Широчайшее внедрение современных CAD систем в обычном и специальном машиностроении позволило поднять уровень конструкторской и технологической подготовки производства на новый информационный уровень, повысить качество выпускаемой продукции и сократить сроки подготовительного периода ее производства.
   Однако, используемые в настоящее время системы трехмерного конструкторского моделирования (Unigraphics, Autocad, Компас, T-Flex, Autodesk Invertor и.т.п.) по сути своей, являющиеся универсальными инструментами, как правило не могут перекрыть всех нюансов и особенностей конкретного производства на конкретном предприятии. То в одном, то в другом случае возникает нехватка каких-то инструментов или операций, которые нужны конкретному производству, но не реализованы в применяемой CAD системе.
   На этот случай разработчики CAD систем, как правило, предоставляют пользователю набор встроенных средств для самостоятельного создания им самим дополнительного, нужного ему, инструментария. Обычно такими средствами являются различные, встроенные в CAD систему, языки программирования и разработки внутренних и внешних дополнительных программных модулей, расширяющих своей работой функционал стандартного CAD приложения.
  Отдельное место в разделе UniGraphiCS-TeamCenter (Iman), да  и вообще, всех Cad\Cam\Cae продуктов - занимают программы автоматизации производства. Они бывают разные - начиная от Dos ( для станков - управление, передача ), продолжая такими монстрами как Интермех, до различных простейших - для создания шаблонов, заполнения таблиц. А также от различной степени интегрированности в приложения. Некоторые из них являются хорошими, другие просто не знаешь как приложить...
  Внедрение в промышленность оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ) тоже является комплексной автоматизаций производства.
  Создание таких программных модулей производиться студентами, аспирантами, хорошими инженерами, иногда специализированными фирмами. При этом средняя цена, за разработку и сопровождение, колеблется от 500 тысяч, до двух миллионов рублей и выше.

 Знаете. Написал выше умные слова, а потом задумался. Кхм.

  Однажды я был свидетелем, как начальник моего бюро ( можно считать - человек со средним образованием) дал задание инженеру - электронщику (или просьбу) на разработку программы для определения минимальной заготовки Получается, что серьезную во всех смыслах математическую задачу решали 2-а 'левых' человека.. Никого техзадания, уж тем более какой-то математической помощи. Ничего. Как Вы думаете, на каком этапе они находились спустя время T ? - Правильно. На "0"-нулевом. Естественно, что человек, у которого для это не было не какой спец подготовки - сел в "калошу", спросил меня, что да как.. По-советовшись со знакомым, я дал часть исходников программы (см ниже.). Но довести до чего-то стоящего этот человек не смог. Одного желания программировать - мало.
    Самое интересное в этой истории, то, что на КнаАПО был отдел занимающийся полным сопровождением САПР и баз, и для того, чтобы он начал свою работу. Туда просто надо было обратиться (служебная, простейшее ТЗ) и спустя месяц, другой, начальница бы получила желаемое..., но она не искала легких путей. Поподробнее об этом можно почитать здесь.

  В Универе - для научной работы, меня познакомили с профессором. Он выполнял ?научно-техническую работу?. Суть была в следующем: представьте измельченную горную породу ползущую по конвейеру , порода - попадая в область большого электрического и магнитного поля (направленного) начинает .эээээ разделяться на пустую породу и скажем золото. Уловили смысл?
 В этой научной работе, я во-первых не увидел ничего нового. Такие идеи я читал и раньше , они предлагались еще в 50-60 гг. Суть в том, что таким образом можно перерабатывать только породу, содержащую достаточно большое количество полезных металлов. Cпособ позволяет только подготавливать материал к дальнейшей переработке. И самое главное, недалеко от места добычи, необходимо иметь дешевый источник электроэнергии. Когда я увидел мат-обоснование - сразу понял: очередной маразм по выбиванию денег. Особенно ржал от расчетов куда была включена Кориолисова сила :):) - это для ленты длиной всего лишь 150 метров.
 И вот не давно по телеящику, увидел какой то карьер, цех подготовки для породы, и тележурналист вкратце рассказал, выше рассказанный метод переработки.:):). Только он забыл упомянуть, что рядом была ГЭС. Да и порода проходила не полный цикл, а только стадию извлечения.
:)

 Система реализована в двух CAD. Начинает она работать в системе AutoСad, куда технолог имеет возможность загрузить 2D чертеж листовой детали (на рисунке – исходный чертеж 2D). После запуска разработанного ППМ, технолог указывает на чертеже те контуры детали, которые образуются ее формовкой на проектируемой оснастке, выбирает из базы данных марку и прочностные характеристики используемого для детали материала, щелчками мыши указывает на соответствующей диалоговой форме дополнительную проектную информацию  и запускает  расчет. Система вычисляет все координаты и характеристики кривых, образующих основание оправки для формования рассматриваемой детали, считает углы малок по отгибаемым полкам детали, причем – с учетом пружинения используемого материала, и по результатам расчетов строит трехмерную модель основания штамповочной оправки и прижимов для нее.

