Цеховая САПР на базе ADEM VX

Опыт работы с машиностроительными предприятиями показывает, что одним из самых востребованных инструментов автоматизации сегодня становится система, которая может быть названа цеховой САПР.

Круг потребителей подобных продуктов весьма широк — от крупных производств со всевозможными технологическими и конструкторско-технологическими подразделениями, цехами и службами до малых производителей, имеющих в своем арсенале всего несколько станков.

Применение традиционных средств автоматизации, получивших распространение в проектно-конструкторских подразделениях, не всегда подходит, а точнее — практически всегда не подходит для решения задач производства. Здесь нужны иные возможности и иные программно-технические решения.

Попробуем сформулировать требования к цеховой САПР. Для начала рассмотрим условия, в которых работает производство. Первый шаг к подготовке производства — получение пакета заказов.

Как правило, пакет формируют различные заказчики, обладающие разными традициями проектирования и подготовки конструкторской документации, а также разнообразными инструментами автоматизации. Практически все производства, независимо от сферы их деятельности, работают в кооперации с несколькими заказчиками, часть которых постоянно меняется.

Производитель часто находится в таких условиях, что диктовать заказчику форму представления исходных данных он не может. Поэтому инструменты САПР, которыми он будет пользоваться, должны уметь переваривать разнородную исходную информацию: будь то продукт черчения на кульмане или изощренные математические модели.

Рис. 1. Цеховая CAD/CAM/CAPP система на базе ADEM

Теперь давайте разберемся непосредственно в подготовке производства, а именно в той части, которая может быть автоматизирована путем использования CAD/CAM/CAPP-систем.

По определению технологическая подготовка производства (ТПП) заключается в обеспечении технологической готовности предприятия к выпуску изделия. Рассмотрим следующие аспекты:

• обеспечение технологичности изделия, включая изготовление, эксплуатацию и ремонт;

• проектирование и изготовление нестандартного оборудования и оснастки;

• разработку техпроцессов;

• разработку программ управления оборудованием.

Очевидно, что первые два пункта содержат в себе аспекты проектно-конструкторской деятельности, поэтому имеет смысл говорить не о чисто технологической подготовке производства, а о конструкторско-технологической подготовке. Именно комбинация конструкторских и технологических работ определяет САПР для производства как интегрированную CAD/CAM-систему.

Задача обеспечения технологичности изделия по определению должна решаться в тесном контакте с заказчиком-разработчиком. Это объясняется тем, что процесс внесения изменений в конструкцию изделия связан с множеством аспектов, которые находятся в области его ответственности.

Если имеется возможность организовать проработку технологичности совместно КБ и ТБ на единой интегрированной системной платформе, в рамках единой математической модели, то это гарантирует эффективность САПР. К сожалению, существует достаточно причин, которые не позволяют заказчику и производителю иметь или эксплуатировать одинаковые программно-технические средства.

Двигаясь вниз, к основанию пирамиды подготовки производства (рис. 1), мы замечаем все больше различий в подходах и требованиях к САПР.

Проектирование оснастки с виду мало чем отличается от работы конструкторов в КБ. Существенные различия начинают проявляться, когда дело доходит до сложной формообразующей оснастки и инструмента. Сложность задачи возрастает настолько, что обычных средств проектирования в виде чертежных или твердотельных САПР становится явно недостаточно.

Более того, конструкция оснастки напрямую зависит от базы предприятия по оборудованию, инструменту и доступным технологическим приемам. Иными словами, при проектировании оснастки аспекты, связанные с технологией ее изготовления, оказываются доминирующими.

Не менее значимым является то, что проектирование обводообразующей оснастки и инструмента должно заканчиваться соответствующей программой для ЧПУ.

Подготовка управляющих программ становится важнейшим и незаменимым этапом подготовки производства. Вообще, современное металлообрабатывающее производство, не основанное на ЧПУ либо на еще более прогрессивных методах формообразования, практически не может быть конкурентоспособным.

