3 - 2006

САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ: технологию проектировать просто!

Татьяна Белей

Этапы создания нового технологического процесса

Новости с предприятий. Опыт применения ПО АСКОН в технологическом проектировании

В прошлом году компания АСКОН представила свою новую разработку — САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ.  В июньском номере журнала «САПР и графика» (№ 6’2005 (103), с. 8-10) были представлены основные новинки системы, описан новый подход к организации технологических данных и обработке информации.

В этой статье мы расскажем о том, как удобно и быстро сформировать технологический процесс в САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ,о том, как система работает и использует данные в едином информационном пространстве, а также рассмотрим некоторые интересные особенности, за счет которых пользователи смогут увеличить скорость разработки технологических процессов.

Напомним, что САПР ТП ВЕРТИКАЛЬпозволяет:

•  проектировать технологические процессы в автоматизированном режиме;

•  рассчитывать материальные и трудовые затраты производства;

•  формировать все необходимые комплекты технологической документации, используемые на предприятии;

•  организовать и развивать технологические базы данных предприятия;

•  передавать данные в различные системы планирования и управления (классов PDM/MRP/ERP),  а также организовывать совместную работу с модулями и приложениями, разработанными на предприятии.

 Максимально автоматизировать процесс разработки технологических процессов возможно только посредством связи конструкторских и технологических данных. Автоматический перенос данных из чертежа, трехмерной модели, а также данных о детали (сборке), данных по материалу и заготовке позволит на начальном этапе разработки ТП сразу же использовать эти данные — без дополнительного назначения и поиска их в справочниках.

Рассмотрим упрощенную схему взаимодействия компонентов комплекса систем компании АСКОН для автоматизации технологической подготовки производства (рис. 1),  показывающую, как происходит движение данных.

Рис. 1. Взаимодействие компонентов комплекса систем

Рис. 1. Взаимодействие компонентов комплекса систем

ВЕРТИКАЛЬ  получает конструкторскую информацию об изделиях (трехмерные модели, чертежи) из системы трехмерного твердотельного моделирования КОМПАС-3D. Кроме того, в КОМПАС-3D разрабатываются операционные эскизы и другие графические документы.

Модуль ЛОЦМАН-Технолог обеспечивает связь САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ с ЛОЦМАН:PLM, системой управления данными об изделии. Таким образом организуется централизованное хранение технологических процессов. С помощью модуля формирования отчетов (входящего в состав системы ЛОЦМАН:PLM) можно получить сводные отчеты и ведомости. В отсутствие этих компонентов разработанные технологические процессы хранятся локально, например на рабочем месте технолога или в структурированном электронном архиве системы ВЕРТИКАЛЬ. 

При разработке техпроцесса технологу постоянно требуется различная справочная информация — данные о материалах, оборудовании, инструменте и т.п. Ее предоставляют «Универсальный технологический справочник» и «Корпоративный справочник ”Материалы и сортаменты”». «Универсальный технологический справочник» можно использовать во всех системах, входящих в комплекс; он предоставляет единую технологическую справочную информацию для всех служб предприятия.

Разнообразные прикладные модули позволяют производить расчет трудовых и материальных затрат. Все приложения получают технологические данные из системы ВЕРТИКАЛЬ, а справочные данные — из «Универсального технологического справочника» и корпоративных справочников.

Кратко проиллюстрируем схему взаимодействия компонентов комплекса на примере работы технолога.

Основные функциональные характеристики САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ

Виды производства

Комплексный ТП (с использованием баз данных для различных производств: механообработка, штамповка, сварка, резка, гальваника, покрытия, термообработка, литье металлов, сборка), ТП на сборочные единицы. Учитываются особенности структуры ТП и данных для каждого вида производства. Реализована возможность добавления новых видов ТП и переделов средствами администрирования.   

 

Методы проектирования технологических процессов:

•  проектирование на основе техпроцесса-аналога;

•  проектирование с использованием библиотеки часто повторяемых технологических решений;

•  проектирование с применением библиотеки конструкторско-технологических элементов (КТЭ). Автоматическое формирование фрагментов ТП на основе типовых планов обработки КТЭ;

•  заимствование технологических решений из ранее разработанных технологий;

•  диалоговый режим проектирования с использованием баз данных системы.            

