решений на уровне элементов как процесса, так и

системы сборки (сборочных операций и агрегатов); на декомпозиции про-

цесса сборки и сопоставлении каждого элемента процесса с элементом

системы, реализующим сборку; выборе оптимального элемента из них в из-

вестном смысле; совместном решении задач синтеза системы и процесса

сборки.

Задача синтеза структуры решается с помощью совокупности матема-


- 79 -

тических моделей, позволяющих имитировать процесс сборки и формализо-

вать варианты сборочного производства, реализующие сборку заданного

изделия, а также определить их характеристики. В процессе синтеза, яв-

ляющегося многошаговым, путем проверки технологических режимов, неин-

вариантных к последовательности выполнения операций, формируются вари-

анты и выбирается оптимальная в заданном смысле структура сборочного

производства. Определяются неинвариантные технологические режимы, не-