CAD/CAM/CAPP ADEM — средство повышения эффективности производства и подготовки кадров

Виктор Силин

Отечественная интегрированная CAD/CAM/CAPP­система ADEM предназначена для автоматизации конструкторско­технологической подготовки производства. Это единый программный комплекс, в состав которого входят следующие инструменты для автоматизации (рис. 1):

• управления архивами и проектами (ADEM Vault);
• оформления чертежно­конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД (базовый модуль);
• проектирования, конструирования и 3D­моделирования изделий (ADEM CAD, ADEM Assembly);
• программирования оборудования с ЧПУ (ADEM CAM, ADEM GPP);
• реновации накопленных знаний (бумажных чертежей, перфолент) (ADEM CAD, ADEM CAM);
• проектирования техпроцессов и оформления технологической документации в соответствии с требованиями ЕСТД (ADEM CAPP, TDM Developer);
• управления справочными данными (ADEM i­RIS);
• укрупненного трудового нормирования (ADEM NTR).

Система ADEM изначально разрабатывалась как интегрированная CAD/CAM­система для автоматизации проектирования и подготовки оборудования с ЧПУ. Основными лозунгами были: «Начертил — изготовил» и «Смоделировал — изготовил» (рис. 2). Об эффективности подобной интеграции конструкторско­технологических модулей известно давно, и специалисты группы компаний ADEM здесь не первооткрыватели.

Рис. 1. Модульная структура ADEM

В начале 1990­х годов, когда было принято решение сделать из двух российских разработок единую систему, создатели ADEM, конечно, смотрели на эффективность работы известных тогда зарубежных CAD/CAM­систем и сделали ее по их образу и подобию. Но несмотря на то, что и в России, и за рубежом подход к циклу «спроектировал — изготовил» был единым, специалисты группы компаний ADEM пришли к выводу, что в системе не хватает очень важной составляющей. Это технологическая подготовка производства, связанная не только с ЧПУ, но и с другими процессами. На проектирование техпроцессов за рубежом смотрят по­иному, у нас же техпроцесс в бумажном виде был, есть и остается гостированным документом, и именно по полному пакету документации на изделие происходит его сдача­приемка. И речь идет именно о составляющей, то есть о внутреннем модуле общей системы. Опыт и анализ ситуации на рынке показали, что экономическая эффективность отдельно внедренных составляющих невысока. Поэтому и была создана глубоко интегрированная система АDЕМ — единственная сегодня российская разработка, удовлетворяющая таким требованиям.

Попробуем проиллюстрировать, почему многие партнеры группы компаний ADEM, такие, например, как РКК «Энергия», НПО «Автоматики», НПЦ «АП им. Пилюгина», требуют от системы конструкторско­технологической подготовки производства, к которой и относится АDЕМ, именно такого интегрированного подхода.

Дело в том, что операция с ЧПУ — это такой же технологический передел, как и все другие. И именно поэтому в ADEM модули подготовки управляющих программ для ЧПУ и проектирования технологических процессов объединены и гармонично дополняют друг друга. Например, в процессе проектирования операции с ЧПУ применяется функционал проектирования техпроцессов для расчета режимов резания и оснащения.

a

b

Рис. 2. Начертил — изготовил (а), смоделировал — изготовил (б)

В то же время продолжительность контакта инструмента с металлом, рассчитанная в ЧПУ­модуле, помогает точно определить потребности в режущем инструменте. Результатом такой объединенной работы является создание единого ТП с максимально приближенными к реальности данными.

На основе этих данных формируется комплект технологической документации (маршрутные и операционные карты, карты наладки и, что особенно важно, сводные ведомости расхода инструментов, оснастки, материалов и т.п.).

Кроме того, результат подобной интеграции CAD, CAM и CAPP в системе ADEM позволяет обеспечивать достоверной информацией системы управления производством/предприятием, такие как MES, ERP и т.д.

Но не о самой системе речь! Благодаря внутренней интеграции от первого эскиза до выпуска детали на станке, система ADEM является серьезным инструментом для подготовки технических кадров. В содружестве с производителями малогабаритного оборудования осуществляются поставки учебных комплексов с настольными станками с ЧПУ. Их можно назвать КБ и цехом на письменном столе (рис. 3).

