7 - 2008

История успеха «Псковэлектросвар» с продуктами Autodesk

ЗАО «Псковэлектросвар» является крупнейшим в Европе предприятием по выпуску тяжелого электросварочного оборудования. Его продукция широко используется в различных отраслях промышленности: в металлургии и судостроении, авиационной и космической промышленности, атомной энергетике и строительстве, нефтегазовой отрасли. Сварочные машины псковских машиностроителей применяются, например, для сварки рельсов в РАО «РЖД», арматуры в строительной индустрии, обечаек в авиационной промышленности и многих других работ.

Сварочная машина представляет собой довольно сложный технологический агрегат, состоящий из нескольких тысяч узлов, агрегатов и деталей, которые взаимодействуют между собой с целью обеспечения цикла сварки требуемых заготовок. Конструкция машины в процессе сварки заготовок подвергается высоким комплексным силовым воздействиям: электромагнитным полям, механическим и тепловым нагрузкам. Во многом по этой причине в качестве силового привода в основном используется гидропривод. Система управления современной сварочной машины строится с применением микропроцессорной техники и числового программного управления. Таким образом, типовая продукция предприятия представляет собой весьма сложный технический объект с непростым поведением.

Особенностью продукции ЗАО «Псковэлектросвар» является то, что, как правило, сварочное оборудование выпускается под конкретного заказчика в единичных экземплярах или небольшими сериями. Это обстоятельство определяет специфические требования к процессам проектирования, конструирования и выпуска рабочей документации.

Сварочная машина MESTA-THOMSON для сварки листа (Новосибирск)

Сварочная машина MESTA-THOMSON для сварки листа (Новосибирск)

Предприятие активно занимается как разработкой и производством новой сварочной техники, так и модернизацией ранее выпущенной. Для решения этих задач на ЗАО «Псковэлектросвар» существуют конструкторско-технологические отделы, в которых работают высококлассные специалисты в предметной области. Их профессиональная подготовка и огромный опыт позволяют справляться со сложнейшими вопросами по разработке конструкторских проектов для решения задач в различных отраслях промышленности, где требуется сварка. Эти отделы проводят работу по проектированию новых и модернизации уже имеющихся сварочных машин с применением современных технологий, а также по модернизации механических, гидравлических и электрических систем управления.

Сварка рельсов с помощью сварочной машины МСР120

Сварка рельсов с помощью сварочной машины МСР120

Еще совсем недавно конструкторские работы осуществлялись традиционным способом — с помощью кульманов, и только некоторые наиболее продвинутые разработчики эпизодически использовали различные 2D-системы для подготовки чертежей. Опыта же работы с современными 3D-решениями практически не было.

Это обстоятельство, как ни странно, оказалось отчасти на руку при внедрении САПР Autodesk Inventor — не было проблем с переучиванием с других систем и неизбежных при этом конфликтов. «Переход предприятия с одной системы на другую, как правило, процесс достаточно болезненный, затратный и дезорганизующий работу, так что, прежде чем использовать какую-либо систему САПР взамен существующей, следует очень хорошо подумать», — справедливо считает Александр Семенов, инженер-конструктор «Псковэлектросвар».

На решение внедрить САПР повлияли, в общем-то, традиционные для машиностроительного предприятия причины. При «бумажном» способе проектирования предприятие перестали удовлетворять:

  • сроки разработки проекта и конструкторской документации;
  • сложность оценки взаимодействия пространственно движущихся частей машины;
  • низкий уровень анализа разработанной конструкции в части воздействия силовых факторов и прочности и, как следствие, избыточные запасы прочности и избыточный вес, а значит, и материалоемкость конструкций.

Переводя работу конструкторов с кульмана в 3D, предполагалось целенаправленно решить ряд задач, которые в порядке очередности и приоритетности можно расположить следующим образом:

  • повышение качества проектирования создаваемой машины вследствие изначально присущего 3D-моделированию более всестороннего анализа взаиморасположения и взаимодействия различных частей машины;
  • сокращение сроков проектирования и выпуска конструкторской документации;
  • возможность оперативно и адекватно реагировать на необходимость внесения изменений в проект вследствие возникновения каких-либо проблем в процессе изготовления машины в металле.

Выбор в качестве инструмента именно Autodesk Inventor был обусловлен как техническими возможностями системы, так и организационно-методическими обстоятельствами — наличием программы обучения пользователей, технической поддержкой и консалтинговыми услугами со стороны авторизованного партнера Autodesk — компании «Петростройсистема», а также приемлемой ценой и, что немаловажно, возможностью обмена информацией со смежниками. Следует заметить, что в течение двух лет активного использования Autodesk Inventor не возникло потребности в применении других программных продуктов в силу того, что:

  • при грамотном овладении возможностями программных продуктов Autodesk (и Inventor в частности) можно решить все основные существенные проектно-конструкторские задачи предприятия;
  • применение современного программного продукта предполагает ощутимые расходы на приобретение программного продукта, соответствующего аппаратного обеспечения, обучение персонала, организацию его работы и т.д. Использование разнородных графических сред привело бы к росту затрат и усложнило бы организацию коллективной работы.

