Опыт организации системы сквозного проектирования – изготовления для судостроения

К пониманию создания единого информационного пространства для CAD/CAM/CAE специалисты судостроительной отрасли пришли давно. Для «Адмиралтейских верфей» это была одна из актуальнейших проблем, ибо предприятие было полигоном по созданию серийных, единичных и опытных судов, кораблей и сложных, зачастую уникальных, технических объектов. Одновременно осуществлялась постройка и техническая подготовка производства до 20 проектов от 8-10 различных проектантов. Трудно представить всю сложность конструкторско-технологической подготовки производства, разработки схем размещения по строительству, планированию и управлению на предприятии в то время.

Отдельно стоял вопрос о работах в условиях натурного плаза, где проектанты “доводили” конструкции по результатам плазовых проработок и макетирования. Носителем информации для машин и станков с ЧПУ была перфолента.

Не было единого подхода, единой концепции, отсутствовали базовые модели. У каждого проектанта был свой подход к конструкторско-технологической документации.

Координационные Советы при участии ведущих специалистов отрасли, созданные для выработки единой политики, даже в условиях административной системы не смогли решить данную проблему. Это сейчас мы пришли к пониманию того, что в условиях отсутствия в то время современных программно-аппаратных средств это было нереально. Каждый защищал свои уникальные разработки, решающие задачи конкретного проектанта, конкретного завода и брать чужой “эксклюзив” было опасно.

Перелом наступил при реализации программы «Интенсификация-90». Для ее реализации в базовых институтах и на заводах были созданы специализированные отделы, в которые привлекли лучших специалистов по программному обеспечению, электронной части ЭВМ. Только комплексный подход к созданию гибких автоматизированных производств (ГАП) и участков (ГАУ), единая концепция CAD/CAM/CAE позволили успешно решить задачу по созданию на предприятии ГАУ деталей механической обработки на базе СМ-1420 и автоматизированного модуля тепловой резки на базе ПЭВМ. / Доклад по опыту внедрения CAD/CAM/CAE на предприятиях отрасли на секции ИТ/.

На сегодня практически нет универсальных систем для решения планово-учетных задач судостроительной верфи. Разработанные на предприятиях системы (в том числе АС «Верфь» на «Адмиралтейских верфях», выполнены на современном уровне и интегрированы в информационную среду предприятий). /Доклад по АС «Верфь» на секции ИТ/.

В настоящий момент имеется широкий спектр современных программных продуктов для проектирования, как специализированных для судостроения, так и универсальных:

• так называемые тяжелые системы: Tribon, Foran, Сatia, Unigraphics;
• универсальные системы: Inventor, Solid Edge, SOLIDWORKS;
• системы подготовки конструкторской документации: AutoCAD, Кампас и др.

Функциональные возможности многих систем сближаются, и на первое место выходит способность систем взаимодействовать друг с другом, без существенных потерь, а также способность персонала компании продавца, осуществлять комплексную и квалифицированную поддержку, персонала компаний партнеров. В то же время тяжелые судостроительные системы требуют интеграции с машиностроительными САПР для проектирования локального оборудования и элементов судового насыщения.

Специалистами компании Consistent Software SPB, имеющий 14 летний опыт работы с судостроительными и машиностроительными предприятиями, было предложено для них решение, на базе программных продуктов компании Autodesk, а также собственных разработок. Решение предназначалось для выполнения проектных и конструкторских работ, технологической подготовки производства, работы с электронным архивом и документооборотом. А так же ряд специализированных программ по различным специальностям, плюс к этому системы для передачи данных на станки и оборудование с ЧПУ.

Массовым средством для проектирования и оформления конструкторской документации остается AutoCAD, который занимает сегодня 90% рынка САПР и на котором разработано пользователями огромное количество собственных приложений, выпущена большая часть конструкторской документации.

Одним из примеров эффективного использования AutoCAD и разработанных на его основе приложений является опыт «Севмашпредприятия», где специалисты отдела САПР разработали и внедрили на базе AutoCAD пакет собственных приложений (система Бриз) для выпуска конструкторско-технологических документов, в том числе и для плаза. Объектом для внедрения послужила «Морская ледостойкая стационарная платформа «Приразломная».

Компания Autodesk выпустила и успешно развивает новый продукт Inventor Series. На ряду с известными ранее инструментами для параметрического, твердотельного моделирования Inventor Series выделяют широкие возможности для передачи данных из различных систем, включая Tribon, Foran, Сatia и Unigraphics, с сохранением сборочных зависимостей после операции Export и Import. Простота в освоении и удобный пользовательский интерфейс: специалисты, работающие с AutoCAD, осваивают систему Inventor в течение одной - двух недель. Разработчики предлагают, удобную систему справки и поддержки, встроенные средства переноса наработок, сделанных в AutoCAD и других графических редакторах (прикладных программах), выпуск технической документации в формате DWG/DXF. Возможностью ведения проекта от начала и до его завершения, большим количеством сотрудников, объединенных единой базой данных (до 90 человек). Уникальная система работы с текущими проектами.

Для предприятий судостроительного профиля, предлагается оснастить большее количество рабочих мест за счет Inventor Series, и тем самым предоставить в распоряжение инженеров и конструкторов продукт, расширяющий их возможности в разработке и оптимизации сложных объектов судового насыщения.