Рис. 3. Цех на письменном столе: ADEM в процессе обучения

Рис. 4. Работа учащихся колледжа

На рис. 4 показан пример работы учащихся колледжа по теме «Проектирование — изготовление». Подержать в руках материальное воплощение своей идеи дорогого стоит!

Относительно подготовки кадров необходимо добавить следующее: используя только зарубежные системы, мы сознательно исключаем из сквозного процесса операции с ЧПУ, что, во­первых, недопустимо с точки зрения единого ТП изготовления детали, то есть жизненного цикла изделия, а во­вторых, с точки зрения кадрового вопроса — мы сознательно выращиваем касту неприкасаемых чпушников, эксклюзивно владеющих нужной информацией, которая чаще всего теряется в случае их ухода с предприятия. Таким образом, автоматизировать следует технологический процесс в целом, без разделения его на отдельные фрагменты. Кроме того, наличие интегрированной САПР благоприятно сказывается на взаимозаменяемости кадров. Умея работать в единой, целостной системе для автоматизации ТП, технологи менее склонны превращаться в узких специалистов, привязанных только к им одним известному ПО. Общая тенденция к замене узких функционеров на универсальных специалистов­технологов в целом благоприятна для любого производства со всех точек зрения. Это кадровая проблема, и сейчас она актуальна, как никогда ранее.

Все мы знаем, какое внимание уделяется президентом РФ вопросам ИT­технологий для подъема российской промышленности на основе роста производительности труда и уменьшения непроизводственных потерь. Отечественная интегрированная система ADEM — это один из кирпичиков в фундаменте повышения эффективности машиностроения. Прежде всего важно то, что она отечественная, потому что модные сейчас принципы организации производства «Кайдзен» и «Шесть сигм» и т.п. — это просто рациональный подход к производству, а ведь в России теоретические основы автоматизации производства были созданы еще 50 лет тому назад.

Приведем примеры повышения производительности.

По многосторонней договоренности была проделана научно­исследовательская работа по замене неэффективной технологии ЧПУ­обработки детали кабины самолета «Суперджет» на технологии, созданные в системе ADEM (рис. 5). Полученные результаты говорят о более чем двукратном росте производительности труда и сокращении непроизводительных затрат.

Рис. 5. Деталь кабины самолета «Суперджет»

Режимы, рекомендуемые изготовителем инструмента: подача — 55-60 мм/мин;
частота вращения — 910 об./мин.
Реальная подача— 150 мм/мин (!).
Стойкость инструмента выросла на 25-30%.
Материал — 5X2HM4Ф3МА.

Режимы, рекомендуемые изготовителем инструмента:
подача — 2200 мм/мин;
частота вращения — 7980 об./мин.
Реальная подача — 8610 мм/мин (!).
Реальная частота вращения — 9900 об./мин (!).
Стойкость инструмента не изменилась.
Материал — титан ВТ4.

Рис. 6. Примеры обработки в экстремальных режимах

Примеры экономического выигрыша от применения системы ADEM не только для операций с ЧПУ, но и для комплексной подготовки производства показаны в отчетах МРК ММК, НИКИЭТ им. Доллежаля, ОАО «Моторостроитель». На рис. 6 приведены материалы, предоставленные для публикации НПО «Автоматика».

Неоднократное подтверждение высокой эффективности применения отечественных технологий ADEM вместо импортных нашло отражение в отчетной записке технологического отдела ПК2 РСК «МиГ», в которой также говорится о высокой экономической эффективности применения системы ADEM. На ПК2 также установлены станки компании Handtmann, инженеры которой дали оценочную стоимость работы станка за смену (за 8 часов) порядка 100 тыс. руб. При этом при затратах в 2,5­3 млн руб. для перехода на технологии ADEM на этих станках экономия составляет около 70 млн руб. в год.

Цель настоящей статьи — обратить внимание читателей на инновационную отечественную технологию. Это не вчерашняя разработка, а результат более чем двадцатилетней работы с отечественными и зарубежными предприятиями. И внедрение системы ADEM — это не просто курс на приоритет отечественных ИT­технологий, это автоматизация с явным экономическим эффектом. Не за это ли боремся?

САПР и графика 6`2011