Основы Автоматизированного Проектирования САПР – системы автоматизированного проектирования

Основы Автоматизированного Проектирования САПР – системы автоматизированного проектирования

Цель преподавания дисциплины : ü изучение основ автоматизированного проектирования объектов химической технологии, нефтехимии и биотехнологии. Предмет изучения дисциплины: ü процесс автоматизации проектирования объектов химической техники; ü процесс автоматизации работы с нормативно-технической документацией; ü процесс автоматизации формирования проектной документации.

В результате изучения дисциплины студент должен Знать: ü организацию выполнения проектных работ; ü основные концепции и принципы автоматизированного проектирования; ü основы разработки структур баз данных; ü правила представления конструктивных схем аппаратов и технологических схем процессов с помощью графов и матриц; ü современные средства вычислительной техники, коммуникаций и связи. Уметь: ü анализировать и формализовать данные технической и проектной документации; ü разрабатывать структуры баз данных на уровне специалиста предметной области; ü использовать компьютер при выполнении инженерных и научных расчетов. Иметь навыки: ü разработки проектной документации; ü проектирования технологического оборудования; ü использования математических моделей при оценке альтернативных вариантов технологических схем и оборудования.

Место дисциплины в учебном процессе Дисциплина входит в дисциплины специализаций (ДС. 00) цикла специальных дисциплин и является завершающей в системе инженерной подготовки. Дисциплина базируется на курсах: ü Математика. ü Информатика. ü Гидромеханические процессы. ü Начертательная геометрия и инженерная графика. ü Техническая термодинамика и теплотехника. ü Процессы и аппараты химической технологии. ü Общая химическая технология. ü Метрология стандартизация и сертификация. ü Системный анализ процессов химической технологии. ü Ремонт и монтаж оборудования. ü Конструирование и расчет элементов оборудования. ü Детали машин. ü Основы конструирования. ü Типовое и специальное технологическое оборудование. ü Моделирование химико-технологических процессов. ü Реакторы химических производств.

Темы лекций: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Основные понятия и определения Организация проектных работ Методология автоматизированного проектирования Методология функционального моделирования (ГОСТ Р 50. 1. 028 -2001) Информационное обеспечение САПР Пример разработки информационного обеспечения Использование программных систем «Старт» , «Астра-Нова» и «Трубопровод» при проектировании и эксплуатации технологических трубопроводов Темы лабораторных и самостоятельных работ: 1. Создание исполнительной и паспортно-технической документации на технологические трубопроводы 2. Создание паспортно-технической документации на сосуды и аппараты 3. Расчёты трубопроводов на прочность в программе «Астра-Нова» 4. Разработка функциональной модели 5. Разработка структур баз данных химического оборудования

Рекомендуемая литература В. В. Кафаров, В. Н. Ветохин. Основы автоматизированного проектирования химических производств. М. , Наука, 1987. – 623 с. В. В. Кафаров, В. П. Мешалкин Проектирование и расчет оптимальных систем технологических трубопроводов. М. , Химия, 1991. – 362 с. Кузичкин Н. В. и др. Методы и средства автоматизированного расчета химико-технологических систем. - Л. : Химия, 1987. -152 с. А. Н. Веригин, С. А. Малютин, Е. Ю. Шашихин. Химико-технологические агрегаты. – СПб: Химия, 1996. – 256 с. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования. Учеб. Для вузов. М. : МГТУ. 2002. – 334 с. Кошин В. А. Базы данных. Принципы нормализации. Технология проектирования. Учеб. Курс. Пермь: ПГТУ. – 2002. 108 с. Харрингтон, Д. Барчард Б. , Питцер д. Autocad 2002 для конструкторов. Искусство проектирования пер. с англ. СПБ: ДИАСОФТ. 2002. – 938 с. Якушев Д. М. IT-Проектирование в программе MICROSOFT VISIO. : PROFESSIONAL. 2004. – 383 с. Потёмкин В. Г. MATLAB 6: Среда проектирования инженерных приложений. М. : ДИАЛОГ-МИФИ. 2003. – 444 с. Титаренко н. и. , Малышенко А. А. Mechanical decktop 4, 5, 6. Искусство трёхмерного проектирования. М. : ДИАСОФТ. 2002. – 289 с.

1. Основные понятия и определения Проектирование – процесс составления описания, необходимого для изготовления и эксплуатации в заданных условиях еще не существующего объекта, на основе первичного описания этого объекта и (или) алгоритма его функционирования. Участники процесса проектирования: Субъект проектирования: человек, коллектив. Объект проектирования: деталь, узел, аппарат, установка, предприятие.