По нашему мнению, в настоящее время это один из наиболее привлекательных продуктов с соотношении «цена-качество». В состав поставки входят сразу несколько приложений и самостоятельных программ. В состав предлагаемого решения входят:

• Система трехмерного, параметрического моделирования Autodesk Inventor, состоящая из 6 модулей:

  
  ♦ Детали
  ♦ Детали каталогов
  ♦ Сборки
  ♦ Сварные сборки
  ♦ Разнесенные сборки
  ♦ Черчение и спецификации

• САПР Mechanical Desktop 2004
• AutoCAD 2004
• AutoCAD Mechanical 2004

• Наряду со стандартной версией продукта, существует Аutodesk Inventor Professonal — комплекс программного обеспечения для выполнения крупных сборок и изделий, включающий пакеты двумерного и трехмерного параметрического моделирования. В Autodesk Inventor Professional 8 появились, сразу несколько революционных решений и дополнительных специализированных модулей:

• Зеркальное построение массива с возможностью создания новых деталей и узлов.
• Модуль «Трубы и Трубопроводы», входящий в стандартную поставку, позволяет существенно ускорить процесс проектирования трубопроводов при одновременном снижении количества ошибок. Пользовательский интерфейс открыт для пополнения его новыми элементами. Генерация спецификации, параметрическое редактирование, ассоциативная связь с чертежом - вот несколько наиболее важных задач решаемых САПР Аutodesk Inventor Professonal. Программа предлагает несколько вариантов решения прокладки трасс, учитывая соседние объекты в сборке.
• Модуль «Электрические кабели»: это подсистема, обеспечивающая быстрый монтаж электрических устройств на трехмерной модели, соединение их контактов и прокладку кабельных трасс с автоматическим формированием всей отчетной документации по проекту. Все чертежи оформляются стандартными средствами Inventor и могут входить в один проект со сборочными и деталировочными чертежами. Модуль «Электрические кабели», осуществляет импорт данных из электронных САПР в IDF формате. Используя модуль «IDF-импорт», пользователь обеспечит точное размещение мест монтажа, оптимизирует конструкцию изделия, а также предотвратит взаимные пересечения механических деталей и узлов с электронными компонентами изделия.>

На рис.1 показаны разработанные в Inventor машиностроительные изделия.

Рис. 1аРис. 1б

На рис.2 Примеры использования наработок из AutoCAD в Inventor.

рис. 2

На рис.3 Представлены конструкции из САПР TRIBON, где размещение оборудования, трубопроводов произведено в системе Inventor.

рис. 3

На рис.4 Модель, технологической оснастки выполненная в САПР Inventor.

рис. 4

Опыт использования программы Inventor Series 5 на ЦКБ «Черноморец» описывался в журнале «CAD Master» 2001 г., выпуск №2.

В распоряжении клиентов компании CSoftSPb есть ряд специализированных программ, разработанных нашими специалистами. По обработке сканированной технической документации: Raster Arts (RasterDesk, Spotlight), для автоматизация в промышленном секторе: MechaniCS, HydrauliCS, ElectriCS и AutomatiCS. Для технологической подготовки производства: TechnologiCS.

Программа TechnologiCS обладает единой базой данных: конструкторско-технологической и нормативно-справочной информации, а так же информацией об изделиях – ведение спецификаций, работа с составом и структурой изделий. Технологическая подготовка – создание техпроцессов, расчеты технологических параметров, нормирование материалов и трудовое нормирование. Планирование и производство - сводные материальные и трудовые нормативы для изделий и заказов, формирование производственной программы подразделений, расчет потребностей в ресурсах (материалы, комплектующие, инструменты), контроль выполнения. В программе встроенные электронные нормативы для изделий и заказов, формирование производственной программы, так же встроенный электронный архив, документооборот и система хранения данных. В последней версии программы войдут настройки для судостроительных предприятий.

Управление технической информаций и документацией осуществляется в программе TDMS. При создании электронного архива в программе TDMS и передачи в него сканированных документов, для их идентификации используется программа RasterID.

В настоящее время существует дефицит, реально внедренных, PDM систем. TDMS — информационная система для управления технической информацией и электронной документацией. Программа осуществляет управление статусами и версиями документов. Рационально распределяет информацию, контролирует пути прохождения документов и стадии их обработки, накопление информации о процессе работы с данными документами. Механизм управления правами доступа существует с целью обеспечения коллективной (т.ч. параллельной) работы с информацией. Настройка системы позволяет вести для работы в любой предметной области – определение собственных типов объектов и видов документов и настройка отчетов. TDMS осуществляет прямой интерфейс с большинством трехмерных САПР, распознавая из сборки и сборочные зависимости, для передачи данных в собственный архив.

Современные программы позволяют использовать в дальнейшем модели, спроектированные в САD приложениях. Электронная модель передается в программы, для формирования управляющих программ на станки с ЧПУ. Генерация управляющих программ происходит в автоматическом режиме, с заданием необходимых параметров для дальнейшей работы на станках. Передача данных на стойки ЧПУ осуществляется непосредственно с персональных компьютеров. Эта технология позволяет сократить время, снизить риск ошибок и тем самым, снизить количество ручного труда, увеличить производительность и снизить себестоимость конечной продукции предприятия.

Компания Consistent Software имеет в своем распоряжении все необходимое для внедрения вышеизложенных технологий.

Укрупненная схема документооборота для ИЦ представлена на рис. 5.

рис. 5

Список литературы

1. А.А. Петров, А.В. Кобелев, В.А. Кукушкин, В.Н. Виниченко, Д.О. Острокопытов. Опыт использования AutoCAD на СЕВМАШЕ. Cудостроение №3,2002г.
2. С.В. Давыденко, М.М. Павлович, Л.М. Рябенький, к.т.н., А.А. Тучков, к.т.н., И.Б. Фертман, К.В.Попов. Электронный архив конструкторской документации на судостроительной верфи. Судостроение.2001г., №6.
3. Н. Андреянова, В. Былым, к.т.н., А. Козинкин. Новые технологии в судостроении - мечты и реальность. М. CADmaster, 2003, №1.