3 - 2010

Решения Siemens PLM Software модернизируют производство российских авиадвигателей

Как сделать правильный выбор

NX: первые шаги

От турбинной лопатки к новому авиадвигателю

Teamcenter: новая философия развития

Кадры решают все

Технологии роста

ОАО «Авиадвигатель» — ведущее в России конструкторское бюро с 70-летней историей, разрабатывающее двигатели для гражданской и военной авиации, а также промышленные газотурбинные установки и электростанции. Сегодня созданные на ОАО «Авиадвигатель» моторы поднимают в небо современные самолеты Ту­204, Ту­214, Ил­96-300, Ил­76МФ и лайнер президента РФ Ил­96-300ПУ.

Серийное производство авиадвигателей осуществляет ОАО «Пермский моторный завод» — лидер авиационного и промышленного двигателестроения России и СНГ. Оба предприятия входят в состав Объединенной двигателестроительной корпорации.

Как сделать правильный выбор

Программные продукты Siemens PLM Software используются на ОАО «Авиадвигатель» с 1994 года — это одно из первых масштабных внедрений Siemens PLM Software в России. «Для нас было совершенно очевидно, что система автоматизированного проектирования необходима, — вспоминает директор по информационным технологиям ОАО «Авиадвигатель» Сергей Бормалев. — Мы понимали, что это нужно и для подготовки производства, и для средств конструкторского анализа».

В середине 1980-х годов инженеры «Авиадвигателя» впервые попробовали свои силы в трехмерном проектировании на ранних версиях зарубежных и отечественных САПР. До начала сотрудничества с российским представительством Siemens PLM Software ОАО «Авиадвигатель» успело поработать и с системой CATIA, и с системой Рro/Engineer. Однако ни один из программных продуктов не устроил конструкторское бюро по функционалу. В 1994 году с только что открывшимся в России представительством Unigraphics Solutions (сегодня — Siemens PLM Software) был заключен договор на поставку системы NX (тогда — Unigraphics).

«У системы NX сразу было отмечено несколько объективных преимуществ, — отмечает Сергей Бормалев. — Во­первых, функциональное: для нас была важна возможность одновременно с детерминированной параметризацией осуществлять моделирование в свободном контексте, и NX, в отличие от других систем, такую возможность давала. Во­вторых, соотношение «цена/качество». В-третьих, наш стратегический партнер из США тоже работал с NX. Но самое главное преимущество — именно Siemens PLM Software имеет репутацию лидера по разработке PLM-решений для авиационно-космической отрасли. После оценки всего этого был сделан выбор в пользу NX».

В начало В начало

NX: первые шаги

Обучение работе в NX cначала проходило на предприятии. «С нами работали лучшие специалисты Siemens PLM Software, они оказали нам эффективную поддержку, — подчеркивает Сергей Бормалев. — Затем, в 1995 году, группа инженеров отправилась на обучение в Кёльн. В числе командированных были не только конструкторы ОАО «Авиадвигатель», но и специалисты предприятия-изготовителя — ОАО «Пермский моторный завод».

«Это было обучение учителей, — рассказывает Сергей Валентинович. — Курс был углубленный, и мы изучили систему достаточно детально. Впоследствии эти специалисты передавали свои знания другим инженерам».

ОАО «Авиадвигатель»

Задачи

  • Достижение мирового уровня качества изделий;
  • получение устойчивой прибыли при оптимальных затратах на обеспечение качества изделий;
  • сокращение сроков подготовки производства;
  • повышение качества проектных работ и конструкторского анализа.

Ключи к успеху

  • Внедрение комплексной системы автоматизации конструкторско­технологической подготовки производства NX;
  • последовательное обучение инженеров новым технологиям;
  • создание единой информационной среды на ОАО «Авиа­двигатель» и ОАО «Пермский моторный завод» с помощью PLM­системы Teamcenter;
  • реорганизация бизнес­процессов на предприятиях на основе Teamcenter;
  • организация управления потоком согласований документов с помощью PLM­системы.

Результаты

  • Сокращение сроков проектирования и технологической подготовки производства;
  • повышение качества проектирования деталей двигателей и оснастки;
  • профессиональный рост сотрудников предприятий, работающих с новыми технологиями. 

Первым проектом, выполненным с помощью NX, была разработка самой сложной детали двигателя охлаждаемой турбинной лопатки и оснастки к ней. Пресс-формы, наружные и внутренние поверхности, керамические стержни — все было смоделировано в NX.

