Разработка технологии информационной поддержки проектирования и конструкторской подготовки производства космических аппаратов дистанционного зондирования Земли

• Автор: Космодемьянский, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 180 с. : ил.

Оглавление

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА РАЗРАБОТКИ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

1.1 Становление и развитие методов и средств информационной поддержки изделия в ракетно-космической отрасли

1.2 Этапность разработки изделий космической техники

1.3 Обзор современного инструментария ИПИ-технологий

1.4 Обзор международной и российской нормативной базы С А ЦБ/ИЛИ-тех н ол о г и й

1.5 Основные проблемы использования ИПИ-технологий при разработке космической техники

1.6 Задачи исследования

1.7 Выводы
2 СОЗДАНИЕ И ВЕДЕНИЕ СВЕРХБОЛЬШИХ ЭЛЕКТРОННЫХ МОДЕЛЕЙ ИЗДЕЛИЯ В АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
2.1 Жизненный цикл электронной модели конструкции и компоновки КА ДЗЗ
2.2 Классификация электронных моделей сборочных единиц по количеству компонентов

2.3 Особенности процесса создания и использования сверхбольшой электронной модели изделия
2.3.1 Планирование
2.3.2 Структурирование
2.3.3 Требования, предъявляемые к элементам сверхбольшой электронной модели изделия
2.3.4 Программные решения для работы со сверхбольшой электронной моделью сборочной единицы изделия
2.3.5 Особенности применения компьютерной техники при работе со сверхбольшой электронной моделью сборочной единицы
2.4 Оптимизация сверхбольшой электронной модели сборочной единицы
2.4.1 Необходимость оптимизации электронных моделей сборочных единиц космической техники
2.4.2 Постановка задачи оптимизации электронной модели сборочной единицы
2.4.3 Методы решения задачи оптимизации электронной модели сборочной единицы
2.4.4 Численные эксперименты по улучшению экономичности модели
2.5 Выводы
3 СТРУКТУРНАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ КА В УСЛОВИЯХ КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
3.1 Предпосылки необходимости структурной модернизации процесса проектирования КА
3.2 Формирование изменений в организации проектирования КА

3.2.1 Описание текущей организационной структуры проектирования КА ДЗЗ
3.2.2 Применение адаптивного типа структуры управления к процессу проектирования и конструкторской подготовки производства КА
3.2.3 Комплексное применение ИТ в процессе проектирования и конструирования КА ДЗЗ
3.2.4 Уменьшение количества ошибок в процессе проектирования и конструирования КА ДЗЗ
3.3 Использование интерактивных электронных технических руководств на этапе концептуального, эскизного и рабочего проектирования космических аппаратов дистанционного зондирования Земли
3.3.1 Роль интерактивных электронных технических руководств в процессе разработки космической техники
3.3.2 Учет стандартов
3.3.3 Создание ИЭТР непосредственно в процессе разработки изделия
3.3.4 Особенности КА ДЗЗ как объекта для создания ИЭТР
3.3.5 Технологии и программное обеспечение для создания ИЭТР
3.3.6 Методика создания интерактивной анимации монтажно-сборочных операций с КА ДЗЗ
3.4 Выводы
4 ПРИМЕНЕНИЕ И РАЗВИТИЕ НОВЫХ МЕТОДИК НА ПРОЕКТАХ КА ДЗЗ
4.1 Основные характеристики проектов КА
4.2 Решение задач разработки КА на базе модуля служебных систем
4.2.1 Разработка электронного макета КА на базе модуля служебных систем
4.2.2 Проведение макетно-конструкторских испытаний с использованием электронного макета космического аппарата
4. 3 Решение задач проектирования МКА «Сервал»
4.3.1 Автоматизация планирования и управления проектом
4.3.2 Поддержка проектной и конструкторской разработки ОКР МКА (CAD и PDM)..
4.3.3 Повышение эффективности коммуникаций в проекте
4.3.4 Формирование интерактивных электронных технических руководств на начальном этапе разработки изделия
4.4 Решение задач разработки радиолокационного КА «Обзор-Р»
4.4.1 Общие характеристики проекта КА «Обзор-Р»
4.4.2 Использование адаптивной структуры управления проектом
4.4.3 Комплексное применение САПР на всех этапах разработки КА
4.5 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А АКТ О ВНЕДРЕНИИ
ПРИЛОЖЕНИЕ Б АКТ О ВНЕДРЕНИИ МЕТОДИКИ МКИ

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
CAD, Computer-Aided Design - система автоматизированного проектирования.
CAE, Computer-Aided Engineering - системы автоматизированного инженерного анализа.
CALS-технологии, Continuous Acquisition and Life cycle Support - непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла.
САМ, Computer-aided manufacturing - подготовка технологического процесса производства изделий, ориентированная на использование ЭВМ.
CNC, Computer Numeric Control - компьютерное числовое управление, система управления технологическим оборудованием, применяемая при автоматизации промышленного производства.
CPC, Collaborative Product Commerce - системы управления данными в интегрированном информационном пространстве.
CRM, Customer Relationship Management - Система управления взаимоотношениями с клиентами, прикладное программное обеспечение для организаций, предназначенное для автоматизации стратегий взаимодействия с заказчиками (клиентами).
ERP, Enterprise Resource Planning - организационная стратегия интеграции производства и операций, управления трудовыми ресурсами, финансового менеджмента и управления активами, ориентированная на непрерывную балансировку и оптимизацию ресурсов предприятия посредством специализированного интегрированного пакета прикладного программного обеспечения, обеспечивающего общую модель данных и процессов для всех сфер деятельности.
MES, Manufacturing Execution System - специализированное прикладное программное обеспечение, предназначенное для решения задач синхронизации, координации, анализа и оптимизации выпуска продукции в рамках ка-

2 СОЗДАНИЕ И ВЕДЕНИЕ СВЕРХБОЛЬШИХ ЭЛЕКТРОННЫХ МОДЕЛЕЙ ИЗДЕЛИЯ В АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
2.1 Жизненный цикл электронной модели конструкции и компоновки КА ДЗЗ
В современных методах проектирования и конструирования космических аппаратов моделирование в целом и трехмерное моделирование в частности является основным инструментом разработки. С их помощью решаются задачи построения общего облика КА, проработки основных конструктивных и компоновочных схем, разработки и анализа силовой схемы [38]. Первые трехмерные эскизы общего вида КА и его элементов создаются на самом раннем этапе концептуального проектирования. Создание и работа с трехмерной моделью на этом и последующих этапах должна в обязательном порядке вестись под управлением РБМ-системы. На ранних этапах проектирования это обеспечивает хранение и возможность последующего переосмысливания логики развития проекта. Следует учитывать, что процесс самого проектирования и разработки моделей может существенно различаться в зависимости от разработки принципиально нового КА или разработки с заимствованием и опорой на типовые и готовые решения. Рассмотрим вариант создания принципиально нового КА ДЗЗ, разрабатываемого ОАО «РКЦ «Прогресс». В данной организации используется проектно-конструкторский подход к проектированию, что отражается на процессе моделирования.
Формулируемая на этапе технического предложения идеология построения КА ДЗЗ и формализация основных принципов позволяют начать первые трехмерные проработки общего облика и конструктивно-компоновочной схемы. На этом этапе проектирование может осуществляться с разработкой нескольких вариантов. Как правило, они имеют принципиальное различие и обеспечивают решение целевых задач, и имеют различия в стоимости готового изделия, применяемых технологических процессах, времени разработки и т. д.