Główne cele i zadania przedsiębiorstw produkcyjnych:

Cele ogólne (strategiczne):

-koncepcja na strategicznych obszarach działalności

-poprawa produktywności i udziału w określonym segmencie rynku

-poprawa elastyczności produkcji

-opracowanie i powiązanie struktury kompetencyjnej i funkcjonalnej

-wykorzystanie specyfiki aktualnej rzeczywistości

-obniżka kosztów produkcji przez analizę typu wytworzyć czy kupić

Zadania ukierunkowane na rynek, prowadzące do ciągłego wzrostu sprzedaży, obrotu i przychodów:

-poprawa renomy firmy i marki jej produktów

-ciągłe i aktywne pokonywanie barier rynkowych przy wprowadzaniu nowych produktów

-możliwie długie utrzymanie znaczącej pozycji rynkowej

Cele i zadania w realizacji produkcji:

-wykorzystanie pełnych mocy produkcyjnych

-poprawa jakości produktów

-wzrost produktywności przez wytwarzanie serii o większej liczebności wyrobów (ekonomia skali i ekonomia zakresu)

-zastosowanie nowych koncepcji w sterowaniu produkcją i logistyce

-utrzymanie optymalnych stanów zapasów

Cele finansowe:

-zapewnienie ciągłego rozwoju przedsiębiorstwa

-ciągłe efektywne inwestowanie

Zadania optymalnej realizacji zamówień produkcyjnych:

-ciągły wzrost stopnia dyspozycyjności materiałów

-zmniejszenie wskaźnika kapitał/zapasy

-skrócenie czasów przebiegu (zleceń, dostaw, projektów, produkcji)

-poprawa terminowości i stopnia dostaw

Spełnienie wszystkich wymagań klienta to warunek aby być liderem na rynku:

-technologia Twojego produktu stała się dla klienta wyróżnikiem jego wartości

-konkurencja szybciej wprowadza nowy produkt na rynek

-czas wdrożenia nowego produktu jest dłuższy niż jego obecność

-skrócenie czasu wdrożenia czasu obniża jakość produktu

-różnorodność Twojej oferty zmniejsza się, konkurencyjnej rośnie

Time to market a zysk przedsiębiorstwa:

Produkt a ocena ekonomicznych czynników rynkowych

-rynek określa wymagania wobec produktu i technologii

-zysk poprzez kontrolę kosztów i analizę rynku

Poziom inwestycji w technologie CAD/CAM

Aplikacje dyskretne - poziom rozwiązywanych zadań:

-pełna dokumentacja 2D

-przestrzenne projektowanie części

-analizy (MES, kinematyka, przepływy)

-sterowanie numeryczne obrabiarek

-zarządzanie na poziomie dokumentacji konstrukcyjnej

Model-„modus”-„modulus” – miara obraz sposób. Modelowanie stało się podstawą badań systemów w matematyce, fizyce, chemii, biologii, ekonomii, cybernetyce, analizie dynamicznej maszyn

Aby móc badań funkcjonowanie różnego rodzaju obiektów posługujemy się ich modelami.

*Model-jest uproszczonym odwzorowaniem rzeczywistego obiektu i posiada tylko niektóre cechy obiektu – najistotniejsze ze względu na konkretny cel modelowania np.:

-cechy geometryczne (model geometryczny)

-ruch elementów (model kinematyczny)

-lub inne

*Teoria która jest strukturalnie podobna do inne, co umożliwia przechodzenie od jednej teorii do innej za pomocą zwykłej zmiany terminologii; w tym znaczeniu model jest środkiem poznania.

*jest zastępującą oryginał, przyjętą formą reprezentacji, wykorzystywaną do wyjaśnienia i przewidywania zachowania się oryginału w sposób adekwatny z punktu widzenia celu rozważań

*fizyczne – atrybuty są przedstawione przez wielkości fizyczne (napięcie położenie)-np. model w tunelu aerodynamicznym

*matematyczne – obiekt i jego atrybuty są przedstawiane przez zmienne matematyczne, natomiast ich działanie przez funkcje matematyczne.