Если конструкторские и технологические подразделения базируются на единой интегрированной CAD/CAM-системе, то благодаря сквозному проектированию процесс программирования станков с ЧПУ может быть организован сверхэффективно.

Если конструкторская система не способна обеспечить требуемую подготовку ЧПУ в условиях реального производства или идет работа по кооперации, цеховая система должна взять на себя все вопросы по преобразованию данных в приемлемый для программирования вид. В противном случае подготовка производства будет сдерживаться трудоемким и длительным периодом повторного ручного ввода данных в CAM-систему.

Существует несколько способов программирования ЧПУ. Первый — ручной ввод данных на стойке станка. Второй — программирование на языках нижнего уровня. Третий — автоматическое получение программ на основе математической модели и технологических параметров, задаваемых пользователем. Первые два малопригодны для обработки сложных конструкций и требуют высокой квалификации программиста. Наиболее прогрессивным является последний способ, поскольку он резко снижает время разработки программы и не требует длительной профессиональной подготовки.

Рис. 2. Создание управляющей программы по геометрической модели изделия

Итак, в основе современного метода программирования станков с ЧПУ лежит геометрическая модель изделия. В связи с этим возникает вопрос о том, где ее взять. В крайнем случае ее придется создавать самостоятельно. Для этого необходима CAD-система с возможностью плоского и объемного моделирования (обратите внимание: моделирования, а не просто черчения).

В лучшем случае модель предоставляет конструктор-заказчик. Но и здесь все не так просто, как кажется на первый взгляд. Уровень проработки модели заказчиком-разработчиком может оказаться совсем недостаточным для прямого использования ее в качестве мастер-модели для механообработки. Как правило, очень важные для технологии нюансы геометрии могут вообще отсутствовать, так как при решении конструкторских задач играют второстепенную роль. Точность моделей может не обеспечивать необходимого качества механообработки.

Более того, для изготовления детали может потребоваться не одна, а несколько специальных моделей, чтобы обеспечить различные технологические переходы. Например, если механообработке предшествует штамповка заготовки, то для проектирования соответствующей оснастки понадобится еще модель штамповки, которая отличается от исходной штамповочными уклонами и радиусами.

Поэтому CAD/CAM-система для производства должна обеспечивать редактирование и модифицирование исходной модели. Тема внесения изменений в модель крайне важна, поэтому рассмотрим ее подробнее.

Если модель плоская, то внесение изменений, как правило, не вызывает особых трудностей. Практически любая CAD-система сегодня предоставляет достаточный математический аппарат плоского редактирования. Но и здесь есть одно слабое звено — входной контроль исходной модели на микроуровне для обеспечения точности. Поэтому технологическая CAD/CAM-система должна обладать аппаратом, автоматизирующим процедуру поиска и локализации проблемных областей.

В случае объемных моделей задача оказывается гораздо сложнее. Большинство современных CAD-систем объемного моделирования предоставляют аппарат внесения изменений на основе истории создания модели. При всей своей простоте и эффективности он имеет два существенных ограничения. Во-первых, обмен структурами историй между различными системами сегодня весьма ограничен. Во-вторых, метод весьма субъективен, поскольку возможности редактирования во многом зависят от того, какую логику изменений конструкции предусмотрел разработчик.

На практике возможностью подобного редактирования, как правило, воспользоваться не удается, даже если весь процесс ведется в рамках единой системной базы. Это связано в первую очередь с тем, что решение задач обеспечения технологичности конструкции и разработка программ с ЧПУ начинаются гораздо позже самого проектирования. Да и у конструктора-заказчика, как говорится, полно других забот. Вспомним, кстати, что обратной связи с разработчиком вообще может и не быть.

В чем же выход? В обеспечении конструктора-технолога такой CAD-системой, которая позволяла бы вносить изменения в модель независимо от логики ее создания.

