Расшивая узкие места
Благодаря решению Solid Edge с синхронной технологией, применяемому в качестве цифровой платформы разработки нового поколения оборудования, компания Bernina выпустила на мировой рынок инновационную швейно-вышивальную систему.
Основанная в 1893 году, компания Bernina AG (г.Штекборн, Швейцария) является одним из ведущих брендов этой страны — наряду с Toblerone, Swatch и Rolex. Кроме того, Bernina AG принадлежит к числу мировых лидеров отрасли в плане качества и точности продукции. Сегодня компания принадлежит Гаспентеру Уэлтши (Hanspeter Ueltschi), правнуку ее основателя. Число сотрудников Bernina AG во всем мире составляет около 1100 человек. Примерно 300 из них работают в Штекборне.
Потребителями продукции компании являются увлеченные домашним шитьем и вышивкой люди, предпочитающие самые качественные товары. «Сегодня швейная машина — это сложное высокотехнологичное изделие, в котором объединены высокоточная механика, электрические и электронные узлы, а также программное обеспечение», — отмечает Жирар Дюрвилль (Gerard Durville), свыше десятка лет работающий главным конструктором Bernina International AG.
Модель Bernina 830 — очень сложный механизм, состоящий из более чем 1500 высокотехнологичных и плотно скомпонованных деталей
В конце 2008 года Bernina выпустила на рынок модель 830 — швейновышивальную систему, отличающуюся исключительно высоким качеством и широчайшими возможностями. Для ее проектирования была создана группа разработчиков, состоящая из 50 человек, куда вошли и программисты, и представители службы качества, а при необходимости привлекался и сторонний персонал. Группа спроектировала платформу для нового поколения выпускаемых компанией швейных машин. В результате была получена линейка изделий, отличающихся прекрасной эргономичностью, управлением при помощи сенсорного экрана, а также рядом принципиально новых автоматизированных функций.
«Ранее мы планировали выпускать на рынок по одной новой модели в год», — вспоминает Дюрвилль. Компания достигла поставленной цели и продолжает работать в том же темпе благодаря стратегии использования базовой платформы. При этом на разных моделях широко применяются одни и те же детали. Основная работа по созданию платформы пришлась на отдел конструирования механических узлов.
В 1995 году Bernina стала одним из первых в Швейцарии предприятий, внедрившим Solid Edge. Сегодня компания имеет 17 лицензионных рабочих мест мощной системы Solid Edge с синхронной технологией. «Только благодаря 3Dпроектированию нам удается разрабатывать огромный объем точных механизмов, расположенных в ограниченном пространстве, — рассказывает Дюрвилль. — Проектировать такие вещи в 2D просто нереально».
Новый флагман — модель Bernina 830
Преимущества внедрения Solid Edge особенно заметны во флагманской модели Bernina 830. «Это уже третье изделие, которое полностью разработано в Solid Edge», — поясняет Алан Кэпт (Alain Capt), руководитель отдела САПР компании Bernina. Вся 3Dсборка изделия состоит из 1500 деталей, смоделированных с высокой степенью детализации, и занимает почти 500 Мбайт места на диске. Дюрвилль добавляет: «При работе со столь сложными сборками высокая производительность труда наших пользователей определяется малым временем ожидания ответа системы». За счет использования имеющихся в Solid Edge современных технологий работы с 3Dсборками загружаются только нужные для работы части, что сокращает потери времени. При этом вся информация о свойствах любой детали в сборке попрежнему доступна в любой момент. Использование геометрически точных моделей и автоматического контроля пересечений компонентов в сборке позволяет эффективно компоновать изделие в условиях ограниченного пространства. Кроме того, помогают Инструменты по анализу пересечений и кинематики сборок. «При помощи Excel мы задаем значения переменных в Solid Edge и исследуем различные варианты циклов движения в наших изделиях», — добавляет Кэпт.