Zmienne wejściowe->układ->zmienne wyjściowe

*Model matematyczny bada zależności zmiennych wyjściowych od zmiennych wejściowych. Za zmienne wyjściowe przyjmowane są takie wielkości fizyczne, których otrzymywanie jest celem działania układu.

Pozostałe wielkości mogą być uznawane za wejściowe

W maszynach i innego rodzaju układach matematycznych zmiennymi są np.: siły, momenty obciążeń, naprężenia i odkształcenia elementów, parametry geometryczne i materiałowe, nazwy elementów, rodzaje więzów i wiele innych.

*symulacja – można ją zdefiniować jako technikę rozwiązywania problemów polegającą na śledzeniu w czasie zmian zachodzących w modelu dynamicznym

*komputerowy model symulacyjny – jest logiczno-matematycznym przedstawieniem pojęcia systemu lub działań zaprogramowanym w celu rozwiązania za pomocą komputera

*model deterministyczny- jest analitycznym przedstawieniem pojęcia systemu lub działań, w którym dla danych wielkości wejściowych wyniki są określone jednoznacznie. Dla każdego (dopuszczalnego) zestawu wartości zmiennych wejściowych pozwala wyznaczyć jednoznaczny i ściśle określony zestaw wartości na wyjściach.

Przykład: Elementarne wzoru obliczeniowe fizyki podające w sposób analityczny zależności między poszczególnymi wielkościami i pozwalające dla tych samych danych uzyskać zawsze ten sam określony (zdeterminowany) wynik.

*model stochastyczny- to model w którym powiązania funkcyjne zależą od wielkości losowych. Dal danych wielkości wejściowych wyniki mogą być jedynie przewidziane zgodnie z zasadami probabilistyki

*model wartości oczekiwanych - to model w którym wielkościom losowym zostały nadane ich wartości oczekiwane (lub średnie)

*model wartości skrajnych – to model w którym wielkościom losowym zostały nadane ich wartości skrajne z przedziału ich zmienności.

Zaawansowane metody projektowania

Zmienna losowa to zmienna przyjmująca przy realizacji doświadczenia pewną wartość liczbową zależności od losowego wyniku doświadczenia. Zatem zmienną losową X jest funkcja, której argumentami są losowe zdarzenia elementarne z rozważanego zbioru zdarzeń. W technice spotykamy zmienne losowe skokowe i zmienne losowe typu ciągłego.

Zmienna losową skokową X nazywamy zmienną X, która może przyjmować wartości ze skończonego lub przeliczalnego zbioru wartości t.j. takiego zbioru którego elementy mogą być ponumerowane w jakiejkolwiek kolejności i wpisane w postaci ciągu x1, x2, x3..

Rozkład skokowy (rozkład zmiennej losowej skokowej) uważamy za całkowicie określony teoretycznie, jeśli znane są wszystkie możliwe wartości x1,x1,x3.. jakie może przyjmować zmienna losowa X oraz znane są prawdopodobieństwa p(xi) dla każdego zdarzenia (X=xi) z rozważanego zbioru zdarzeń Σp(xi)=1

Cała masa prawdopodobieństwa równa jedności jest skupiona w przeliczonym lub skończonym zbiorze punktów.

Dystrybuanta empiryczna jest to suma częstości dla wszystkich wartości nie przekraczających x

W(x)=w(0)+w(x1)+w(x2)+…+w(x)

Dystrybuanta teoretyczna jest to wartość sum prawdopodobieństw p(x) dla wszystkich argumentów nie większych od x.

Metody Monte Carlo w modelowaniu procesów stochastycznych.

Poszukiwana jest funkcja rozkładu prawdopodobieństwa zmiennej losowej C, a także jej parametry μ-wartość średnia σ²-wariancja

C może być przedstawiona jako zmienna zależna:

C=f(α1, α2… αN) gdzie α1…-są zmiennymi losowymi, których funkcje rozkładu są znane

1.Dla każdej ze zmiennych losowych αi, na podstawie jej funkcji rozkładu o parametrach μi i σ² obliczana jest wartość i-tej zmiennej.

2.Powyższy krok jest powtarzany dla następnej zmiennej losowej do momentu wyznaczenia wartości wszystkich zmiennych losowych α.

