Модели и анализ процессов нисходящего проектирования изделий ракетно-космической техники

1. Модели и анализ процессов нисходящего проектирования изделий ракетно-космической техники Филатов Александр Николаевич

2. 2 2

3. Этапы формирования и отработки технологии нисходящего проектирования • Внедрение систем Creo Elements/Pro и Windchill – самолет «Рысачок».

4. Схема представления технологии нисходящего проектирования

5. Порядок работы по проекту в технологии нисходящего проектирования 1-я фаза – планирование-разработка предварительной структуры изделия и правил кодификации узлов, разработка схемы Управляющей структуры, создание перечня стандартных и покупных компонентов, подготовка библиотеки 3D-моделей, создание пустых объектов управляющей структуры в Creo Elements/Proи Windchill. 2-я фаза - разработка Управляющей структуры - разработка модели границ , разработка мастер-геометрии верхнего уровня, размещение упрощенных моделей приборов и агрегатов, создание модели распределения пространства, разработка мастер-геометрии отсеков и узлов, разработка эскизных моделей деталей и узлов. 3-я фаза - разработка Рабочей сборки изделия - создание пустых объектов рабочей сборки, в соответствии со структурой изделия, размещение моделей приборов и агрегатов в Рабочей сборке, перенос данных из эскизных моделей в конструкторские модели деталей, разработка точных конструкторских моделей деталей, добавления элементов 3D-аннотаций в конструкторские модели деталей, разработка чертежей на базе конструкторских моделей деталей. 4-я фаза - разработка стапельной оснастки и технологического оборудования - разработка мастер-геометрий стапельной оснастки и технологического оборудования, конструкторской модели изделия и его элементов, разработка моделей стапельной оснастки и технологического оборудования с внесением необходимых 3D-аннотаций, разработка на базе моделей чертежей. Далее проект выходит в область производства, где посозданной в конструкторском бюро и службе главного технолога КД осуществляется изготовление изделия.

6. Организация последовательно-параллельных работ по методологии нисходящего проектирования

7. Итерационная модель определения коэффициента ускорения проектно-конструкторских работ с учётом исправления ошибок Закон Д. Амдала: «В случае, когда задача разделяется на несколько частей, суммарное время её выполнения на параллельной системе не может быть меньше времени выполнения самого длинного фрагмента». - ускорение работы программы на p процессорах; – количество процессоров; α - доля от общего объёма вычислений, которая может быть получена только последовательными расчётами; 1 - α - доля от общего объёма вычислений, которая может быть распараллелена.

8. Изменение ускорения при распараллеливании работ в зависимости от числа итераций – суммарное ускорение решения проектно–конструкторской задачи в результате ряда итераций (j); α- доля работ из всего объёма, которая выполняется последовательно; 1 - α - доля работ, которая может быть распараллелена; p- количество параллельно работающих подразделений; j- количество итераций, уточняющих проект за счёт исправления ошибок, допущенных на предыдущих итерациях; = 0е-1j - коэффициент, определяющий долю дополнительной работы на координацию параллельных работ и согласование результатов после j–ой итерации проекта; 0 - коэффициент, определяющий долю дополнительной работы на исправление ошибок, допущенных после первой реализации проекта; 1 – коэффициент уменьшения количества изменений. График изменения ускорения при распараллеливании работ в зависимости от числа итераций

9. Оценка влияния стратегии организации работ на ускорение процесса проектирования по нисходящей технологии Графики изменения ускорения при различных  Графики изменения ускорения для различных p и  = 0,2 Графики изменения ускорения для различных p и  = 0,5

10. Эффективность распараллеливания без учёта и с учётом потерь, связанных с координацией параллельно выполняемых работ введена для учета доли работ, затрачиваемых на координацию параллельных процессов. График функции F(α, p) Условие для , при котором будет ускорение или α) . График ускорения работ

11. Определение числа параллельных процессов, обеспечивающих минимальное значение знаменателя функции Spв непрерывной постановке График функции Sp(α, p) График функции F(α, p)