«Выигрыш по времени был колоссальный, — констатирует Сергей Бормалев. — Если обычно подготовка производства такой детали занимала около девяти месяцев, то с новой технологией мы уложились в четыре месяца. Это была наша первая победа».

Впоследствии, когда о внедрении новых технологий задумались и на серийном производстве — на ОАО «Пермский моторный завод», этот пример оказался самым весомым аргументом в пользу NX.

Внедрение новых технологий привнесло немалые изменения и в организацию рабочего процесса на ОАО «Авиадвигатель». Плюсы принципа параллельного проектирования были совершенно очевидны, однако в то время работа еще велась на дорогих рабочих станциях. Поэтому были организованы команды параллельного проектирования, создан компьютерный зал, где собирались проектировщики, конструкторы оснастки, специалисты по станкам с ЧПУ. «Все эти специалисты вместе смотрели на экран, оценивали результаты, видели, что технологично, а что нетехнологично, вносили изменения, разрешали рабочие вопросы, общались, — рассказывает Сергей Бормалев. — Обстановка была рабочая, но неформальная, все были заинтересованы в результате. В ходе таких сессий были определены принципы отбора деталей для моделирования в NX, а именно — NX использовали в случае необходимости трехмерного анализа, а также если применение CAD-системы требуется для производства. Сейчас подготовка производства практически полностью осуществляется с помощью NX».

В начало В начало

От турбинной лопатки к новому авиадвигателю

Уже в 1997 году ОАО «Авиадвигатель» пользовался всеми преимуществами CAD-систем — от подготовки производства, проектирования оснастки до разработки управляющих программ для станков с ЧПУ и инженерного анализа. От проектирования охлаждаемых турбинных лопаток перешли к разработке неохлаждаемых, компрессорных, вентиляторных лопаток, камер сгорания, других элементов. «Сегодня с помощью NX мы делаем новые двигатели и совершенствуем старые, — говорит Сергей Бормалев. — Для удобства выпускаем методические рекомендации по проектированию деталей. Каждая последующая версия NX что­то привносит в этот процесс».

ОАО «Пермский моторный завод» стал применять программные продукты Siemens PLM Software немного позже — в 2003 году. «Очень важно, что им не надо было начинать с нуля, не пришлось изобретать велосипед, — отмечает директор по ИТ “Авиадвигателя” С.В. Бормалев. — К тому моменту мы уже накопили немалый опыт и помогли ПМЗ: передали технологии, обучили специалистов».

Сегодня система NX на ОАО «Авиа­двигатель» и ОАО «Пермский моторный завод» выполняет гораздо более сложные задачи, чем десять лет назад. В настоящее время ведется разработка нового двигателя ПД-14 для самолета МС-21. Методика принципиально иная — полное электронное определение проекта. «Это не электронный макет, который мы делали раньше, не просто наружные поверхности корпусов, на которых размещены агрегаты и трубопроводы, — объясняет Сергей Бормалев. — Полное электронное определение — это проектирование в контексте всего изделия».

Кроме того, новый модуль PMI в NX позволяет указывать размеры непосредственно на трехмерной модели, как это делается на чертеже. «Благодаря этой функции есть возможность обходиться без бумажных чертежей, вся информация имеется на трехмерной модели, — констатирует Сергей Бормалев. — Это значительно экономит время и ресурсы. Мы активно продвигаем у себя использование этого функционала и запустили несколько пилотных проектов».

Внедрение CAD-системы NX позволило ОАО «Авиадвигатель» и ОАО «Пермский моторный завод» получить существенные преимущества. Во­первых, заметное сокращение сроков подготовки производства. Во­вторых, 3D-моделирование дало предприятиям холдинга возможность развивать направление анализа газодинамики, тепла и прочности. И самое главное, по мнению С.В. Бормалева, преимущество — существенно повысилось качество как проектирования, так и изготовления деталей и двигателей.

В начало В начало

Teamcenter: новая философия развития

Следующим шагом стало внедрение системы управления инженерными данными Teamcenter. «Уже в 1998 году нас просто захлестнули электронные модели, чертежи, созданные по моделям, средства оснастки... — рассказывает директор по информационным технологиям С.В. Бормалев. — Во всем этом многообразии цифровой информации было очень легко потеряться. Участились случаи, когда приходилось делать оснастку по устаревшим моделям, вносить изменения в старые версии. Внедрение системы управления инженерными данными было оптимальным и единственно верным решением в этой ситуации».

