Комплекс решений pdm/cad/cam/cae для конструкторско-технологической подготовки производства (ктпп) на базе программного обеспечения лоцман:plm и компас

Комплекс состоит из нескольких основных компонентов:

- Ядро комплекса – система управления инженерными данными и жизненным циклом изделия корпоративного уровня ЛОЦМАН:PLM, содержащая всю информацию об изделии.

- Информационная платформа – набор единых баз данных (справочников) серии ЛОЦМАН, к которым обращаются остальные компоненты комплекса. К справочным относятся данные о материалах и сортаментах, используемых при производстве и эксплуатации выпускаемых изделий; данные о стандартных изделиях, используемых при комплектовании выпускаемых сборочных единиц; данные по единицам измерений; данные по оборудованию и инструменту, используемым в процессе производства и т.д.

- Системы компьютеризации конструкторской подготовки производства КОМПАС-3D и КОМПАС-ГРАФИК с множеством дополнительных специализированных CAD-систем и библиотек.

- Система компьютеризации технологической подготовки производства КОМПАС-АВТОПРОЕКТ, включающая дополнительные модули технологических расчетов, формирования отчетов и т.д.

Использование всеми участниками процесса КТПП единых справочников данных позволяет сформировать интегрированную среду совместной работы над проектом изделия.

Параллельное выполнение работ и взаимодействие конструкторов, технологов и других специалистов при разработке документации на изделие и организации производства обеспечивают встроенные в систему ЛОЦМАН:PLM модуль управления рабочими процессами (модуль Workflow) и модуль просмотра и аннотирования документов (модуль RedLining).

На этапе конструкторской подготовки производства главный конструктор проекта определяет в системе ЛОЦМАН:PLM укрупненный состав разрабатываемого изделия в виде перечня основных узлов. Используя модуль Workflow, интегрированный с системой электронной почты предприятия, он распределяет задания на проработку того или иного узла ведущим конструкторам и впоследствии контролирует сроки и объемы выполненной работы. При помощи систем КОМПАС-3D и КОМПАС-ГРАФИК конструкторы создают модель изделия и подготавливают комплект конструкторской документации, а в системе ЛОЦМАН:PLM параллельно формируется окончательный состав изделия.

На этапе проектирования какой-либо детали для принятия конструкторского решения требуется согласовать с технологическими службами возможность ее изготовления на имеющемся оборудовании, а со службами снабжения – возможность приобретения необходимого материала. Модуль Workflow позволяет быстро провести согласование выбранного решения с другими службами.

По мере наполнения состава изделия конструкторскими данными технологи, используя систему КОМПАС-АВТОПРОЕКТ, начинают технологическую проработку конструкции, определяют маршрут изготовления и оценивают потребность в средствах технологического оснащения. Далее технологические службы формируют маршрутно-операционную технологию, проектируют в системе КОМПАС-3D оснастку и инструмент, рассчитывают нормы расхода материалов, режимы обработки и трудоемкость операций. Электронные данные, получаемые на данном этапе в виде итоговых сводных отчетов, используются службами материально-технического снабжения (МТС) и планово-диспетчерского отдела (ПДО) для оценки себестоимости изделия, формирования сетевого плана-графика производства и т.д. Затем комплект технологической документации, соответствующий ГОСТ, или стандартам предприятия, передается в производство.

В результате вся информация об изделии сохраняется в системе ЛОЦМАН:PLM. Это является важным условием для дальнейшей, быстрой проработки модификаций изделия, проведения согласований с заказчиками и поставщиками, проектирования и запуска в производство новой продукции, преемственной с ранее разработанными проектами.

Система управления инженерными данными и жизненным циклом изделия ЛОЦМАН:PLM

Система обеспечивает:

- хранение технической документации на изделие;

- управление этой документацией;

- управление информацией о структуре, вариантах конфигурации изделий и входимости компонентов в различные изделия;

- управление процессом разработки изделия.

ЛОЦМАН:PLM содержит информацию, необходимую для проектирования, изготовления и эксплуатации продукции машиностроительного предприятия.