Новая флагманская модель оснащена столь мощным приводом, что может прошивать более 30 слоев ткани со скоростью до 1100 стежков в минуту. Кроме того, машина умеет резать кожу и бальзовое дерево. Целых 16 шаговых электродвигателей обеспечивают широчайшую функциональность, в том числе протяжку сшиваемой ткани под любым углом, автоматическое вдевание нитки в иголку, транспортировку ткани сверху вниз, а также использование автоматического откидного вращающегося крючка.
Модель Bernina 830 оснащена столь мощным приводом, что может прошивать более 30 слоев ткани со скоростью до 1100 стежков в минуту
Интерфейс с системами конечноэлементного анализа
При работе оборудования ряд деталей подвергается воздействию значительной нагрузки, что делает особенно важным правильный выбор размеров таких деталей. Наличие интерфейса передачи данных между Solid Edge и системой конечноэлементного анализа упрощает прочностные расчеты. При помощи встроенного в Solid Edge дополнительного модуля Dynamic Designer реализуется оптимизация конструкций деталей, подверженных ускоряющим силам и вибрациям. Для расчета главного привода и электронных компонентов выполняется тепловой анализ, гарантирующий точность и долговечность изделия. Здесь важную роль играет центральная рама машины. Это литая алюминиевая деталь, которая должна обеспечивать устойчивость и точность, а также выполнение требований к весу и уровню вибраций.
В то же время деталь должна быть технологичной и простой в изготовлении. Дюрвилль отмечает, что Solid Edge полностью соответствует высоким требованиям к системе моделирования: «В плане функциональности построения поверхностей свободной формы Solid Edge несомненно входит в одну группу с другими, гораздо более дорогими системами. Мы постоянно демонстрируем широкие возможности Solid Edge с синхронной технологией и надеемся, что наши поставщики и сторонние конструкторы тоже перейдут на эту высокопроизводительную и простую в использовании систему».
Центр взаимодействия с поставщиками
Solid Edge — основа цифрового представления данных в глобально распределенной среде производства разнообразных литых, штампованных и изготавливаемых методами порошковой металлургии деталей. На основе разработанных в Solid Edge 3Dмоделей уже выпущено свыше 350 видов инструмента и оснастки. Информация поставщикам передается в файлах формата обмена данными (DXF), которые экспортируются непосредственно из Solid Edge. На основе 3Dмоделей система нормирования рассчитывает себестоимость, что особенно важно для прессформ. После ввода таких параметров, как габаритные размеры, толщина стенок, масса, число поверхностей или уклонов, система подбирает станок для выполнения технологического процесса и рассчитывает себестоимость производства оснастки и самой детали. Данная информация очень важна для того, чтобы заранее определить и оптимизировать ожидаемую себестоимость изделия.
CAD-модель главного привода
Синхронная технология способствует успеху в конкурентной борьбе
Компания Bernina применяет Solid Edge с синхронной технологией вследствие успешного внедрения данного решения Siemens PLM Software в партнерской компании Quadrix AG. Синхронная технология поддерживает и традиционные методы размерного параметрического проектирования. Кроме того, она позволяет пользователю выбирать 3Dэлементы модели и непосредственно редактировать их в реальном времени наиболее удобным образом. «Solid Edge с синхронной технологией — это замечательное средство для экспериментирования с новыми идеями, особенно на этапе разработки эскизного проекта, — отмечает Кэпт. — Кроме того, система отличается важными преимуществами в плане внесения изменений, например при редактировании геометрии покупных деталей». Жирар Эймер (Gerhard Eimer), президент компании Quadrix AG, добавляет, что «как первопроходец, Bernina разрабатывает инновационные изделия при помощи инновационных инструментов. Мы оптимально используем всю функциональность Solid Edge, что дает массу преимуществ».
Кэпт отмечает высокую производительность труда конструкторов, проектирующих листовые детали при помощи синхронной технологии. Они конструируют значительно быстрее, чем удавалось в случае применения традиционного подхода, и считают, что новая система гораздо проще в работе. Решение Solid Edge обеспечило колоссальный прирост производительности труда и сокращение сроков разработки, благодаря чему компания Bernina создала прочный фундамент для дальнейших инноваций и побед в конкурентной борьбе.