PLM-система Teamcenter была введена в промышленную эксплуатацию в 2006 году. Сейчас систему используют практически все конструкторы и большинство технологов ОАО «Авиадвигатель». Данные с ОАО «Авиадвигатель» передаются на серийный завод только через Teamcenter, где также идет успешное внедрение этой системы.

«Это не просто внедрение новых технологий — фактически происходила бизнес-реорганизация, выход на новый уровень развития, — считает Сергей Бормалев. — Teamcenter — это целая веха в истории нашего предприятия, новое мышление, новая организация труда. Конечно, менять то, что складывалось десятилетиями, непросто, но в этом вопросе нас сильно поддерживало руководство. PLM-система учит работать в команде, работать на результат. Teamcenter, например, не позволит выпустить заказ в производство, не утвердив модель, чертеж или предоставив неполные данные».

Сейчас Teamcenter обеспечивает управление данными и управление потоком согласований документов. Это одно из главных достижений PLM-системы на ПМЗ и ОАО «Авиадвигатель». С внедрением Teamcenter были созданы специальные справочники, библиотеки применяемых нормализованных, стандартных и покупных ДСЕ. Теперь очень просто выбрать нужную деталь из классификатора с учетом размеров. Разумеется, это весьма положительно сказывается на сроках подготовки производства.

«Что касается Teamcenter, то сейчас мы уже достигли “точки невозврата” и наращиваем потенциал», — считает С.В. Бормалев.

В начало В начало

Кадры решают все

Не секрет, что работа с новыми технологиями изменяет психологию инженера: 3D-моделирование позволяет ему в полной мере проявить свои творческие способности. Соответственно и профессиональный рост молодежи на ОАО «Авиадвигатель» и ОАО «Пермский моторный завод» происходит быстрее. Предприятия уже несколько лет тесно сотрудничают с Пермским государственным техническим университетом, использующим программное обеспечение Siemens PLM Software в учебном процессе. К тому же генеральный конструктор ОАО «Авиадвигатель» профессор, доктор технических наук Александр Александрович Иноземцев занимает пост заведующего кафедрой авиационных двигателей этого университета. Выпускники вуза, приходящие работать в КБ или на серийный завод, уже знакомы с азами работы с CAD и PLM-системами.

«Специалисты, работающие на нашем предприятии с новыми технологиями, — настоящие энтузиасты своего дела, — говорит Сергей Бормалев. — Это же действительно очень интересно, когда все новейшие информационные системы работают в цепочке, когда жизненный цикл изделия становится сквозным. Специалист, умеющий работать по-новому, чувствует свою востребованность, он максимально мотивирован на дальнейшее развитие информационных систем».

В начало В начало

Технологии роста

Сегодня в ОАО «Авиадвигатель» и ОАО «Пермский моторный завод» с программными решениями Siemens PLM Software работают несколько сотен сотрудников. Внедрение NX и Teamcenter стало решающим фактором в достижении одной из стратегических целей предприятий — повышение качества изделий при оптимальных затратах. Использование новых технологий позволило значительно сократить сроки подготовки производства, оптимизировать бизнес-процессы, организовать единую информационную среду на предприятиях. Всё это положительно сказалось на качестве проектирования современных авиа-двигателей.

В начало В начало

САПР и графика 3`2010

Популярные статьи

BIMbox — комплексное внедрение BIM на платформе Autodesk Revit

Автор рассказывает о новом продукте, предоставляемом компанией CSD на рынке САПР в области внедрения технологий информационного моделирования, — BIMbox

Репортаж с конференции «Год в Инфраструктуре 2017»

В октябре состоялась ежегодная конференция, организованная компанией Bentley Systems, — «Год в Инфраструктуре 2017». В этот раз организаторы впервые провели конференцию в Азии, а именно в Сингапуре. Местом проведения был выбран конференц­центр Sands Expo и выставочный центр первоклассного отеля Marina Bay Sands

В новейшей версии системы NX от Siemens представлены средства междисциплинарной разработки изделий, реализованные на единой платформе

В новой версии системы NX реализовано новое поколение решений для конструкторско-технологической подготовки производства и численного моделирования, достигнуто полное объединение процессов проектирования электрических и механических узлов, а также систем управления на основе тесной интеграции с системами Mentor Graphics, Capital Harness и Xpedition