Система трехмерного твердотельного моделирования и трехмерного параметрического проектирования КОМПАС-3D

Система КОМПАС-3D позволяет реализовать классический процесс трехмерного параметрического проектирования – от идеи к ассоциативной, объемной модели, от модели к конструкторской документации [34].

Основные компоненты КОМПАС-3D – собственно система трехмерного твердотельного моделирования, чертежно-графический редактор КОМПАС-График и модуль проектирования спецификаций.

Функционируя в составе корпоративных комплексов CAD/CAM/CAE/PDM, решающих задачи оптимизации конструкторско-технологической подготовки производства, КОМПАС-3D взаимодействует с системой ведения электронного архива и управления данными ЛОЦМАН-PLM (или с другими PDM-системами, применяемыми заказчиком) и едиными базами данных (корпоративными справочниками).

Система КОМПАС-3D предназначена для создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа. Многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства.

Особенностью КОМПАС-3D является использование собственного математического ядра и параметрических технологий, разработанных специалистами АСКОН.

Средства экспорта-импорта моделей (форматы IGES, SAT, XT, STEP, VRML) обеспечивают функционирование комплексов, содержащих различные CAD/CAM/CAE системы.

Моделирование изделий в КОМПАС-3D можно вести «снизу вверх» (используя готовые компоненты), «сверху вниз» (проектируя компоненты в контексте конструкции), опираясь на компоновочный эскиз (например, кинематическую схему) либо смешанным способом.

Система обладает функциональными возможностями для работы над проектами, включающими несколько тысяч подсборок, деталей и стандартных изделий. Поддерживаются возможности трехмерного твердотельного моделирования, ставшие стандартом для CAD-систем среднего уровня.

Библиотека стандартных изделий представляет собой локальную версию корпоративного справочника «Стандартные изделия» (крепеж, подшипники и детали машин, детали и арматура трубопроводов, детали пневмо- и гидро- систем, изделия по ОСТ 92 – 3D-модели типовых элементов крепежных изделий, соответствующие пятидесяти двум отраслевым стандартам аэрокосмической промышленности). Кроме того, имеются специализированные приложения, предназначенные для автоматизации типовых работ по проектированию: «Трубопроводы 3D», «Кабели и жгуты 3D», интегрированная система моделирования тел вращения КОМПАС-Shaft 3D, библиотека анимации, библиотека фотореалистики, «Универсальный механизм Express», библиотека муфт. Система распознавания 3D-моделей расширяет возможности обмена математическими моделями между организациями, использующими различные CAD-системы, позволяя распознавать образ модели КОМПАС-3D, импортированной через промежуточный формат (XT, ACIS, STEP, IGES). Основное преимущество системы заключается в том, что в результате преобразования получается трехмерная модель с «деревом построения». Это обеспечивает быстрое и удобное внесение изменений в импортированную модель. Кроме того, сокращается время воссоздания в КОМПАС-3D моделей, полученных из других CAD-систем.

Чертежный редактор КОМПАС-ГРАФИК может использоваться как полностью интегрированный в КОМПАС-3D модуль работы с чертежами и эскизами, так и в качестве самостоятельного продукта, полностью закрывающего задачи 2D-проектирования и выпуска документации. Система ориентирована на полную поддержку стандартов ЕСКД и обладает возможностью настройки на стандарты предприятия.

Средства импорта/экспорта графических документов (КОМПАС-ГРАФИК поддерживает форматы DXF, DWG, IGES, eDrawings) позволяют организовать обмен данными со смежниками и заказчиками, использующими любые чертежно-конструкторские системы.

Функциональные возможности КОМПАС-ГРАФИК обеспечивают быстрое создание качественных чертежей, схем, расчетно-пояснительных записок, технических условий, инструкций и прочих документов.

Программный комплекс КОМПАС-АВТОПРОЕКТ

Программный комплекс КОМПАС-АВТОПРОЕКТ состоит из двух подсистем: КОМПАС-АВТОПРОЕКТ-Технология и КОМПАС-АВТОПРОЕКТ-Спецификация.

