Министерство образования и
науки Красноярского края
Краевое государственное
бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Красноярский технологический
техникум пищевой промышленности»
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ
по дисциплине «Автоматизация технологических
процессов»
ТЕМА УРОКА: «Автоматизированное проектирование»
Формируемые компетенции:
1.
способен научно анализировать социально-значимые
проблемы и процессы готов к практическому анализу логики различного рода рассуждений;
2.
способен к когнитивной деятельности;
3.
готов анализировать информацию для решения
проблем, возникающих в профессионально деятельности;
4.
способен развивать профессионально важные и
значимые качества личности будущего рабочего (специалиста).
Цели лекции:
Образовательные:
1.
Ознакомить студентов с особенностями развития
современного машиностроения, жизненным циклом изделия, особенностями и перспективами
развития информационных технологий и систем в машиностроении.
2.
Изучить основные цели компьютеризации инженерной
деятельности и возможности современных компьютерно-информационных систем в
машиностроении.
Воспитательные:
1.
Формирование интереса к изучаемой дисциплине и будущей
профессии.
Развивающие:
1.
Способствовать формированию навыков
самостоятельного анализа нового учебного материала.
2.
В целях развития интеллекта и мышления добиваться умения
выделять главное в изучаемом материале.
3.
Способствовать развитию логического мышления.
Методы, применяемые на
занятии:
объяснительно-иллюстративный,
проблемное изложение, эвристическая беседа, методы стимулирования и мотивации
учебно-познавательной деятельности.
Время: 2
академических часа
Место проведения: компьютерный класс с
мультимедийным обеспечением (компьютеры для студентов, проектор, экран, ПК или
ноутбук для преподавателя).
Учебно-материальное
обеспечение:
Наглядные
пособия (схемы): мультимедийная презентация
Библиографические источники, использованные
при подготовке лекции:
1. Основная
литература
·
Норенков И.П. Основы САПР. [Электронный
ресурс]. / База и генератор образовательных ресурсов. Официальный сайт МГТУ
им.Н.Э.Баумана. URL: http://bigor.bmstu.ru/
·
Левин В.И. Информационные технологии в
машиностроении. - М. : Академия, 2013. – 265 с.
2. Дополнительная
литература
·
Черепашко А.А., Носов Н.В. Компьютерные технологии, моделирование и
автоматизированные системы в машиностроении. - М.: ИН-Фолио, 2009. - 275 с
·
Кондаков А.И. САПР технологических процессов. - М.: Академия,
2008. – 429 с.
·
Журнал «САПР и графика». [Электронный ресурс]. / Официальный сайт
журнала URL: http://www.sapr.ru/
·
КОНЦЕПЦИЯ формирования Государственной комплексной программы
развития машиностроения России. [Электронный ресурс] URL:
http://www.soyuzmash.ru/informcenter/concept/concept.htm
ПЛАН и КРАТКИЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ:
1.
Организационный этап лекции (3 минуты):
|
Название этапа
|
Продолжи
тельность,
мин.
|
Деятельность преподавателя
|
Средства
обучения
|
Деятельность студентов
|
|
Организацион-ный этап
|
3
|
· здоровается со студентами;
· сообщает студентам тему и план лекции;
· отмечает в журнале отсутствующих студентов.
|
слайд презентации лекции
|
· здороваются с преподавателем;
· записывают тему и план лекции
|
2. Мотивация деятельности студентов
(время 5 минут).
|
Название этапа
|
Продолжи
тельность,
мин.
|
Деятельность преподавателя
|
Средства
обучения
|
Деятельность студентов
|
|
Мотивацион-ный этап
|
5
|
объясняет значимость изучаемого материала для применения в
дальнейшем обучении и в профессиональной деятельности.
|
слайд презентации лекции, объяснение
|
слушают объяснение
|
Вопросы
лекции:
1.2.1. Особенности современного этапа развития машиностроения
1.2.2. Жизненный цикл изделия
1.2.3. Основные цели компьютеризации инженерной деятельности
1.2.4. САПР в компьютерно-интегрированном производстве
1.2.5. Перспективы развития информационных технологий и систем в
машиностроении
3. Актуализация знаний (7 минут)
|
Название этапа
|
Продолжи
тельность,
мин.
|
Деятельность преподавателя
|
Средства
обучения
|
Деятельность студентов
|
|
Актуализация знаний
|
7
|
задает вопросы, опираясь на уже имеющиеся знания у студентов.
|
слайд презентации лекции, объяснение
|
· отвечают на поставленные вопросы,
· анализируют и систематизируют материал
|
Вопросы для актуализации
знаний:
1. Что такое автоматизированное
проектирование?
