9 - 2013

Технология цифровых прототипов в действии, или «К AutoCAD мы не вернемся ни за какие коврижки»

Александр Соколов
Александр Соколов
Ведущий специалист по направлению «Машиностроение» компании «АйДиТи», ведущий специалист внедрения программного обеспечения компании «АйДиТи», авторизованный инструктор Autodesk. Принимал участие в разработке стандартов предприятий (СТП) по работе в САПР и проектах комплексного внедрения программного обеспечения у целого ряда заказчиков в различных городах России.
Алексей Тенигин
Алексей Тенигин
Инженер-конструктор 1-й категории УПР КО «ОАО Уралэлектромедь».
Вячеслав Яшин
Вячеслав Яшин
Инженер-конструктор 1-й категории УПР КО «ОАО Уралэлектромедь».

ОАО «Уралэлектромедь», головное предприятие Уральской горно-металлургической компании, давно и успешно применяет при создании оборудования программные продукты компании Autodesk. Поставку Autodesk Inventor и другого ПО, обучение, внедрение, техническую поддержку осуществляла компания «АйДиТи», Золотой Партнер Autodesk.

Начало сотрудничеству специалистов ОАО «Уралэлектромедь» и компании «АйДиТи» было положено в далеком 2007 году при обучении работе в AutoCAD. Уже тогда четко обозначился интерес молодых специалистов предприятия, и в первую очередь двух соавторов этого материала, к переходу от двумерного к трехмерному проектированию. Так была заложена надежная основа для внедрения 3D­проектирования в конструкторском подразделении предприятия.

Однако путь к этому решению был долог и тернист — отнюдь не все специалисты предприятия сразу и безоговорочно приняли новые технологии. Но постепенно идеи развития доказывали свою эффективность, и внедрение Autodesk Inventor в конструкторском отделе всё же началось.

Кантователь анодных остатков (3D-модель)

Кантователь анодных остатков (3D-модель)

ОАО «Уралэлектромедь», головное предприятие Уральской горно­металлургической компании, ведет свою историю с 1934 года и по праву входит в число передовых предприятий России, осуществляя полный производственный цикл: от переработки черновой меди и лома до выпуска продуктов из меди, что для России является уникальным комплексом.

ОАО «Уралэлектромедь» производит высококачественную катодную медь, соответствующую марке М00К по российскому ГОСТу и марке Cu­Cath­1 по европейскому стандарту EN 1978:1998, реализуемую под брендом UMMC, зарегистрированным на Лондонской бирже металлов. Предприятие включено в список производителей драгметаллов LMBA Good Delivery по серебру и золоту.

ОАО «Уралэлектромедь» поставляет продукцию в 42 субъекта Российской Федерации и партнерам 15 стран Европы, Северной и Южной Америки, Юго­Восточной Азии.

Вот уже который год специалисты ОАО «Уралэлектромедь» успешно проектируют трехмерные цифровые прототипы изделий в Autodesk Inventor. Проектов множество: бак для растаривания биг­бегов и установка очистки газов для химико­металлургического цеха, кантователь для цеха медных порошков и кантователь анодных остатков для цеха электролиза меди, машина для промывки катодов и короб аспирационный с раздвижными крышками, приспособление для сбора гарт­цинка для цеха горячего цинкования и т.д. Кроме того, инновационные технологии нашли применение при конструкторской подготовке экспонатов для Музея военной техники, расположенного в городе Верхняя Пышма.

Одной из наиболее ярких иллюстраций успешного применения 3D­проектирования в ОАО «Уралэлектромедь» может служить создание в Autodesk Inventor цифрового прототипа кантователя анодных остатков.

Кантователь анодных остатков (фрагмент 3D-модели)

Кантователь анодных остатков (фрагмент 3D-модели)

Autodesk Inventor предлагает все необходимые инструменты для создания цифровой модели изделия, получения необходимой конструкторской документации и проверки будущего изделия.

На начальном этапе средствами программы создается компоновка будущего изделия, так называемый скелет. Он необходим для определения первоначального замысла будущего изделия. На базе скелета производится создание основных узлов (без дополнительных подробностей). После того как начальная конструкция определена, начинается этап деталировки.