Подсистема КОМПАС-АВТОПРОЕКТ-Спецификация обеспечивает ведение базы данных конструкторско-технологических спецификаций и архива разработанных технологических процессов, формирование расцеховочного маршрута обработки детали, автоматическую замену устаревшей оснастки и приспособлений в архивных технологиях, различные режимы поиска техпроцессов на детали и сборочные единицы.

Автоматическое формирование сводных отчетов и ведомостей позволяет оперативно анализировать данные по любому изделию или группе изделий. В подсистеме представлены ведомости материалов, оснастки, загрузки оборудования и др. Все отчеты формируются в формате Microsoft Excell. В подсистему встроен универсальный механизм формирования технологических ведомостей, который обеспечивает разработку пользователями системы новых форм документов.

Подсистема КОМПАС-АВТОПРОЕКТ-Технология обеспечивает компьютеризованное проектирование технологических процессов для основных видов производств, возможность разработки сквозного технологического процесса, а также автоматическое формирование стандартного комплекта технологической документации и документов произвольной формы в горизонтальном и вертикальном исполнении (формат Microsoft Excell). Интеграция с КОМПАС-3D позволяет оперативно просматривать графические документы: чертежи деталей, инструментов, операционные эскизы, карты наладок и т.д., а также импортировать конструкторские спецификации в подсистему КОМПАС-АВТОПРОЕКТ-Спецификация [35].

Автоматическое проектирование технологических процессов осуществляется в следующих режимах:

- на основе техпроцесса-аналога с автоматическим выбором соответствующей технологии из архива по различным критериям, в том числе по конструкторско-технологическому типу детали;

- с использованием типового техпроцесса;

- с использованием библиотеки типовых технологических операций и переходов;

- автоматической доработки типовой технологии на основе данных, переданных с параметризованного чертежа или эскиза КОМПАС;

- автоматической доработки типовой технологии на основе расчетных данных или таблицы типоразмеров изготавливаемых деталей.

Информационное обеспечение КОМПАС-АВТОПРОЕКТ позволяет технологу начать работу с системой сразу же после ее инсталляции. В базовую поставку входят:

- классификатор основных и вспомогательных материалов;

- классификатор технологических операций и переходов;

- классификатор оборудования;

- иллюстрированный классификатор режущего, вспомогательного инструмента, средств измерения, средств защиты и других средств технологического оснащения;

- конструкторско-технологический классификатор деталей.

Формирование комплекта технологической документации осуществляется в среде Microsoft Excell. Обеспечивается автоматическая вставка операционных эскизов, сквозная нумерация технологических карт в составе комплекта. В базовую поставку входят бланки карт по ЕСТД (маршрутные и маршрутно-операционные карты, карты эскизов, контроля, карты технологического процесса, ведомости оснастки, комплектовочные карты).

При необходимости пользователь может самостоятельно создать новые формы технологических документов, в том числе по требованиям стандарта предприятия.

В составе КОМПАС-АВТОПРОЕКТ содержится система расчета режимов сварки, обеспечивающая также выбор сварочных материалов (электродов, сварочной проволоки, защитных газов) и расчет норм расхода сварочных материалов.

Для разработки управляющих программ (УП) к станкам с ЧПУ может быть применена система КОМПАС-ЧПУ для MS DOS, обеспечивающая компьютеризованную разработку УП для различных классов станков с ЧПУ:

- станки сверлильно-фрезерно-расточной группы и обрабатывающие центры;

- электроэрозионные станки;

- токарное оборудование;

- станки для газовой, лазерной и плазменной резки;

- гравировальные станки.

Основное программирование обработки выполняется в пределах 2,5 координат. Дополнительно имеется возможность выполнять 3D-обработку линейчатых и сплайновых поверхностей шаровой фрезой, а также программировать обработку для четырехкоординатных электроэрозионных станков.

Для разработки управляющих программ при изготовлении деталей высокой сложности на всех типах станков с ЧПУ привлекается cамостоятельная CAM-система ГеММа-3D.