Опыт создания специализированной САПР банковских укреплений в системе T-FLEX CAD на ООО «Дортехкомплект» (г.Курган)
Специализированная САПР, разработанная сотрудниками Научно-образовательного центра «Топ Системы — Курган» по техзаданию ООО «Дортехкомплект» (г.Курган), автоматически формирует рабочие чертежи, спецификацию, ведомость материалов и покупных изделий на элементы защиты банковских укреплений на начальных стадиях проектирования, а именно в ходе проработки вариантов схем банковских укреплений и согласования проекта с заказчиком.
Компания ООО «Дортехкомплект» производит сертифицированные элементы банковских защитных ограждающих конструкций, а также оказывает следующие услуги:
- монтаж защитных ограждающих конструкций;
- бронирование помещений различной сложности;
- изготовление и установку бронестекол, бронедверей и передаточных узлов;
- оборудование кассовых узлов и сейфовых комнат для банков.
Укрепления служат для разделения банковских помещений на зону, отведенную для посетителей, и зону, где работает персонал банка. Укрепления состоят из типовых изделий: стеновые панели, двери, окна и т.д. (рис. 1).
Рис. 1. Пример планировки банковских укреплений
Все компоненты банковских укреплений являются типовыми конструкциями, различающимися некоторыми габаритными (ширина B и высота H) и присоединительными размерами L и L1, обеспечивающими скрепление соседних панелей друг с другом (рис. 2).
Рис. 2. Стеновая панель типа «Шип-Паз»
Панели имеют некоторый унифицированный ряд ширин и высот, оптимальных с точки зрения минимизации отходов при раскрое листовых материалов, из которых сделаны панели. Однако собрать банковское ограждение только из унифицированных панелей не представляется возможным, поскольку реальные высоты помещения заказчика и проемы между стенами не кратны унифицированным значениям ширины и высоты. Поэтому каждый раз приходится проектировать несколько нестандартных панелей, отличающихся от унифицированных высотой и шириной.
Рис. 3. Подготовка производства без специальных средств автоматизации
Проектирование начинается с рассмотрения планировки помещения заказчика и составления схемы банковских укреплений (см. рис. 1). Затем, по согласованной с заказчиком схеме, оценивается себестоимость проекта и после окончательного согласования стоимости и сроков исполнения заказа начинается процесс проектирования, изготовления и монтажа укреплений. До появления описываемой в статье САПР все перечисленные работы выполнялись в основном последовательно и вытекали в достаточно длительный период разработки коммерческого предложения и подготовки производства (рис. 3). Поэтому естественным образом встал вопрос о создании такой САПР, которая позволяла бы полностью автоматизировать выпуск конструкторской документации и расчет норм расхода материалов на банковские укрепления на самых ранних этапах проектирования, а именно в ходе разработки вариантов схем банковских укреплений и согласования с заказчиком (рис. 4). Для создания такой САПР были привлечены специалисты научно-образовательного центра «Топ Системы — Курган» (НОЦ «ТС — Курган», г.Курган), имеющие опыт разработки подобных систем.
Рис. 4. Подготовка производства с применением САПР банковских укреплений
К проектируемой САПР предъявлялись некоторые дополнительные требования:
- простота использования — пользователь должен работать в двумерной среде проектирования, нанося типовые элементы банковских ограждений на привычную ему двумерную планировку помещения;
- наглядность результатов проектирования — заказчику необходимо представить помимо обычной планировки наглядное трехмерное изображение банковских конструкций (рис. 5 и 6);
- возможность оперативной доработки САПР силами конструкторов ООО «Дортехкомплект» (предприятие не имеет возможности содержать в штате программиста для техподдержки САПР, а привлечение сторонних разработчиков для мелких доработок накладно и требует много времени на согласование техзадания).
Перечисленные требования были изложены специалистам НОЦ «ТС — Курган», которым были выданы образцы конструкторской документации на элементы банковских защитных ограждающих конструкций. Уже на следующий день НОЦ «ТС — Курган» представил на согласование прототип будущей САПР и созданный с ее помощью тестовый пример банковских укреплений (см. рис. 2 и 5).
Рис. 5. Тестовый пример банковских укреплений
Прототип был выполнен в известной российской системе параметрического трехмерного моделирования и черчения T-FLEX CAD, которая идеально подошла для создания специализированной САПР банковских укреплений благодаря своим уникальным качествам:
- наличие мощной и вместе с тем очень простой в применении параметризации, не требующей программирования;
- возможность хранить в одном файле 3D-модель и 2D-чертеж;
- механизмы фрагментов и коннекторов;
- автоматическое формирование спецификаций любых видов;
- способ создания трехмерных сборочных моделей методом «планировок».
Прототип САПР состоял всего из одного параметрического файл-фрагмента стеновой панели типа «Шип-Паз» (см. рис. 2). Фрагмент содержал следующую информацию о стеновой панели:
- двумерный темплет для отображения на планировках;
- трехмерную модель;
- сборочный и деталировочные чертежи;
- спецификацию;
- ведомость покупных изделий и материалов для расчета себестоимости и объема закупок;
- диалог пользователя для ввода основных параметров панели: высота, ширина и размеры для размещения конструктивных элементов для скрепления соседних панелей.
