364
.pdf1
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»
Основы CALS технологий
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 15.03.04 – Автоматизация технологических
процессов и производств
Воронеж 2016
2
УДК 658
Основы CALS технологий: Методические указания для самостоятельной
работы студентов по направлению подготовки 15.03.04 – Автоматизация
технологических процессов и производств / А.А. Мещерякова; М-во
образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 9 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ
Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени Петра I» Афоничев Д.Н.
3
1. Введение
Учебным планом по направлению подготовки бакалавра 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и производств» предусмотрено изучение курса «Основы CALS технологий».
Программа курса включает формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков владения основами CALS-технологий, выступающих в качестве глобальной стратегии повышения эффективности бизнес-процессов, осуществляемой в ходе жизненного цикла промышленных изделий путем информационной интеграции и преемственности информации, порождаемой на всех его стадиях.
В результате освоения дисциплины студент должен:
-знать: предпосылки и историю развития CALS-технологий; концепцию, базовые принципы и стандарты CALS; понятие, структуру и смысловое содержание разделов интегрированной электронной модели изделия
исредства ее поддержки; понятие, особенности и средства разработки интерактивных электронных технических руководств; особенности реализации CALS-технологий на промышленных предприятиях и обеспечения их информационной безопасности;
-уметь: применять полученные знания для создания и использования интегрированной электронной модели изделия; разработки интерактивных электронных технических руководств; обеспечения информационной безопасности CALS-технологий;
-владеть: практическими навыками применения CALS-технологий, использования языков разметки для создания интерактивных электронных технических руководств, процедурами реализации информационной безопасности в CALS-системах.
2.Общие указания
Методические указания предназначены для бакалавров 4-го курса (7-й семестр) очного обучения. Объем дисциплины и виды учебной работы по семестрам приведены в табл. 1.
4
Таблица 1 - Объем дисциплины и виды учебной работы
|
Трудоемкость |
Семестр |
|
Виды учебной работы |
Всего |
В зачетных |
VII |
|
часов |
единицах |
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
Общая трудоемкость дисциплины |
144 |
4 |
144 |
Аудиторные занятия |
72 |
2 |
72 |
Лекции (Л) |
36 |
1 |
36 |
Практические занятия (ПЗ) |
- |
- |
- |
Лабораторные работы (ЛР) |
36 |
1 |
36 |
Семинары (С) |
- |
- |
- |
Занятия, проводимые в интерактивной |
8 |
0,22 |
8 |
форме (10% от аудиторных по ФГОС ВО) |
|
|
|
Самостоятельная работа (Сам) |
72 |
2 |
72 |
Контроль самостоятельной работы (КСР) |
- |
- |
- |
Курсовой проект (работа) |
- |
- |
- |
Расчетно-графические работы |
- |
- |
- |
Реферат |
- |
- |
- |
Виды итогового контроля (зачет, экзамен) |
* |
* |
зачет |
Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.
Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к зачету.
Лабораторные занятия посвящены разработке интегрированной электронной модели изделия, изучению нормативной базой (стандартами) CALS-технологий, языка представления данных EXPRESS, технологией разработки интерактивных электронных технических руководств, языков разметки GML, SGML и XML при разработке интерактивных электронных технических руководств.
3. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Предпосылки появления и этапы становления CALSтехнологий
Предпосылки появления и этапы становления CALS-технологий. Гибкие производственные системы и компьютеризованные интегрированные производства. Процессы и этапы жизненного цикла промышленных изделий. Автоматизированные системы управления жизненным циклом изделий. Процессы и этапы жизненного цикла промышленных изделий. Автоматизированные системы управления жизненным циклом изделий.
Раздел 2. Основные положения концепции CALS/ИПИ
5
Стратегия и задачи концепции CALS. Базовые принципы концепции CALS. Общие сведения о системах, технологиях и стандартах CALS. Информационное моделирование жизненного цикла промышленных изделий. Структура интегрированной информационной среды жизненного цикла изделий. Интегрированная электронная модель изделия. Понятие, структура и содержание интегрированной электронной модели изделия.
Раздел 3. Методология представления и обмена данными в CALS
Общая структура и содержание стандартов ISO 10303 (STEP), ISO 13584 (PLIB) и ISO 15531 (MANDATE). Принципы объектно-ориентированного моделирования и язык представления данных EXPRESS. Методы функционального моделирования: IDEF0, IDEF1, IDEF1X, IDEF2, IDEF3, IDEF4, IDEF5.
Раздел 4. Технология управления данными об изделиях (PDMсистемы)
Понятие, задачи и функции PDM-системы. Управление процессами. Управление конфигурацией изделия. Управление качеством.
Раздел 5. Интегрированная логистическая поддержка жизненного цикла изделий
Понятие, структура и основные принципы интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий. Информационное обеспечение и способы реализации интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий.
Раздел 6. Интерактивные электронные технические руководства
Понятие и назначение (функции) интерактивных электронных технических руководств. Технология разработки интерактивных электронных технических руководств. Нормативное и программное обеспечение интерактивных электронных технических руководств. Языки разметки GML, SGML, XML.
Раздел 7. Применение CALS-технологий на промышленных предприятиях
Внедрение и использование CALS-технологий на промышленных предприятиях. Реинжиниринг бизнес-процессов предприятия. Информационная безопасность в CALS-системах. Понятие электронной цифровой подписи. Средства антивирусной защиты. Информационная безопасность в компьютерных сетях.
6
4. Лабораторные занятия
Перечень лабораторных работ по курсу для студентов очного обучения представлен в табл.2.