Технология цифровых прототипов (электронных макетов изделий) Autodesk объединяет проектные данные всех стадий проектно­производственного цикла в единую цифровую модель, которая воссоздается в Autodesk Inventor. Специалисты получают возможность проектировать изделия, визуализировать их, проводить инженерные расчеты и анализ. Благодаря передовой технологии, без особого труда встраиваемой в привычный рабочий процесс, снижается потребность в дорогостоящих опытных образцах.

Технология электронных макетов Autodesk помогает специалистам:

  • быть более конкурентоспособными на мировом рынке;
  • разрабатывать продукцию высокого качества в короткие сроки;
  • реализовывать многочисленные инновации;
  •  значительно сокращать длительность проектно­производственного цикла.

Здесь с использованием эскизно ориентированной технологии Autodesk Inventor создаются недостающие детали и узлы и производится корректировка узлов, смоделированных на базе скелета изделия.

Спецификой кантователя анодных остатков является наличие в нем большого количества деталей из сортамента металлопроката — это различные стойки, балки, ограждения. Библиотеки стандартных компонентов Autodesk Inventor уже содержат все наиболее распространенные профили, благодаря чему имеется возможность быстро «собрать» изделие. Если нужного профиля в базе данных стандартных изделий нет, то следует обратиться к генератору библиотечных деталей. С его помощью можно добавлять в библиотеку отсутствующие там, например, редко используемые профили.

Поскольку процесс создания сложных металлоконструкций достаточно трудоемкий, удобнее воспользоваться возможностями генератора рам, благодаря которому изделие можно смоделировать в несколько раз быстрее. Встроенный в Autodesk Inventor анализ рам позволяет в процессе проектирования выполнить необходимые расчеты и убедиться в надежности будущей конструкции.

Если изделие, как в данном случае, содержит большое количество крепежных соединений, то генерировать и рассчитывать их поможет генератор болтовых соединений. Отдельный крепеж добавляется из библиотеки.

Кантователь анодных остатков (монтажный чертеж)

Кантователь анодных остатков (монтажный чертеж)

Autodesk, Inc. — мировой лидер в области решений для 3D­дизайна, проектирования и создания виртуальной реальности. Все компании из списка Fortune 100 применяют инструменты Autodesk, чтобы проектировать, моделировать и визуализировать свои идеи для экономии времени и денег, улучшения качества продукции и скорейшего внедрения инноваций.

Начиная с выпуска AutoCAD в 1982 году компания разработала широчайший спектр инновационных программ, позволяющих инженерам, архитекторам и конструкторам испытывать свои идеи еще до их реализации.

Применяемые в проекте приводы на базе зубчатых передач рассчитывались и генерировались в генераторе цепной передачи.

Для проверки отдельных деталей на прочность использовался модуль анализа напряжений, позволяющий убедиться в прочности будущего изделия.

Поскольку кантователь содержит движущиеся части, то неизбежно возникает желание смоделировать работу будущего изделия до его изготовления. Для этого как нельзя лучше подходит среда динамического моделирования (анализа). Если при создании сборки созданы все необходимые зависимости, то в среде динамического моделирования они автоматически преобразуются в соединения, и останется только добавить необходимые параметры (например, коэффициенты трения), задать закон движения и приложить усилия для того, чтобы выполнить расчет. И вот он, кантователь, в действии!

Кантователь анодных остатков (готовое изделие)

Кантователь анодных остатков (готовое изделие)

Результатом разработки любого изделия является комплект конструкторской документации. Формировать ее средствами Autodesk Inventor одно удовольствие — буквально несколько кликов мышью отделяют готовую сборку или деталь от готового чертежа. Остается добавить необходимые размеры и пояснения — и всё. Можно проверять чертеж, печатать его и передавать в производство.

Autodesk Inventor — это семейство продуктов для промышленного 3D­проектирования, включающее все необходимые средства трех­ и двумерного моделирования изделий и инструментальной оснастки. Продукты оснащены широким спектром инструментов инженерного анализа цифровых прототипов и генерации полного комплекта конструкторской документации.