Место проектирования в жизненном цикле изделия Роль проектирования в жизненном цикле изделия Комплекс выполняемых при проектировании работ

2. Организация проектных работ Юридические лица, участвующие в разработке проекта Заказчик – любое юридическое лицо. Генеральный проектировщик (подрядчик) – как правило, проектная организация, разрабатывающая технологическую часть проекта. Соисполнители (субподрядчики) – научно-исследовательские институты и другие организации, подключаемые в качестве соисполнителей при разработке проекта.

Функции Заказчика ь формулирует требования к объекту проектирования; ь выдает исходные требования на оборудование с длительным циклом изготовления и на выполнение опытно-конструкторских работ по новому оборудованию; ь утверждает проектно-сметную документацию; ь производит финансирование работ; ь обеспечивает процесс проектирования, пуска и эксплуатации производства; ь несёт ответственность за своевременную подготовку к эксплуатации и выпуску продукции вводимых в действие производств, ввод в эксплуатацию и освоение производственных мощностей, соблюдение финансовой дисциплины.

Функции Генерального проектировщика Назначает главного инженера, ответственного за проект в целом и координацию деятельности всех подразделений. Функции соисполнителей ь Формируют исходные данные на проектирование. Источником исходных данных обычно являются результаты моделирования и экспериментальных исследований на лабораторных, пилотных или полупромышленных установках. ь Несут ответственность за соответствие исходных данных достижениям НТП. ь Несут ответственность за качество разрабатываемых ими проектных решений.

Порядок выполнения связанных с проектированием работ

Техническое задание – Основание для начала проектных работ Разрабатывается Заказчиком совместно с Генеральным проектировщиком на этапе подготовке к проектированию Содержание ТЗ ü номенклатура и объем производства; ü требования по механизации и автоматизации процессов, автоматизации управления процессами и производством; ü исходные положения по разработке мероприятий по защите окружающей среды; ü показатели по эффективности капвложений, материалоемкости и трудоемкости строительства; ü задания по экономному расходованию сырьевых, материальных и энергетических ресурсов; ü данные по использованию научных достижений; ü данные по утилизации производства и вторичному использованию энергоресурсов; ü данные по росту производительности труда; ü сроки начала и окончания строительства; ü наименование генерального проектировщика и строительно-монтажной организации.

Сопроводительные документы к ТЗ ü ü ü акт о выборе места строительства; архитектурно-планировочное задание и строительный паспорт; технические условия на присоединение проектируемого объекта к источникам снабжения, инженерным сетям и коммуникациям; перечень необходимых для проектирования материалов по виду выделяемого топлива, по месторождениям сырья; данные по оборудованию индивидуального изготовления и импортному оборудованию; отчет по выполненным научно-техническим работам и т. д.

Исходная информация для выбора места строительства 1. количество и источники сырья и топлива; 2. размещение рынков сбыта готовой продукции; 3. наличие и состояние водных ресурсов; 4. потребность в энергии; 5. размеры строительной площадки; 6. потребность в рабочей силе и ее наличие; 7. наличие и состав отходов, подлежащих удалению и способы их обезвреживания; 8. наличие транспортных сообщений; 9. демографическая ситуация; 10. наличие строительной и монтажной базы; 11. экологическая ситуация в регионе и т. п.

Этапы проектирования

Части проекта

Содержание проекта ü Общая пояснительная записка Содержит краткую характеристику всех частей проекта и выходные данные по каждой из них, это данные по технологии (сырьевая база, номенклатура, качество и технический уровень продукции, сведения о потребности энергоресурсах, трудовых ресурсов и т. д. ); показатели: экономические, по генплану, транспорту, эффективности вложений и т. п. ü Технология производства Содержит детальную характеристику принятых технологических решений, их соответствие достижениям в области технологии, оборудования и материалов; обоснование численности персонала; решения по вопросам тепло- и энергоснабжения, автоматизации управления процессами и производствами. ü Строительные решения Содержит описание и обоснование решений архитектурно-строительных, по снижению производственных шумов и вибраций, бытовому и санитарному обслуживанию работающих и т. п. ü Сметная документация Содержит данные по стоимости проектируемых предприятий в виде сметных расчётов, входящих в проект и в состав рабочей документации.

Классификация опасных и вредных факторов, которые требуется учитывать при проектировании оборудования Опасные и вредные производственные факторы классифицируют по ГОСТ 12. 0. 003 -74 (Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. ) и подразделяют на физические, химические, биологические и психофизиологические. Физические: ü наличие подвижных частей оборудования; ü повышенная загазованность и запылённость воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура поверхности аппарата и воздуха рабочей зоны; повышенный уровень звукового давления, вибрации, ультразвука, статического электричества; ü повышенное электрическое напряжение; повышенная или пониженная влажность; подвижность и ионизация воздуха; ü острые кромки оборудования; ü расположение рабочих мест на высоте или глубине. Химические: токсические; раздражающие; канцерогенные; мутагенные. Биологические: бактерии; вирусы и продукты их жизнедеятельности. Психофизиологические: физические и нервно-психологические перегрузки.