3.Na podstawie obliczonych w krokach 1 i 2 wartości zmiennych losowych αi jest wyznaczana wartość C określona wzorem*

4.Czynności w krokach 1,2 i 3 są powtarzane aż do momentu otrzymania N wartości C.

5.Na podstawie N wartości C jest wyznaczana funkcja gęstości prawdopodobieństwa oraz wartość średnia i wariancja. C można przedstawić w postaci funkcji:

C=f(μ, σ²)

Gdzie μ, σ² są funkcjami zmiennych wejściowych lub parametrów

Inżynieria współbieżna to równolegle i jednocześnie prowadzenie prac projektowych, technologicznych i wykonawczych nad tworzeniem jednego lub kilku produktów.

Korzyści płynące z zastosowania inżynierii współbieżnej

30% do 70% zmniejszony czas rozwoju produktu

65-90% mniej zmian konstrukcyjnych

20-90% szybsze wprowadzenie na rynek

20-110% wyższa produktywność pracowników umysłowych

Projektowanie tradycyjne:

Projektowanie współbieżne:

Pro/DESKOP- jest to przyjazny, łatwo dostępny modeler bryłowy pozwalający na wykonanie modelu 3d, rysunku warsztatowego 2d oraz wizualizację projektu. Całkowicie parametryczne środowisko pozwala również na projektowanie w złożeniu oraz projektowanie współbieżne.

Parametryzacja rozumiana jest jako forma zapisu konstrukcji, w której postać konstrukcyjna oraz układ wymiarów odwzorowane są w pamięci operacyjnej komputera, natomiast zmienne wartości wymiarów czytane są ze zbiorów zewnętrznych. W ten sposób ma miejsce połączenie zapisu jakościowych cech konstrukcyjnych (geometrycznej postaci konstrukcyjnej) z ilościowymi cechami konstrukcyjnymi (wartościami wymiarów).

Zbiór cech konstrukcyjnych

-geometryczne- opisują zewnętrzna oraz makrostrukturę przyszłego środka technicznego. Można je podzielić na jakościowe oraz ilościowe. Cecha jakościowa to geometryczna postać konstrukcyjna (popularnie nazywana kształtem), która przedstawia powierzchnie zewnętrzne oraz wewnętrzne przyszłego elementu. Cechy geometryczne ilościowe – to opisujący geometrię układ wymiarów. Do tego zbioru cech należą również cechy makrostruktury, jak: chropowatość powierzchni, odchyłki kształtu i położenia. Cechy jakościowe i ilościowe są ściśle ze sobą związane.

-montażowe – określają stan wyrobu w trakcie montażu. Cechy te odnoszą się do konstrukcji wieloelementowych i podawane są najczęściej na rysunkach złożeniowych. Przykładem takiej cechy jest moment dokręcania śruby.

-tworzywowe- określają strukturę wewnętrzna przyszłego środka technicznego. Jakościowe opisują mikrostrukturę przyszłego środka technicznego. Ilościowe to m.in. granica plastyczności, odporność na naciski powierzchniowe itp.

Rodzaje parametryzacji:

-dynamiczna- realizowana jest przez manualną zmianę wartości wybranych wymiarów w wyniku czego w sposób dynamiczny następuje modyfikacja geometrycznej postaci konstrukcyjnej oraz wartości układu wymiarów. Taka parametryzacja stosowana jest w programach graficznych Pro/DESPOK, Solid Edge, Pro/Engineer, I-DEAS

-relacyjna- pozwala na zmianę wartości wymiarów wyznaczonych w sposób relacyjny do określonej zmiennej niezależnej np. wartości cech charakterystycznej, lub istotnego wymiaru. Po wprowadzeniu określonej wartości zmiennej niezależnej obliczane są wartości wymiarów po czym następuje aktualizacja istniejącej postaci zapisu konstrukcji. Taka forma jest stosowana w pakietach: Pro.Engineer, ProDeskop, I-DEAS

-programowa- bazuje na integracji języka programowania z programem graficznym np. języka AutoLISP z programem AutoCAD. Polega głównie na modelowaniu zapisu konstrukcji punkt po punkcie (np. jako efekt czytanie danych ze zbiorów zewnętrznych, wprowadzenie pętli iteracyjnych, wprowadzenie warunków ograniczających).