Proiectarea asistată de calculator în construcția de mașini

1. Esenţa pregătirii tehnologice a fabricării

şi caracteristicile sistemului tehnologic

1.1. Sistemul tehnologic ca obiect al proiectării.

În literatura de specialitate, de regulă, când se pune problema prelucrării mecanice a unor piese, tema de realizare se formulează ca necesitatea proiectării unui proces tehnologic. Această formulare însă s-ar cere concretizată datorită:

a) tendinţelor de dezvoltare a sistemelor de producţie moderne, în care obiectul fabricării se ajustează, se concepe sub sistemul de producţie, şi nu invers. În acest context, se poate spune că la proiectarea unui obiect se va ţine cont de posibilităţile sistemului de producţie existent atât pentru o realizare rapidă a produsului (sistemele de producţie de tip 'just în time' 'exact la timp'), cît şi datorită fiabilităţii sistemului aprobat în desfăşurare (sistemul de producţie de tip 'zero defecte');

b) metodologiei de proiectare aferente teoriei sistemelor care cere o deosebire între tehnologie ca proces, şi sistem de transformare, care în regim de funcţionare va realiza acest proces. Această cerinţă reiese din faptul, că o tehnologie poate fi realizată de mai multe sisteme tehnice, cel puţin parţial distincte între ele, pe când un sistem tehnic funcţionează numai conform unei tehnologii;

c) esenţei procesului de fabricare a piesei ca proces de transformare. Piesa, ca necesitate, se cere fabricată în cazul când în mediul înconjurător nu sînt asemenea obiecte cu caracteristicile solicitate. Deci această necesitate va putea fi îndestulată doar în rezultatul unei transformări, care, după cum se ştie, poate fi realizată numai de un sistem de transformare sistem care are o formă concretă, materială. Tehnologia, fiind de natură spirituală şi realizată în forma abstractă (informaţională), nu poate realiza transformarea. Reieşind din cele expuse, conchidem că tema de realizare se cere formulată ca temă de proiectare a unui sistem tehnologic.

Problema în cauză n-ar trebui să impună careva dubii dacă s-ar ţine cont de faptul că :

a) procesul tehnologic reprezintă fizica procesului de transformare, adică aspectul funcţional al descrierii sistemului tehnologic. Deci proiectarea procesului tehnologic este necesară şi inevitabilă şi ea va reprezenta un element al traseului de proiectare a sistemului tehnologic, care va preceda proiectarea constructivă;

b) reieşind şi din cele expuse mai sus, o tehnologie poate fi realizată de mai multe sisteme tehnice şi, tot din acele cunoscute, o transformare în general poate fi realizată după mai multe tehnologii. Aceste considerente impun separarea etapelor de proiectare tehnologică (funcţională) şi constructivă pentru a avea posibilitatea luării unei decizii şi asupra variantelor tehnologice (fără impunerea forţată a factorului constructiv).

c) metodologia modernă de proiectare susţine că diferite elemente ale unui sistem pot fi supuse la diferite grade de decompoziţie cît şi moduri de proiectare. Adică pentru unele elemente vom accepta soluţii tip (proiectarea exterioară) pentru altele soluţii unice (proiectarea interioară cu formularea temei de realizare pentru element).

Ca şi oarecare alt obiect, sistemul tehnologic se caracterizează prin următorul cvintet de caracteristici:

ST=<H, F, S, Z, U>, (1)

în care H - legăturile sistemului cu mediul înconjurător; F - funcţia sistemului tehnologic; S- structura sistemului tehnologic; Z - caracteristicile funcţional - structurale; U - istoria funcţionării.

În funcţie de etapa ciclului de viaţă al sistemului, aceste caracteristici se manifestă în mod diferit. La etapa proiectării când sistemul are formă abstractă, caracteristicile au următoarele sensuri: H - legăturile sistemului tehnologic pe parcursul etapei de utilizare, valorile şi alţi parametri ai legăturilor se vor conţine în datele iniţiale (tema de realizare); F - funcţia sistemului tehnologic este dată prin nomenclatorul de piese care vor fi fabricate de sistem şi se reduce la realizarea transformării materialului iniţial în piese finite; S - structura sistemului care este obiect al proiectării, ea este determinată pe de o parte de funcţia F, iar, pe de altă parte, de comportarea mediului înconjurător recepţionată de sistem în timpul funcţionării prin legaturile cu mediul H; Z - caracteristicile funcţional - structurale, sînt obiecte ale proiectării, adică, obiectul, pe de o parte, trebuie să fie înzestrat cu valorile necesare ale caracteristicilor prin care sistemul comunică cu mediul, iar pe de altă parte vor fi o parte de caracteristici interioare ale sistemului, care vor condiţiona comportarea sistemului în mediu.; U - deoarece sistemul nu există, nu există nici istoria funcţionării lui. Există doar "istoria proiectării", care va reprezenta soluţiile de proiect intermediare pe parcursul realizării traseului de proiectare.