Для независимого редактирования нужно, чтобы система поддерживала локальные операции, реализация которых возможна на основе методов поверхностного и гибридного моделирования.

Рис. 3.  Модель пресс-формы

Еще несколько слов о программировании ЧПУ по математической модели. Автоматизация программирования ЧПУ связана в первую очередь с накоплением производственного опыта и концентрацией его в алгоритмах системы. Нюансы, возникающие при внедрении системы на различных предприятиях, формируют облик программного продукта.

Развитие новых технологий механообработки вынуждает разработчиков CAD/CAM-систем «бежать впереди паровоза». Чтобы предоставить зрелое решение, во-первых, необходимо постоянное сотрудничество с передовыми мировыми производителями станков и инструмента, а во-вторых, работа на предприятиях, которые применяют эти технологии. Сегодня ближайшим полигоном для обкатки новейших технологий механообработки являются западноевропейские производители. Так, немецкая компания NetVision Datentechnik GmbH & Co. KG в течение нескольких последних лет предоставляет возможность тестирования и отработки функций системы разработчикам ADEM.

А как быть с заделом старых программ? Для сохранения ценнейшего опыта в виде склада перфолент и документов необходимо, чтобы система смогла понимать их формат и позволила обновлять и перевыпускать для нового оборудования.

Иными словами, система должна не только уметь решать прямую задачу проектирования новых программ, но и обладать реверсивной технологией для обеспечения жизнедеятельности существующих процессов. Для решения этой задачи в состав ADEM в2005 г. введен модуль ADEM-репостпроцессор.

Разработка технологических процессов — это, с одной стороны, интеллектуальное творчество, а с другой — гигантская рутинная работа по составлению комплектов документов.

Классификацию техпроцессов по методам в России регламентирует ГОСТ 3.1201-85. Технологический процесс определяет последовательность выполняемых действий, выбор заготовки и материала, используемое оборудование и инструмент, технологические режимы.

Всю имеющуюся информацию можно хранить в базе данных и представлять техпроцесс в виде структуры этих данных. В данном случае комплект документов будет являться отображением этой структуры. Кстати сказать, на многих предприятиях уже существуют базы данных по оборудованию, режимам и т.п. Поэтому одной из характеристик системы должно быть удобство подключения баз данных разной структуры.

Для пользователя работа с системой проектирования техпроцессов состоит в создании сценариев работы технолога (интеллектуальная часть) и в последующем выполнении действий по выбранному сценарию (пользовательская часть). Подобный подход позволяет после некоторого периода настройки и адаптации системы к конкретным задачам эффективно создавать комплекты технологических документов даже не очень опытным специалистам.

Рис. 4. Проектирование техпроцесса в ADEM CAPP

Следует отметить ряд важных свойств, которыми должна обладать система проектирования техпроцессов. Несмотря на существующие стандарты, формы технологических документов на разных предприятиях могут сильно различаться, поэтому система должна обладать возможностью легко перенастраиваться под стандарты и традиции конкретных производств.

Технологические документы могут содержать графические элементы в виде эскизов и схем. Поэтому система должна содержать как минимум плоский CAD для оформления графики, в т.ч. и на основе электронных чертежей, причем это могут быть и сканированные бумажные чертежи. Такая возможность появилась в ADEM, начиная с самых первых версий системы.

В случае применения систем с ЧПУ, система должна использовать все технологические параметры, вводимые пользователем для составления документов на данный технологический переход. В противном случае потребуется повторный ввод данных, что снизит эффективность процесса и может привести к ошибкам.

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод, что система проектирования техпроцессов должна быть не отдельным продуктом, а частью интегрированной CAD/CAM-системы. В этом случае обеспечивается вся необходимая функциональность и достигается целостность процесса подготовки производства.