Оценивая результаты, полученные по прошествии двух лет работы, можно с удовлетворением констатировать, что поставленные цели достигнуты и даже перевыполнены, хотя появились новые задачи, ранее не предполагавшиеся, о чем чуть ниже. Практически все новые разработки теперь выполняются с использованием Inventor. На предприятие начали приходить молодые специалисты, которым интересно работать с современным программным продуктом, а наличие молодежи в составе конструкторского коллектива — залог успеха предприятия в будущем.

Сварочная машина для сварки рельсов передвижная МСР120

Сварочная машина для сварки рельсов передвижная МСР120

Немного о трудностях, встретившихся в процессе внедрения и освоения новой технологии и собственно Autodesk Inventor.

Овладев первыми навыками работы с Inventor, такими как создание 3D-моделей изделий и выпуск чертежей, специалисты «Псковэлектросвар» при работе с большими сборками в несколько тысяч компонентов (а именно такие присущи продукции предприятия) столкнулись с проблемой недостаточности ресурсов имевшихся в КБ компьютеров. Для эффективной работы с такими сборками требуются оперативная память более 2 Гбайт, соответствующие по быстродействию процессор и профессиональная видеокарта, что обусловливает затраты на модернизацию имеющихся в КБ компьютеров.

В будущем мы планируем приобретение программных продуктов для более глубокой проработки прототипа изделия: средств динамического прочностного анализа, модулей для проектирования трубопроводов, гидравлики, электротехнических жгутов и оборудования. Все эти модули входят в состав комплектации Inventor Professional. Как полагают инженеры предприятия, затраты на приобретение столь мощного, но и более дорогого программного комплекса окупятся сторицей.

Одной из серьезных проблем стал недостаток литературы, в которой описывались бы как базовые, так и продвинутые приемы работы в Autodesk Inventor (в отличие от AutoCAD, учебное пособие по которому найти не составляет труда).

«Было бы очень здорово, если бы Autodesk выпустила специальное подробное пошаговое руководство для “чайников” об организации процесса коллективной разработки проекта с использованием Autodesk Inventor. Наличие четких рекомендаций по этому поводу от изготовителя программного продукта, несомненно, привело бы к более широкому внедрению данного программного продукта», — отмечает Александр Семенов.

Сварочная машина для сварки рельсов стационарная МСР6301А

Сварочная машина для сварки рельсов стационарная МСР6301А

Однако глаза боятся, а руки делают. Используя документацию, входящую в комплект поставки, и постоянно консультируясь по электронной почте и телефону горячей линии технической поддержки компании «Петростройсистема», специалисты «Псковэлектросвар» освоили основные приемы работы в Inventor. Разработка проектов и выпуск конструкторской документации стали выполняться с помощью Inventor, что, конечно же, сократило сроки и повысило качество разработки. Это, безусловно, можно расценивать как положительный экономический эффект от внедрения 3D-технологий в проектно-конструкторскую практику предприятия.

Однако стоит рассказать и о появившихся в ходе эксплуатации системы новых задачах:

  • в Autodesk Inventor имеется достаточно много функциональных модулей и других средств синтеза и последующего анализа разрабатываемых конструкций, что позволяет разработчику осознанно принимать те или иные решения, нужно лишь освоить методику их правильного и эффективного использования;
  • еще одним резервом повышения производительности конструкторов является внедрение полноценной коллективной работы группы разработчиков с использованием встроенной PDM-системы Autodesk Vault.

Конечно, для овладения всем этим инструментарием необходимо приложить определенные усилия. Если проектирование в 3D представляет собой естественный процесс и требует лишь освоения возможностей инструмента, то цифровое моделирование работы механизмов и изделия в целом с использованием численных методов предполагает основательную специальную подготовку и переподготовку, так как эти методы существенно отличаются от традиционного сопромата. Данные технологии могут быть освоены только квалифицированными специалистами, зато должны сделать работу конструкторов еще более эффективной и, главное, качественной.

Транспортер для транспортировки рельсовых плетей ТТ-01

Транспортер для транспортировки рельсовых плетей ТТ-01

Так что учиться, учиться и еще раз учиться — и вперед с Autodesk Inventor! Для более глубокого освоения всех возможностей системы планируется направить конструкторов «Псковэлектросвар» на обучение в авторизованный Autodesk Учебный центр компании «Петростройсистема». Совершенствование навыков и знаний по разработке цифровых прототипов изделий под руководством сертифицированных специалистов обеспечит более высокий уровень не только самого процесса конструирования, но и производства.

САПР и графика 7`2008