Благодаря применению Autodesk Inventor изделие удается разработать и изготовить в кратчайшие сроки, быстро надежно двигаясь от электронного макета до изделия в металле.

Выполняя проектирование оборудования или агрегатов, остается только сожалеть, что еще не все отделы ОАО «Уралэлектромедь» успели перейти на современные технологии проектирования. Использование только части функционала ведет к упущенным возможностям совместной работы смежников. Порой приходится тратить время и воссоздавать часть цеха или иную обстановку, чтобы проектировать, сразу привязываясь к плану, пусть это потом и помогает при оформлении монтажных чертежей.

C внедрением Autodesk Inventor конструкторский отдел УПР ОАО «Уралэлектромедь» перешел на качественно новый уровень работы. Благодаря этой САПР решены главные задачи: улучшено качество выпускаемой конструкторской документации и повышена производительность труда конструкторов, ведь ни для кого не секрет, что при работе в AutoCAD оформление чертежей занимало до 70% всего времени проектирования.

Машина для промывки катодов (3D-модель)

Машина для промывки катодов (3D-модель)

Машина для промывки катодов (сборочный чертеж)

Машина для промывки катодов (сборочный чертеж)

Технология цифрового моделирования придает выполняемым проектам наглядность, позволяет с легкостью выявлять возникшие коллизии и пересечения, прорабатывать все имеющиеся идеи и варианты, на ходу изменять модель, не боясь упустить изменения в конструкторской документации. Кроме того, существенно нивелируется влияние так называемого человеческого фактора. Расчетные модули и встроенные калькуляторы позволяют уйти от расчетов «на коленке» или необоснованных предположений, ведь теперь на любом этапе проектирования можно произвести предварительные расчеты параметров, динамический или статический анализ напряжений и наглядно продемонстрировать влияние принимаемых решений на итоговый результат. Обширная библиотека стандартных элементов позволяет не тратить драгоценное время на проработку стандартизованных узлов и агрегатов, подбирая их по требуемым параметрам работы механизмов. А поддержка ЕСКД и функционал САПР увеличивают скорость оформления конструкторской документации на порядок.

Машина для промывки катодов (готовое изделие)

Машина для промывки катодов (готовое изделие)

Компания «АйДиТи» — один из ведущих отечественных поставщиков лицензионного программного и аппаратного обеспечения, системный интегратор в области САПР и ГИС по всем отраслевым направлениям.

«АйДиТи» ведет свою деятельность по всей территории России, имея офисы в Москве, Санкт­Петербурге, Екатеринбурге, Красноярске, Ростове­на­Дону и Ставрополе.

Компания обладает высшими партнерскими статусами крупнейших мировых разработчиков, таких как Autodesk, Microsoft, Adobe, Corel, и сотрудничает со всеми ведущими производителями программного и аппаратного обеспечения.

Система менеджмента качества «АйДиТи» сертифицирована и соответствует ГОСТ Р ИСО 9001­2008.

Заказчики «АйДиТи» — это тысячи государственных и коммерческих организаций, а также частных пользователей, работающих в различных отраслях.

Компания «АйДиТи» осуществляет:

  • поставки лицензионного программного обеспечения и аппаратных средств — как корпоративные, так и розничные;
  • консалтинг и внедрение САПР и ГИС;
  • разработку и реализацию проектов ИT­инфраструктуры;
  • управление активами ПО (Software Asset Management, SAM);
  • техническую поддержку и обучение.

Нет такого аспекта деятельности конструкторского подразделения, с которым бы не справился Autodesk Inventor. Применение найдется всему функционалу, будь то генератор рам или прокладка шлангов и трубопроводов, проектирование валов или пресс­форм, прокладка электропроводки или расчет и моделирование зубчатого зацепления…

Даже в работе с Музеем военной техники применение Autodesk Inventor позволило создать прекрасные презентационные картины предлагаемых технических решений, используя модели 3ds Max.

Самое главное — работа в Autodesk Inventor приносит радость и желание творить! 

САПР и графика 9`2013