Рис. 5. Пример модели авиационной детали

Вопрос о степени интегрированности компонентов системы играет важную роль. Чем выше интеграция, чем тщательнее ее составляющие «притерты» друг к другу, тем меньше вероятность отказов системы в целом. Более того, применение интегрированной системы вместо комплекса различных программных продуктов позволяет экономить ресурсы на обучение и внедрение. Единый интерфейс и общие правила управления обеспечивают более тесное взаимодействие участников процесса и создают базис взаимозаменяемости, что немаловажно для гибкости производства.

Рассмотренные принципы построения САПР были сформулированы группой компаний ADEM на самых начальных этапах проектирования комплекса ADEM. Тем самым было положено начало разработки системы сквозного проектирования с акцентом на производственные задачи.

Структура комплекса ADEM представляет собой устойчивую пирамиду, основанием которой является цеховая CAD/CAM/CAPP-система. Независимо от того, функционирует она автономно, в составе полного комплекса, обеспечивающего сквозное проектирование или вкупе с другими программными продуктами, цеховая система на базе ADEM позволяет решать актуальные задачи конструкторско-технологической подготовки производства.

Андрей Быков, генеральный директор ООО «АДЕМ–Центр»

ООО «АДЕМ-Центр»
107497, г. Москва, ул. Иркутская, д. 11
тел: +7 (495) 462-01-56
e-mail: moscow@adem.ru
www.adem.ru

Цеховая САПР на базе ADEM VX: 27 комментариев

  • 01.02.2018 в 01:33
    Permalink

    I simply want to say I am newbie to blogs and really liked this website. Very likely I’m planning to bookmark your blog post . You certainly have awesome article content. Thank you for revealing your web page.

    Ответ
  • 02.02.2018 в 08:08
    Permalink

    Aw, it was a really nice post. In notion I have to put in place writing like this additionally – spending time and actual effort to have a top notch article… but what can I say… I procrastinate alot and also by no indicates apparently go carried out.

    Ответ
  • 05.02.2018 в 21:18
    Permalink

    Whats Happening i’m new to this, I stumbled upon this I have found It absolutely helpful and it has aided me out loads. I’m hoping to contribute & aid different users like its helped me. Great job.

    Ответ
  • 06.02.2018 в 10:31
    Permalink

    I have been previously checking out for a little bit for a superior quality content on this kind of location . Looking at in Google I ultimately discovered this blog. Looking over this info Well, I am grateful expressing that I come with an astonishingly excellent uncanny feeling I found out just what exactly I needed. I most definitely will guarantee to do not ignore this website and offers it a peek on a constant basis.

    Ответ
  • 08.02.2018 в 04:34
    Permalink

    Thanks for every one of your hard work on this blog. My mum take interest in participating in internet research and it’s obvious why. All of us hear all concerning the dynamic way you deliver both interesting and useful steps by means of the web site and as well increase response from others about this subject so our girl has been starting to learn a great deal. Take pleasure in the rest of the new year. You are always carrying out a pretty cool job.

    Ответ
  • 08.02.2018 в 09:16
    Permalink

    Excellent blog right here! Also your website lots up very fast! What host are you the use of? Can I get your associate hyperlink for your host? I desire my web site loaded up as quickly as yours lol

    Ответ
  • 08.02.2018 в 09:21
    Permalink

    I have read a few excellent stuff here. Certainly worth bookmarking for revisiting. I wonder how so much attempt you place to create this sort of great informative web site.

    Ответ
  • 08.02.2018 в 17:28
    Permalink

    Attractive section of content. I just stumbled upon your blog and in accession capital to assert that I get in fact enjoyed account your blog posts. Anyway I will be subscribing to your feeds and even I achievement you access consistently fast.

    Ответ
  • 09.02.2018 в 03:19
    Permalink

    Simply wanna comment that you have a very nice website , I enjoy the style it really stands out.

    Ответ
  • 09.02.2018 в 12:44
    Permalink

    Great beat ! I wish to apprentice while you amend your web site, how can i subscribe for a blog website? The account helped me a acceptable deal. I had been a little bit acquainted of this your broadcast provided bright clear concept

    Ответ
  • 10.02.2018 в 03:26
    Permalink

    I was examining some of your articles on this site and I conceive this website is rattling instructive! Retain putting up.