13. Модель количества изменений, вносимых в конструкторскую документацию n - номер текущего этапа, при работе на котором определяется количество изменений на предыдущих этапах (; – номер предыдущего этапа относительно текущего этапа n; b– коэффициент, учитывающий сложность проектируемого изделия; a - коэффициент, характеризующий уменьшение количества изменений с ростом n для фиксированного значения ν; с – коэффициент, характеризующий рост изменений по ν при фиксированном n. График суммарного изменения количества изменений

14. Фазовые портреты потоков выпуска проектной документации для изделий 1-го и 2-го типов Изделие второго типа Изделие первого типа Общий объём проектной документации

15. Фазовые портреты потоков выпуска КД для изделий 1-го и 2-го типов Изделие второго типа Изделие первого типа Общий объём конструкторской документации

16. Фазовые портреты потоков изменений конструкторской документации для изделий 1-го и 2-го типов Изделие второго типа Изделие первого типа Общий объём измененной конструкторской документации

17. Фазовые портреты потоков изменений конструкторской документации для изделия 3-го типа Проектная документация Конструкторская документация

18. Анализ качества выполнения проектно-конструкторских работ Диаграмма качества проектно–конструкторских работ Диаграмма качества проектных работ Диаграмма качества конструкторских работ Диаграмма сроков разработки изделий

19. Единое информационное пространство Отчеты Производство Проектно-конструкторские работы План производства Состав изделия План ТПП , наличие ресурсов АСУП Creo Elements/Pro Модели КД, ТД КОМПАС Ресурсы Чертежи ВЕРТИКАЛЬ Изменения КД ТПП Техпроцесс Анализ: ANSYS NASTRAN ЛОГОС ЛОЦМАН: архив сканированных копий Расцеховки

20. Библиотеки 3D моделей Крепежные изделия Арматура трубопроводная Библиотека стандартных изделий Библиотека электро-радио изделий Библиотека унифицированных конструкторских изделий Библиотека габаритныхмоделей Приборно-кабельные изделия Изделия общего машиностроения

21. Методическое и нормативное обеспечение • Стандарты предприятия: • СТО 43892776-0180-2011 СМК. Структура контекстов организации Progress в системе управления данными Windchill PDMLink • СТО 43892776-0179-2011 СМК. Правила обозначения и именования файлов моделей и чертежей, созданных в системах трехмерного проектирования. Общие положения • СТП 0162-2010 СМК. Электронная модель изделия. Общие положения • СТП 0157-2010 СМК. Электронные документы. Общие положения • Методики, регламенты и инструкции, действующие на предприятии: • Управление данными в среде Windchill • Создание конструкторской структуры изделия в системе Windchill • Инструкция по проведению автоматизированного процесса «Согласование КД» • Инструкция по проведению автоматизированного процесса «Изменение КД» • Методика нисходящего проектирования при разработке изделий в системе Creo Elements/Pro • Инструкция по созданию рабочих чертежей в Creo Elements/Pro • Инструкция по созданию спецификаций в Creo Elements/Pro • Инструкция по созданию сборочных чертежей в Creo Elements/Pro • Методика создания габаритных моделей в Creo Elements/Pro • Всего на предприятии разработано более 70-ти действующих методик, регламентов и инструкций

22. Автоматизированный процесс «Согласование КД»

23. Аннотированная габаритная модель

24. Аннотированное Представление3Dмодели

25. Разработка РБ «Волга» Управляющая структурапроектанта Управляющая структураконструктора В управляющей структуре проектанта содержится основная геометрия и базовые параметры проектируемого изделия. Данные из верхнего уровня передаются на нижестоящий уровень и дополняются уточняющей геометрией Модель сборки Конструкторская документация Заключительным этапом является создание реальных конструкторских моделей деталей и выпуск конструкторской документации

26. Разработка КА «Обзор-Р» Управляющая структура проектанта Управляющая структура конструктора Комплект двухмерных чертежей Конструкторская модель

27. Спасибо за внимание!