Применение CAI-системы PowerINSPECT компании Delcam для повышения качества производства авиационных двигателей

Британская компания Delcam специализируется на разработке высокоэффективных программных CAD/CAM/CAI­решений, охватывающих весь спектр задач по проектированию, производству и контролю точности изготовления продукции и сложной инструментальной оснастки. На протяжении 13 лет Delcam является крупнейшим в мире специализированным разработчиком CAM­систем, предназначенных для программирования сложных видов многоосевой механообработки на станках с ЧПУ. Для контроля точности обработки изделий компания предлагает семейство CAI­систем PowerINSPECT, обеспечивающих обработку данных 3D­сканирования, поступающих с различных видов стационарных КИМ с ЧПУ, портативных КИМ­манипуляторов, устанавливаемых на станок с ЧПУ прецизионных контактных датчиков, различных видов лазерных и оптических измерительных систем и т.д. Программа PowerINSPECT позволяет быстро сравнить данные фактических замеров с теоретической CAD­моделью, причем эта CAI­система изначально разрабатывалась как аппаратно независимая, поскольку она способна работать с координатно­измерительными машинами различных типов и производителей.

Китайская компания Shenyang Liming Aero Engine (Group) Co Ltd, специализирующаяся на производстве авиационных двигателей, выбрала PowerINSPECT в качестве основы для реализации единой цифровой платформы для контроля точности производства продукции в масштабах всего предприятия. Стандартизация всех подразделений предприятия на использовании одной универсальной CAI­системы позволила значительно повысить согласованность работы разных цехов, увеличить эффективность менеджмента и снизить производственные издержки.

Предприятие Shenyang Liming Aero Engine, входящее в Корпорацию авиационной промышленности Китая (Aviation Industry Corporation of China, AVIC), было основано в г.Шеньянг на северо­востоке Китая в 1954 году, и с тех пор является одним из ключевых звеньев всей авиационной индустрии КНР. Именно это предприятие произвело первый в Китае турбовинтовой самолетный двигатель и обладает самым большим в Китае практическим опытом по производству и ремонту авиационных двигателей. Сегодня в Shenyang Liming Aero Engine работает свыше 10 тыс. человек.

Как и большинство других крупных предприятий, Shenyang Liming Aero Engine использует в своем производственном процессе большой набор различных информационных систем, включая PDM­ и ERP­решения. Важной частью процесса планирования ресурсов предприятия и управления инженерными данными о конкретном изделии является использование результатов контроля качества продукции и их интеграция в глобальную корпоративную информационную систему. Поначалу эта интеграция казалась невыполнимой из­за того, что на предприятии эксплуатируется большое количество разных видов КИМ различных производителей. Как правило, раньше большинство КИМ использовалось совместно с собственным программным обеспечением, поставляемым производителем устройства в стандартном комплекте поставки. В итоге вся информация с результатами выполненных операций по контролю точности была сильно разрознена и хранилась в разных форматах данных, поэтому ее использование в единой корпоративной системе управления предприятием было проблематично. Из­за фрагментарности данных было сложно контролировать точность изготовления продукции на всех отдельно взятых этапах производства, что затрудняло принятие решений, способствующих повышению качества производимых авиационных двигателей.

Для выполнения задачи по интеграции контроля точности обработки в комплексную систему управления предприятием руководство Shenyang Liming Aero Engine приняло решение полностью перейти на использование стандартизованного решения на основе семейства CAI­систем PowerINSPECT. Для контроля точности при помощи прецизионных контактных измерительных систем (измерительных головок), устанавливаемых непосредственно на станки с ЧПУ, теперь используется версия PowerINSPECT OMV, а для программирования и выполнения последовательностей замеров на высокоточных стационарных КИМ с ЧПУ — PowerINSPECT CNC. Причем для каждой отдельно взятой КИМ программа PowerINSPECT была настроена точно в соответствии с возможностями и особенностями измерительного оборудования, что позволило разработать стандартизованные унифицированные методики для обмеров поверхностей и кромок деталей.

Отметим, что PowerINSPECT CNC позволяет создавать управляющие программы, совместимые с широким спектром контроллеров КИМ с ЧПУ. Это дает возможность выполнять одну и ту же последовательность измерений на различных устройствах без необходимости изменения настроек оборудования. CAI­система поддерживает офлайн­программирование измерительного оборудования по стандартам I++ и DMIS, а также имеет много опций для адаптации управляющих программ под возможности различных видов КИМ с ЧПУ.

Автоматически сгенерированные в PowerINSPECT отчеты, содержащие всю необходимую информацию о проведенных измерениях, оперативно передаются по сети предприятия в единую информационную среду. Большинство сотрудников предприятия, которым приходится просматривать и анализировать эти отчеты, не являются экспертами в области метрологии, поэтому для них становятся первостепенно важными наглядность и простота восприятия содержащейся в отчетах информации. С этой целью в сгенерированных PowerINSPECT отчетах используются 3D­изображения изделий с цветовым кодированием отклонений размеров, что делает результаты понятными даже неспециалистам. Форма генерируемых PowerINSPECT отчетов может быть настроена в соответствии со стандартом предприятия, что позволяет легко интегрировать эту программу в глобальную систему управления предприятием.

Наглядность и доступность восприятия результатов измерений в PowerINSPECT также тесно связаны с другими отмеченными сотрудниками Shenyang Liming Aero Engine достоинствами, такими как легкость освоения и простота использования этой CAI­системы. Обучение работе с программой происходит очень быстро и не вызывает сложностей.

Другое значимое достоинство PowerINSPECT, исключительно важное при программировании последовательностей измерений на КИМ с ЧПУ, заключается в возможности 3D­симуляции процесса измерений на компьютере с учетом геометрии и кинематики КИМ, формы детали и крепежного приспособления. Применение PowerINSPECT позволяет еще на этапе программирования выявлять все возможные столкновения, предотвращая тем самым поломки и простой дорогостоящего оборудования.

Среди заказчиков Delcam имеется большое количество производителей сложной инструментальной оснастки, специализирующихся на выполнении сторонних заказов. Поэтому компания постоянно совершенствует и развивает свой универсальный транслятор 3D­данных, позволяющий читать форматы большинства популярных CAD­систем. Возможность импорта в PowerINSPECT различных CAD­форматов дает возможность Shenyang Liming Aero Engine выполнять заказы от других предприятий, также являющихся членами AVIC.

В заключение отметим, что переход на использование CAI­системы PowerINSPECT позволил Shenyang Liming Aero Engine не только значительно повысить эффективность отдельных операций контроля точности, но и существенно улучшить контроль над качеством производимой продукции в целом. 

САПР и графика 9`2013