2. Что является объектами автоматизированного
проектирования в машиностроении?
3. Что такое компьютерная
модель?
4.
В чём
особенности проектирования изделий и процессов в машиностроении?
4. Усвоение новых знаний (70
минут)
|
Название этапа
|
Продолжи
тельность,
мин.
|
Деятельность преподавателя
|
Средства
обучения
|
Деятельность студентов
|
|
Усвоение новых знаний
|
70
|
· запускает презентацию лекции.
· объясняет учебный материал.
|
слайды презентации лекции, объяснение
|
· слушают и пишут конспекты;
· анализируют и систематизируют материал;
· задают вопросы.
|
Вопрос №1 (10 минут)
На сайте «Союза машиностроителей России» [http://www.soyuzmash.ru/informcenter/concept/concept.htm] обозначены
приоритеты развития российского машиностроения на период до 2020 г.: « …
обеспечить выход на траекторию постиндустриального развития на основе пятого
технологического уклада с одновременным формированием и развитием наиболее
эффективных направлений шестого технологического уклада….. обеспечить создание
эффективной комплексной системы целевой подготовки и переподготовки
высококвалифицированных кадров машиностроительной отрасли, отвечающей
современным требованиям….». Планируется, что «…в машиностроительном комплексе
России будут доминировать высокотехнологичные производства, обновлены и
подготовлены кадры и закончена модернизация производственного фонда…..». Но
сегодня среди главных проблем отечественного машиностроения – недостаточные
темпы внедрения инновационных технологий и средств обработки и отсутствие
кадров высокой квалификации.
Особенности современного этапа
развития машиностроения
·
Число
классов технических систем увеличивается в 2 раза каждые 10 лет;
·
Сложность
изделий по числу деталей и узлов увеличивается в 2 раза каждые 10 лет;
·
Объем
научно-технической информации в конструировании увеличивается в 2 раза каждые 8
лет;
·
Необходимость
постоянного повышения качества и обновления номенклатуры изделий с целью
сохранения конкурентоспособности;
·
Приоритет
интенсивного развития экономики страны на основе наукоемких инновационных
технологий;
·
Конкурентоспособность
любой современной компании напрямую зависит от уровня применяемых
информационных ресурсов, технологий и систем для автоматизации производственных
и управленческих процессов, конструкторской и технологической подготовки
производства.
Вывод по вопросу №1: эффективное развитие
современного российского машиностроения возможно только на основе широкого
применения информационных систем и технологий.
Вопрос №2: (15 минут)
В соответствии со
стандартом ISO 9004 жизненный цикл изделия складывается из следующих этапов:
1.
маркетинг,
поиск и изучение рынка (используются сетевые информационно-поисковые системы);
2.
проектирование
и конструирование изделия (с применением информационных систем
автоматизированного проектирования изделий);
3.
материально-техническое
снабжение (с применением информационных систем планирования и управления
ресурсами, проектами, складами и т.д.);
4.
технологическая
подготовка производства (с использованием информационных систем
автоматизированного проектирования ТП и УП);
5.
производство,
контроль и проведение испытаний;
6.
упаковка
и хранение;
7.
реализация
и/или распределение продукции;
8.
монтаж и
эксплуатация;
9.
техпомощь
в обслуживании;
10. утилизация.
Вывод по вопросу 2: компьютерно-информационные
технологии автоматизированного проектирования имеют отношение к этапам 2 и 4
жизненного цикла изделий.
Вопрос №3 (10 минут)
Основные цели компьютеризации инженерной деятельности:
·
сокращение
трудоемкости проектирования за счет:
ü автоматизации оформления
документации;
ü информационной поддержки принятия
решений;
ü автоматизации принятия решений;
·
сокращение
цикла «проектирование-изготовление» за счет:
ü совмещенного (параллельного)
проектирования;
ü виртуальных проектных бюро (это новая
концепция).
·
сокращение
себестоимости проектирования за счет
использования специализированных рабочих
мест;
·
улучшение
качества проектирования за счет:
ü вариантного проектирования и
оптимизации;
ü унификации проектных решений;
ü стратегического проектирования.
·
сокращение
затрат на натурное проектирование за счет математического моделирования.
Вывод по вопросу 3: компьютеризация инженерной и
производственной деятельности позволяет повысить качество выпускаемой продукции
и снизить конечные затраты на внедрение изделия в производство.