 

Режимы формирования текстов переходов:    

•  ручное написание текста с использованием динамического словаря и переменных модели ТП (с применением спецзнаков и спецсимволов);

•  автоматическое формирование текстов переходов по алгоритмам выбранного плана обработки;

•  автоматическое формирование текстов переходов по нормируемой операции ТП;

•  формирование стандартизованных переходов (по ЕСТД или СТП) с помощью справочников;

•  копирование готовых переходов из библиотеки пользователя или из других ТП.

Этапы создания нового технологического процесса

Шаг 1. В системе ВЕРТИКАЛЬ открываем приложение ЛОЦМАН-Технолог. Выбираем в базе данных ЛОЦМАН:PLM деталь, технологический процесс изготовления которой будем разрабатывать. Создаем объект «Технологический процесс» в дереве объектов ЛОЦМАН:PLM и загружаем ТП в ВЕРТИКАЛЬ (рис. 2). Важно отметить, что все действия выполняются в окне одной программы — САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ, не требуя загрузки других систем или переключения между окнами различных программ.

Рис. 2. ЛОЦМАН-Технолог. Создание нового ТП

Рис. 2. ЛОЦМАН-Технолог. Создание нового ТП

В новый технологический процесс автоматически будут переданы все необходимые данные, зарегистрированные в PDM-системе: наименование, обозначение, чистовой вес детали, данные о материале заготовки, норме расхода материала. Кроме того, автоматически подключатся чертеж и 3D-модель детали. 

Если же используются только КОМПАС-3D и ВЕРТИКАЛЬ, то, подключив чертеж (3D-модель), все данные о детали можно в автоматическом режиме перенести в параметры ТП.

Шаг 2. Рассмотрим некоторые наиболее интересные методы проектирования текста технологических процессов.

В системе ВЕРТИКАЛЬ можно работать сразу с несколькими технологиями как с обычными документами. Перенести информацию из одного техпроцесса в другой очень просто: выделив нужный нам фрагмент разработанной ранее технологии и удерживая нажатой левую кнопку мыши, перетаскиваем данные в новый ТП (рис. 3). Таким образом, проектирование технологии на основе заимствования технологических решений становится быстрым, наглядным и удобным. 

Рис. 3. Многодокументность

Рис. 3. Многодокументность

В случае разработки техпроцесса с нуля ВЕРТИКАЛЬ предоставляет уникальный метод автоматизированного проектирования технологии на основе типовых планов обработки КТЭ.

В САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ пользователь может оперировать конструкторско-технологическими элементами (КТЭ). Они объединяют конструкторскую и технологическую информацию об элементах, из которых состоит деталь. Для отображения конструкторско-технологической информации служат дерево конструкторско-технологических элементов и панель для отображения планов обработки.

Формирование дерева КТЭ осуществляется с помощью специальной библиотеки, в которой конструктивные элементы связаны с типовыми технологическими планами их обработки. Библиотека содержит инструменты визуализации и быстрого поиска необходимых элементов (рис. 4).

Помимо увеличения скорости принятия решения при проектировании технологического процесса данная библиотека предоставляет возможность создавать базу знаний, сохранять и  передавать опыт, накопленный за долгие годы работы.

Рис. 4. Библиотека КТЭ

Рис. 4. Библиотека КТЭ

Более подробно идея функционирования КТЭ в системах автоматизированного проектирования была рассмотрена в статье «ВЕРТИКАЛЬ: новое поколение технологических САПР» («САПР и графика» № 6’2005 (103)), поэтому отметим только некоторые ее преимущества.

Между структурами КТЭ и ТП существует двусторонняя синхронизация. Выделив элемент в дереве КТЭ, мы автоматически видим план его обработки и соответствующий переход в тексте технологии. Этот механизм удобен для проверки технологического процесса (рис. 5). Выбираем в дереве КТЭ, например, элемент «Отверстие». На закладке «План обработки» отобразятся все переходы, описывающие его обработку: «Сверлить…», «Рассверлить…», «Расточить…», «Шлифовать…».