Пользователь мог задавать в диалоговом окне любые желаемые высоту и ширину панели, при этом обновлялась вся связанная информация, включая 3D-модель, спецификацию, нормы расхода и чертежи. При назначении нестандартизованных высоты и ширины, панель и ее 3D-модель изменяли свой цвет на красный, сигнализируя конструктору, что на такие панели необходимо распечатать автоматически сформированную конструкторскую документацию.
Справка по применяемым инструментам T-FLEX CADПреимущество хранения 3D-модели и 2D-чертежа в одном файле заключается в том, что конструкторская документация в этом случае неотделима от 3D-модели и никогда не теряется среди прочих файлов чертежей. Фрагменты (3D-фрагменты) — чертежи (3D-модели) системы T-FLEX CAD, которые могут применяться в других чертежах (3D-моделях) для получения сборочных чертежей (3D-моделей сборок). Фрагментом может быть любой чертеж или 3D-модель системы T-FLEX CAD. Под параметрическим фрагментом системы T-FLEX CAD понимается чертеж или 3D-модель, при включении которых в сборку можно задать их параметры, от которых зависит их изображение. В рассматриваемой САПР банковских укреплений параметрами являются габаритные размеры стеновых панелей и положение конструктивных элементов для их скрепления друг с другом. Коннектор — элемент построения системы T-FLEX CAD, предназначенный для привязки к нему фрагментов. Кроме геометрического положения, коннектор может хранить и другую (размерную или неразмерную) информацию, необходимую для «подключения» к нему фрагментов. Эта информация хранится в виде именованных параметров. Имена этих параметров применяются для задания значений соответствующих параметров подключаемых к ним фрагментов. В САПР банковских укреплений с помощью механизма коннекторов автоматически согласуются высота соседних стеновых панелей и положение их элементов скрепления. Таким образом, конструктор избавляется от рутинной работы по контролю за габаритными и присоединительными размерами соединяемых панелей, а следовательно исключаются ошибки, связанные с человеческим фактором. Автоматическое формирование спецификаций любых видов — каждый фрагмент стеновых панелей хранит информацию для автоматического формирования спецификации, а САПР банковских укреплений автоматически формирует сводные документы следующих видов: стандартную спецификацию, ведомость материалов и ведомость покупных изделий, необходимые для выполнения проекта. Такой набор документов удобен для расчета себестоимости изделия, планирования закупок и комплектации монтажа банковских укреплений. Планировка — особый способ создания сборочных 3D-моделей: конструктор наносит на 2D сборочный чертеж (планировку) 2D-фрагменты (темплеты стеновых панелей). При этом параллельно в 3D-сцене автоматически размещаются соответствующие 3D-фрагменты темплетов. Система T-FLEX CAD поддерживает четкое соответствие между координатами чертежа и 3D-сцены для правильного размещения и ориентации 3D-фрагментов. Применение метода планировок при создании банковских укреплений позволило конструкторам проектировать в удобном двумерном контексте и предоставлять заказчику на согласование, помимо строго оформленной планировки, наглядную 3D-модель будущего изделия. |
Создание тестового примера банковских укреплений (рис. 5), состоящих из набора стеновых панелей данного типа различных габаритов, заняло не более минуты. По окончании работы были автоматически получены следующие документы:
- планировка помещения и ее 3D-изображение;
- спецификация;
- рабочие чертежи и спецификация на панели с нестандартизованными габаритами.
Прототип, что естественно, не был совершенен, спецификация и рабочие чертежи стеновой панели были сильно упрощены. Тем не менее стала понятна реализация проекта, а оперативность разработки прототипа вселила уверенность в конечном результате. Примечательно, что параметризация стеновых панелей не потребовала программирования, а значит развитие САПР банковских укреплений впоследствии можно оперативно проводить собственными силами.
С НОЦ «ТС — Курган» было окончательно согласовано техзадание на разработку первой очереди САПР. Проект включал разработку библиотеки стеновых панелей семи наиболее часто встречающихся видов. Всего через месяц после заключения договора проект был принят и началось проектирование банковских укреплений в новой системе (см. рис. 6). В настоящее время ООО «Дортехкомплект» продолжает сотрудничество с НОЦ «ТС — Курган» в части создания САПР банковских укреплений.
Рис. 6. Пример банковских укреплений, разработанный в T-FLEX CAD
Представленная в настоящей статье САПР создана специалистами Научно-образовательного центра «Топ Системы — Курган» (НОЦ «ТС — Курган»). Основные направления деятельности НОЦ «ТС — Курган»: внедрение и адаптация к условиям промышленных предприятий программного комплекса T-FLEX CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM, обучение пользователей, разработка специализированных САПР по техническим заданиям заказчиков.
Главный инженер ООО «Дортехкомплект», г.Курган.
Леонид Рохин
Канд. техн. наук, доцент кафедры автоматизации производственных процессов Курганского государственного университета, руководитель Научно-образовательного центра «Топ Системы — Курган».
Анатолий Ледяев
Аспирант кафедры автоматизации производственных процессов Курганского государственного университета, ведущий специалист Научно-образовательного центра «Топ Системы — Курган».