    Ответ
  • 10.02.2018 в 16:48
    Permalink

    I love the efforts you have put in this, thank you for all the great articles.

    Ответ
  • 11.02.2018 в 05:23
    Permalink

    I’ve been browsing online more than 3 hours today, yet I never found any interesting article like yours. It is pretty worth enough for me. In my opinion, if all web owners and bloggers made good content as you did, the internet will be a lot more useful than ever before.

    Ответ
  • 11.02.2018 в 19:38
    Permalink

    You could certainly see your skills in the paintings you write. The arena hopes for more passionate writers like you who are not afraid to say how they believe. At all times go after your heart. «If the grass is greener in the other fellow’s yard — let him worry about cutting it.» by Fred Allen.

    Ответ
  • 12.02.2018 в 05:52
    Permalink

    I gotta bookmark this web site it seems very beneficial very beneficial

    Ответ
  • 12.02.2018 в 15:23
    Permalink

    hi!,I really like your writing very much! proportion we keep in touch more approximately your article on AOL? I require an expert on this area to solve my problem. Maybe that is you! Looking ahead to peer you.

    Ответ
  • 14.02.2018 в 03:34
    Permalink

    My wife and i felt so contented that Albert could round up his analysis from your ideas he gained using your web page. It’s not at all simplistic to just choose to be making a gift of information and facts other people have been making money from. We really recognize we need you to appreciate for this. Most of the illustrations you have made, the easy web site menu, the friendships you will help to engender — it is everything exceptional, and it is facilitating our son and us understand that content is brilliant, which is certainly extremely essential. Thank you for the whole lot!

    Ответ
  • 14.02.2018 в 17:15
    Permalink

    Hi, Neat post. There is an issue along with your website in web explorer, may test this… IE still is the market leader and a good component to other folks will pass over your great writing because of this problem.

    Ответ
  • 15.02.2018 в 14:55
    Permalink

    Some really great blog posts on this web site, thank you for contribution. «My salad days, When I was green in judgment.» by William Shakespeare.

    Ответ
  • 16.02.2018 в 01:06
    Permalink

    I keep on listening to news reports bulletin focus on collecting endless online grant applications so I have been completely searching for the best internet site to find one. Will you advise me please, in which can I have some?

    Ответ
  • 16.02.2018 в 13:52
    Permalink

    I¡¦ll right away take hold of your rss as I can’t find your e-mail subscription hyperlink or newsletter service. Do you have any? Kindly permit me recognize in order that I may subscribe. Thanks.

    Ответ
  • 16.02.2018 в 15:03
    Permalink

    Regards for helping out, good info. «Those who restrain desire, do so because theirs is weak enough to be restrained.» by William Blake.

    Ответ
  • 17.02.2018 в 07:16
    Permalink

    I have been absent for a while, but now I remember why I used to love this website. Thanks, I will try and check back more often. How frequently you update your website?

    Ответ
  • 17.02.2018 в 09:32
    Permalink

    Nice weblog right here! Also your web site quite a bit up fast! What host are you using? Can I get your associate link for your host? I want my site loaded up as quickly as yours lol

    Ответ
  • 17.02.2018 в 15:37
    Permalink

    Utterly written content material, regards for entropy. «The last time I saw him he was walking down Lover’s Lane holding his own hand.» by Fred Allen.

    Ответ
  • 18.02.2018 в 04:47
    Permalink

    Thank you so much for providing individuals with an exceptionally remarkable chance to discover important secrets from this website. It’s usually very great and also full of a lot of fun for me personally and my office peers to visit your blog particularly 3 times in a week to study the new stuff you have. And indeed, we are at all times fulfilled considering the perfect knowledge served by you. Certain 2 tips in this post are completely the simplest we’ve had.

    Ответ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.