Рис. 5.  Механизм выбора плана обработки

Рис. 5. Механизм выбора плана обработки

Удаление элемента из дерева КТЭ приводит к автоматическому удалению подчиненных переходов из технологии. Данная функциональная возможность удобна при проектировании ТП на основе техпроцесса-аналога. Достаточно отредактировать состав дерева КТЭ, удалив элемент поверхности, отсутствующий в новой детали. Это автоматически удалит связанные переходы в тексте технологии.

В системе ВЕРТИКАЛЬреализована возможность удобного доступа ко всем часто используемым данным, ко всей информации, которую необходимо быстро найти. Практически у каждого технолога есть записная книжка (тетрадь), где хранятся такие данные. Есть такая записная книжка и в ВЕРТИКАЛИ — это библиотека пользователя. Данные в ней можно расположить в произвольном виде и оперативно использовать при разработке ТП. Это могут быть и операции, например контрольная или слесарная, и инструмент (любимый резец или фреза), и часто используемая последовательность переходов. Плавающая панель сворачивается и не закрывает рабочее окно системы, но при наведении на нее курсора открывается, предоставляя доступ к данным (рис. 6).

Рис. 6. Библиотека пользователя

Рис. 6. Библиотека пользователя

При проектировании ТП можно применять библиотеку пользователя, атакже базы данных системы, выбирая в диалоговом режиме необходимую информацию с помощью «Универсального технологического справочника».

Как видим, инструментов для формирования техпроцессов  много. При этом технолог может комбинировать их произвольным образом, выбирая оптимальные варианты.

Функциональные характеристики САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ

Режимы работы с конструкторской документацией/эскизами:       

•  тесная интеграция с КОМПАС-3D: работа с 3D-моделью и чертежом КОМПАС непосредственно в окне ВЕРТИКАЛИ (применение ActiveХ-технологии), автоматический перенос данных из чертежа (и 3D-модели) в текст ТП;

•  работа с любыми САD-системами и  растровыми изображениями;

•  подключение графических моделей к элементам ТП и подключение произвольного количества эскизов к каждому элементу «Операция»;

•  обеспечение визуально настраиваемой связи графических данных (конструкторской информации) со структурными элементами ТП (технологической информацией): просмотр и редактирование планов обработки поверхностей КТЭ в привязке к элементам 3D-модели. Навигация в тексте ТП по 3D-модели и (или) по чертежу.  

Автоматизация выбора средств технологического оснащения:      

•  автоматический подбор инструмента и оснастки по параметрам, заданным для выбранного типового плана обработки КТЭ;

•  выбор из справочников с учетом возможных связей инструмента с оборудованием и других заданных ограничений на выборку.

Шаг 3. В качестве графического редактора в системе ВЕРТИКАЛЬ используется система КОМПАС-3D. В отдельном окне системы ВЕРТИКАЛЬ отображается 3D-модель детали, на которую разрабатывается технология, а также чертеж детали. При этом технологу доступен функционал по работе с графическими данными непосредственно в самой технологической системе.

Создавать и подключать технологические эскизы в САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ очень легко. Специальное приложение Мастер создания технологических эскизов позволяет сформировать эскиз на основе шаблона; подключенного чертежа детали; созданных ранее эскизов к операциям данной технологии; 3D-модели (рис. 7). Например, можно быстро сделать эскиз на Контрольную операцию, выбрав режим создания эскиза на основе чертежа (рис. 8). Эскиз формируется автоматически и подключается к указанной операции. В окне ВЕРТИКАЛИ редактируем его, выделив поверхности для контроля. Эскиз готов!