Вопрос №4: (25 минут)
САПР в компьютерно-интегрированном производстве
САПР – это организационно-техническая
система, которая осуществляет автоматизированное проектирование.
Автоматизированным
называется
проектирование, в ходе которого первичное описание (техническое задание)
преобразуется в проектную документацию путем взаимодействия человека,
вычислительной техники и программного обеспечения.
Системы
автоматизированного проектирования:
·
CAD – Computer Aided Design - системы автоматизированного
проектирования изделий (КОМПАС, AUTOCAD, SolidWorks, NX CAD и др.),
·
CAPP - Computer Aided Process Planning -
системы автоматизированного проектирования технологических процессов (ВЕРТИКАЛЬ,
ADEM TDM и др.),
·
CAD/CAM –
Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing - системы автоматизированного проектирования изделий и
технологий их обработки (ADEM, NX CAM, ProEngineer, Power Solution, SolidCAM,
и др.),
·
CAE – Computer Aided Engineering - системы автоматизированного
инженерного анализа деталей, сборочных узлов и машин (Ansys, Design Space, Nostran и др.),
·
PDM – Project Data Management -системы автоматизированного
управления базами данных об изделии (IMAN, Optegra, Enivia),
·
PM - Project Management –
автоматизированные системы управления процессом проектирования и системы
планирования (WokrFlow, DocFlow, Project Planning),
·
MRP -
Material Requirements Planning – автоматизированные системы управления
производством (SAP R/3, BAAN, Галактика и др.)
Особенности современных САПР:
·
Объектно-ориентированное
взаимодействие человека и ЭВМ (пользователь манипулирует изображениями на
экране в реальном масштабе времени).
·
Интерактивный
режим работы пользователя.
·
Безбумажный
процесс обработки информации (на бумаге – конечный результат).
Возможности современных
компьютерно-информационных систем в машиностроении:
·
Быстрое
создание компьютерных моделей, чертежей изделий и спецификаций.
·
Быстрое
создание компьютерных моделей сборочных узлов и спецификаций.
·
Инженерный
статистический анализ прочности деталей методом конечных элементов.
·
Компьютерное
моделирование работы сборочных узлов.
·
Компьютерное
проектирование технологии обработки детали.
Вывод по вопросу 4: современная эффективная
инженерная деятельность предполагает сквозную информационную поддержку всех
этапов проектирования на основе единой интегрированной базы данных.
Вопрос №5: (10 минут)
Перспективы
развития информационных технологий и систем в машиностроении
1. Опережающее развитие
интеллектуальных технологий и систем по сравнению с технологиями и системами
материального производства.
2. Создание информационной
экономики.
3. Глобализация информационных
технологий и систем.
4. Разработка и создание
принципиально нового технического обеспечения информационных систем и
технологий обработки, передачи и защиты информации.
5. Переход к автоматизации процесса
принятия решений.
6. Создание полноценного
промышленного информационного производства.
7. Принципиально новые
технологии подготовки и переподготовки кадров.
|
Название этапа
|
Продолжи
тельность,
мин.
|
Деятельность преподавателя
|
Средства
обучения
|
Деятельность студентов
|
|
Первичная проверка и закрепление понимания нового
учебного материала
|
15
|
объясняет, как работать с компьютерной тестовой программой.
|
компьютерный тест, объяснение
|
· запускают компьютерный тест;
· отвечают на вопросы.
|
5.
Первичная
проверка и закрепление понимания
Компьютерный тест
создан в программе Айрен ( IREN — Interactive Remote Education
Network), автор – Останин С.Н., URL: http://irenproject.ru/
Пример тестового задания по теме занятия:
В нижеследующем задании укажите варианты правильных
ответов
Основными целями компьютеризации инженерной
деятельности являются:
o сокращение цикла
«проектирование-изготовление»
o сокращение затрат на натурное
проектирование
o сокращение трудоемкости разработки
программных сред
o сокращение трудоемкости сопровождения
программных средств
o использование инструментальных сред
проектирования
o среди предложенных вариантов нет
верного ответа
6.
Подведение итогов. Заключение
|
Название этапа
|
Продолжи
тельность,
мин.
|
Деятельность преподавателя
|
Средства
обучения
|
Деятельность студентов
|
|
Подведение итогов
|
5
|
·
подводит итоги
тестирования по пройденной теме,
· Акцентирует внимание на рассмотренных вопросах;
· отвечает на вопросы студентов;
·
даёт задание на
самоподготовку к следующей лекции - повторить рассмотренный материал
|
компьютерный тест, объяснение
|
задают возникшие вопросы
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.