Таблица 2 - Перечень лабораторных работ
№ п/п |
Тема лабораторной работы |
Количество |
|
|
часов |
1 |
Разработка и использование интегрированной |
6 |
|
электронной модели изделия. |
|
2 |
Знакомство с нормативной базой |
6 |
|
(стандартами) CALS-технологий. |
|
3 |
Знакомство с языком представления данных |
6 |
|
EXPRESS. |
|
4 |
Знакомство с семейством стандартов IDEF. |
6 |
5 |
Знакомство с технологией разработки |
6 |
|
интерактивных электронных технических |
|
|
руководств. |
|
6 |
Использование языков разметки GML, SGML и |
6 |
|
XML при разработке интерактивных |
|
|
электронных технических руководств. |
|
Итого: |
|
36 |
5. Самостоятельная работа бакалавров
Часть материала курса вынесена на самостоятельное изучение бакалавров. Темы этой работы представлены в табл.3.
Таблица 3 - Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение
№ п/п |
Тема самостоятельной работы |
|
Номер |
|
|
|
|
|
источника |
1 |
|
2 |
|
3 |
1 |
Гибкие производственные системы и компью- |
1-2 (доп.) |
||
|
теризованные интегрированные производства. |
|
||
2 |
Автоматизированные |
системы |
управления |
1-2 (доп.) |
|
жизненным циклом изделий. |
|
|
|
3 |
Структура интегрированной информационной среды |
1; 1-2 |
||
|
жизненного цикла изделий. |
|
(доп.) |
|
4 |
Информационное обеспечение и способы реа- |
1; 1-2 |
||
|
лизации интегрированной логистической поддержки |
(доп.) |
||
|
жизненного цикла изделий. |
|
|
7
5 |
Средства антивирусной защиты. Информационная |
2; 1-2 |
|
безопасность в компьютерных сетях. |
(доп.) |
Контроль самостоятельной работы бакалавров осуществляется преподавателем. Контроль качества освоения дисциплины проводится посредством текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся. Результаты контроля отражаются в баллах модульно-рейтинговой системы оценки знаний бакалавра.
После прослушивания курса лекций, выполнения лабораторных работ бакалавр допускается к сдаче зачета. Контрольные вопросы к зачету для бакалавров очного обучения приведены ниже.
6.Контрольные вопросы
1.Предпосылки появления и этапы становления CALS-технологий.
2.Гибкие производственные системы и компьютеризованные интегрированные производства.
3.Автоматизированные системы управления жизненным циклом
изделий.
4.Этапы становления САLS -технологий
5.Стратегия и задачи концепции CALS.
6.Базовые принципы концепции CALS.
7.Общие сведения о системах, технологиях и стандартах CALS.
8.Информационное моделирование жизненного цикла промышленных изделий.
9.Структура интегрированной информационной среды жизненного цикла изделий.
10.Интегрированная электронная модель изделия.
11.Понятие, структура и содержание интегрированной электронной модели изделия.
12.Общая структура и содержание стандартов ISO 10303 (STEP), ISO 13584 (PLIB) и ISO 15531 (MANDATE).
13.Принципы объектно-ориентированного моделирования и язык представления данных EXPRESS.
14.Понятие, задачи и функции PDM-системы.
15.Управление процессами.
16.Управление конфигурацией изделия.
17.Управление качеством.
18.Понятие, структура и основные принципы интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий.
19.Информационное обеспечение и способы реализации интегрированной логистической поддержки жизненного цикла изделий.
8
20.Понятие и назначение (функции) интерактивных электронных технических руководств.
21.Технология разработки интерактивных электронных технических руководств.
22.Нормативное и программное обеспечение интерактивных электронных технических руководств.
23.Языки разметки GML, SGML, XML.
24.Внедрение и использование CALS-технологий на промышленных предприятиях.
25.Реинжиниринг бизнес-процессов предприятия.
26.Информационная безопасность в CALS-системах.
27.Понятие электронной цифровой подписи.
28.Средства антивирусной защиты.
29.Информационная безопасность в компьютерных сетях.
Библиографический список
Основная литература:
1.Информационная поддержка жизненного цикла изделий машиностроения: принципы, системы и технологии CALS/ИПИ [Текст] : доп. УМО вузов по образованию в обл. автоматизир. машиностроения (УМО АМ) в качестве учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений / А. Н. Ковшов, Ю. Ф. Назаров, И. М. Ибрагимов, А. Д. Никифоров. - М. : Академия, 2007. - 304 с.
2.Схиртладзе А. Г. Технологические процессы автоматизированного производства [Текст] : доп. УМО вузов по образованию в обл. автоматизир. машиностр. в качестве учеб. для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по направлению подгот. "Автоматизация технол. процессов и пр- в" / А. Г. Схиртладзе, А. В. Скворцов . - М. : Академия, 2011. - 400 с.
Дополнительная литература:
1.Пестрецов С.И. CALS-технологии в машиностроении: основы работы в CAD/CAE-системах [Электронный ресурс]: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2010. - 104 с. - ЭБС "Единое окно".
2.Яблочников Е.И. Компьютерные технологии в жизненном цикле изделия [Электронный ресурс]: учебное пособие / Е.И. Яблочников, Ю.Н. Фомина, А. А. Саломатина. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. - 188 с. - ЭБС "Единое окно".
9
Мещерякова Анна Анатольевна
Основы CALS технологий
Методические указания для самостоятельной работы по направлению
подготовки бакалавра 15.03.04 – «Автоматизация технологических процессов и
производств»
Редактор С.Ю. Крохотина
Подписано в печать |
Формат бумаги |
Заказ |
||
Объем |
п.л. |
Усл. п.л. |
Уч-изд. л. |
Тираж |
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»