Рис. 7.  Мастер создания технологических эскизов

Рис. 7. Мастер создания технологических эскизов

Рис. 8. Создание эскизов к операции ТП

Рис. 8. Создание эскизов к операции ТП

К операции ТП можно подключить любое количество эскизов; при этом использование любых графических форматов документов и функция их редактирования открывают перед технологом дополнительные возможности. Например, если технологу некогда разбираться в CAD-системах, то к операции ТП можно подключить сканированный документ бумажного варианта эскиза или чертежа.

Шаг 4. Подбор инструмента и оснастки является одной из самых сложных задач при проектировании ТП, особенно для начинающих технологов. В системе ВЕРТИКАЛЬ эта задача реализована с помощью фильтров. Следует отметить, что фильтрация данных производится не только по применяемости, но и по ассоциативным связям между различными справочниками: «Материал» — «Типоразмер сортамента», «КТЭ» — «Режущий инструмент», «Станок» — «Приспособление», «Станок» — «Режущий инструмент» и т.д.

Выбрав из справочника оборудования, например, токарно-винторезный станок, мы видим только тот инструмент, который может работать именно с этой моделью или с этим типом станков. Из всех возможных вариантов операций будут предложены только те, которые удовлетворяют условиям логического фильтра, заданного пользователем или заложенного в системе. Для перехода «Точить…» система выберет только резцы и специализированный инструмент предприятия. При этом если на переход рассчитаны режимы резания и известно время ТО, то автоматически будет выполнен расчет процента износа инструмента.

Все это позволит уменьшить риск ошибок, ускорить разработку и повысить качество принимаемых технологических решений.

Шаг 5. Нормирование расхода СОЖ, а также основных и вспомогательных материалов позволяет провести специальные приложения дляВЕРТИКАЛИ — систему нормирования материалов и расчет площади поверхности детали.

Расчет трудовых затрат  осуществляется с помощью системы расчета режимов резания, а также Универсальной системы трудового нормирования по общемашиностроительным укрупненным нормативам времени (УНВ). О последней мы расскажем более подробно.

Система трудового нормирования по УНВ позволяет рассчитать ТШТ, ТПЗ, ТВ на операции механообработки, штамповки, гальваники, лакокраски, сварки, на слесарные и слесарно-сборочные работы.

После выполнения расчета времени данные хранятся на  закладке «Трудовое нормирование»всистеме ВЕРТИКАЛЬ (рис. 9). В любой момент можно посмотреть не только полученную норму времени, но и используемые при нормировании параметры и коэффициенты. Важно отметить, что систему трудового нормирования по УНВ можно подключить к любой системе класса PDM, ERP или MRP.

Рис. 9. Закладка «Трудовое нормирование» системы ВЕРТИКАЛЬ

Рис. 9. Закладка «Трудовое нормирование» системы ВЕРТИКАЛЬ

Шаг 6. Если предприятие полностью не перешло на электронный документооборот, то после утверждения ТП и сохранения его в едином электронном архиве можно сформировать комплект документации. Приложение Мастер формирования технологической документации позволяет сформировать технологические карты или комплект карт, при этом выбор формы карт и распределение данных осуществляются согласно ГОСТам, ОСТам и СТП. Технологические карты разработаны в распространенном формате Microsoft Excel. Это очень удобно, так как их можно использовать в любом подразделении предприятия — даже там, где не установлена система ВЕРТИКАЛЬ.

Кроме того, напомним, что ВЕРТИКАЛЬ предоставляет полную информацию в систему управления инженерными данными для формирования сводных отчетов и ведомостей, а также для обработки и учета технологических данных.

Функциональные характеристики САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ

Процессы выпуска технологической документации

Электронные формы технологических карт (файлы формата Microsoft Excel) и распределение информации по картам соответствуют ГОСТам. Создание новых и редактирование имеющихся форм бланков технологической документации обеспечивается средствами администрирования без привлечения программистов (за исключением сложных требований СТП к распределению информации). Эскизы могут размещаться на картах различного формата с автоматическим масштабированием по размеру поля, выделенного в карте для эскиза. При формировании комплекта карт производится сквозная нумерация страниц с выводом их общего количества на титульном листе.      

Характеристики базы данных           

Поддерживает работу с СУБД: FireBird, MS SQL Server и Oracle.