Рис. Схема работы прикладного модуля САПР автоматизированного проектирования штамповочных оправок по 2D моделям

   Остается только передать эту модель в соответствующую CAM систему, чтобы получить управляющую программу для станка с ЧПУ для изготовления этой оправки.
    Разработка описанной системы обошлось предприятию около 300 тыс. рублей и окупилась всего за два года  за счет снижения сроков разработок подобных оснасток, снижения объема брака при их изготовлении и снижения объема доводочных работ на деталях после формования.

  Отличие этой программы от рассказанной выше состоит в том, что исходными данными для проектирования оснастки в ней является не двухмерный чертеж детали, а её полнофункциональная 3D модель, созданная в используемой CAD системе. Разработанный модуль предназначался для CAD системы Unigraphics и был написан с использованием UG Open API функций на языке С в виде внутреннего модуля CAD системы. Программа обеспечивает  проектирование формообразующих компонент заготовительно-штамповочной оснастки для изготовления листовых деталей, формуемых эластичными средами.

Рис. Схема работы прикладного модуля САПР автоматизированного проектирования штамповочных оправок по 3D моделям

    Для создания штамповочной оснастки технологу теперь достаточно было загрузить в Unigraphics 3D модель нужной листовой детали (на рисунке – исходная 3D модель детали), запустить программу и указать на экране загруженную модель. Дальше следовал небольшой диалог с компьютером по поводу используемого материала  и геометрии некоторых вспомогательных элементов конструкции оснастки, после чего происходил съем данных геометрии обрабатываемой детали, расчет (опять же с учетом пружинения материала) геометрии основания формовочной оправки, прижима, вкладышей для пробивки, формовки или отбортовки имеющихся на детали элементов жесткости и построение их 3D моделей в пространстве конструкторской сцены CAD системы.
    Так же, как и предыдущая система, эта программа обеспечивал резкое снижение временных затрат на подготовку производства листовых деталей, формуемых эластичными средами, за счет чего и достигался экономический эффект от его использования.

   Современные CAD системы обычно имеют встроенную функцию определения габаритов модели, построенной конструктором в пространстве сцены CAD системы. Однако эти габариты всегда определяются параллельно координатным осям, действующим в текущий момент в системе. А это могут быть совсем не минимальные габариты. Поэтому конструктору (или технологу) приходится вручную вращать координатные оси системы, пытаясь «на глаз» прикинуть их  наиболее рациональное (с точки зрения минимальных габаритов) положение. Не факт, что это конструктору на самом деле удастся сделать.

Рис. Схема работы прикладного модуля САПР автоматизированного
              определения минимальных габаритов изделия по его 3D модели

   Разработанная программа выполняет указанные действия автоматически и получает минимальные габариты с высокой степенью достоверности.   -  :):):):):):):):):):):):)!!!!!!

   На предприятиях уже имеются 3D модели сборок основных объектов производства, в которых смоделированы трассы прокладки электрожгутов между соответствующими блоками оборудования. В используемых для моделирования CAD системах так же имеются надстройки, автоматизирующие работу конструктора и технолога при прокладке электрожгутов ( например в Unigraphics – это модуль проектирования электропроводки Wiring). Такие надстройки позволяют проектировщику не только скомпоновать жгуты в 3D модели изделия, но и получить основную технологическую информацию о жгуте, необходимую для его изготовления, например – раскладку жгута (рис. ниже) на плоскости в виде приближенном к реальности  или схематическом виде с указанием всех точек разветвления жгута и размерами участков трасс между разветвлениями.
   Однако на предприятиях специального машиностроения нашей страны раскладка жгутов ведется по плазовой технологии. Причем под плазом понимается не просто схема раскладки жгута на плоскости, как это дает большинство CAD систем, а раскладка на специальных плазовых столах (рис. ниже), снабженных координатной сеткой базовых отверстий в которые устанавливаются штыри, фиксирующие концы трасс и разветвлений.

Рис. Реализованные в современных CAD системах этапы развертывания информации о электрожгуте по его 3D модели

     Схему раскладки жгута для таких плазов с указанием точек установки фиксирующих штырей в настоящий момент вычерчивают на бумаге, раскатывают ее по плазовому столу, устанавливают по начерченным точкам штыри и ведут вокруг них раскладку проводов.

Рис. Применяемый на производстве плаз электрожгута.

   Грамотно вычертить такой плаз – весьма трудоемкая  задача.
   Требуется облегчить и повысить эффективность труда технолога, выполняющего процесс подготовки производства электрожгутов на предприятии. Нужен прикладной программный модуль, который бы по 3D модели жгута и на основании раскладок, выдаваемых стандартными надстройками CAD систем (рис. выше), обеспечивал автоматическую разработку и вычерчивание необходимого для конкретного предприятия типового плаза.
   Задача решается разработкой математической модели и алгоритма «натягивания» произвольных сеток трасс раскладок электрожгутов (рис.выше) на координатную сеть штырей стандартного плаза.
   При этом следует обеспечить раскладку при минимальном числе выставляемых на плаз штырей и непересекаемость всех трасс ответвлений жгута на плазе. Кроме того, следует реализовать разработанную модель в программном модуле, обеспечивающем грамотный интерфейс с пользователем и построение всех необходимых элементов плаза в пространстве моделирования CAD системы.