Администрирование БД обеспечивается как средствами СУБД, так и специальной подсистемой (поставляется в дистрибутиве ВЕРТИКАЛИ). Базы данных представлены как единый источник информации для группы приложений.

Средствами администрирования можно модифицировать структуру массивов, создавать и подключать новые БД. Объектно-ориентированный подход к работе с данными дает возможность быстро настроить собственную (оригинальную) БД предприятия на работу в системе ВЕРТИКАЛЬ без процедур ручного переноса данных.

БД (для различных видов производств) наполнены данными, соответствующими ГОСТам и ОСТам, табличные данные сопровождаются графическими изображениями.               

Средства и методы защиты информации        

Реализована полнофункциональная система идентификации пользователей с разграничением прав доступа к различным уровням информации (как к данным, так и к функциям).              

Ведение учета действий пользователей          

Автоматически ведется подробный журнал работы и действий пользователей, регистрация времени работы пользователя в системе, а также типов выполняемых ими действий.

В начало В начало

Новости с предприятий. Опыт применения ПО АСКОН в технологическом проектировании

Технологический отдел ФГУП ПО «СЕВМАШ» (г.Северодвинск):

«В Научно-технологическом управлении ФГУП ПО “СЕВМАШ” с 01.08.2005 по 10.10.2005 проведен пилотный проект по использованию системы ВЕРТИКАЛЬ. В течение этого срока были выполнены работы по внедрению и адаптации системы к специфике предприятия: разработаны бланки технологической документации в соответствии с действующими СТП, настроена модель техпроцесса, адаптированы технологические справочники.

По итогам  опытных работ специалистами отдела машиностроения было высказано единодушное мнение о целесообразности применения САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ для автоматизации технологической подготовки производства изделий машиностроения в соответствии с требованиями ГОСТов, ОСТов и стандартов ФГУП ПО «СЕВМАШ».

Татьяна Николаевна Кутузова, зам. начальника ОСАПР службы ИТ ООО «Тольяттинский Трансформатор»:

«“Тольяттинский Трансформатор” — крупнейший производитель электротехнического оборудования в России и странах СНГ. Решение  об использовании программного обеспечения компании АСКОН было принято дирекцией предприятия в 2004 году. Критерием отбора стало соответствие системы потребностям завода, а также простота и доступность процесса настройки под нашу специфику.

Совместно со специалистами АСКОН выполнен пилотный проект по применению систем конструкторско-технологической подготовки производства. В рамках данного проекта при создании на предприятии единого информационного пространства мы оснастили подразделения ПО КОМПАС-3D, ВЕРТИКАЛЬ, ЛОЦМАН:PLМ, составляющими комплекс для подготовки производства и хранения информации. После обучения поэтапно была проведена опытная эксплуатация систем инженерно-техническими работниками предприятия при поддержке специалистов  АСКОН-Тольятти.

На предприятии  хорошо помнят период первого знакомства с системами КОМПАС-Автопроект и КОМПАС-Менеджер, разработанными АСКОН. А сегодня компания представляет  новые решения, которые никого не оставляют равнодушным. Одно из таких решений — САПР ТП ВЕРТИКАЛЬ.

ВЕРТИКАЛЬ — система, имеющая все необходимые инструменты для интеграции в единое информационное пространство предприятия. Наличие различных баз данных технологического назначения: оборудования, технологических операций и переходов, профессий; иллюстрированный классификатор режущего, вспомогательного инструмента и других средств технологического оснащения;  возможность формирования необходимого комплекта технологической документации, выполненной по требованиям ГОСТа,  позволяют нам успешно использовать данное ПО в процессе проектирования».

Информацию о новинках системы, ее развитии можно найти на сайте http://www.vertical.ascon.ru. Посетив его, вы сможете принять участие в опросах  по наиболее актуальным проблемам автоматизации технологической подготовки производства, а также сообщить, что вам необходимо в САПР ТП сегодня и что хотелось бы видеть завтра.

В начало В начало

САПР и графика 3`2006