Совместное проектирование электромеханических изделий в Autodesk Inventor и E3.Series
 |
 |
| 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 | Руслан Давлетшин — технический директор уральского представительства компании «АйДиТи», авторизованный специалист по E3.Series |
В современных рыночных условиях, при постоянно обостряющейся конкурентной борьбе, инженеру-конструктору все чаще приходится решать более широкий спектр задач. Так, например, весьма часто в проектируемых изделиях присутствуют и сочетаются механические и электронные компоненты. Здесь конструктор вступает в новую для себя область проектирования, называемую мехатроникой.
Такого рода задачи имеют место в приборостроении и станкостроении, в автомобилестроении и авиационной промышленности. И везде возникает потребность в интеграции функционала различных специализированных САПР в единую среду проектирования, чтобы оптимизировать совместную работу и максимально сократить долю «ручных» операций, порождающих лишние трудозатраты и неминуемые ошибки.
Autodesk Inventor — это мощный программный продукт, обладающий разнообразным инструментарием и потенциалом к интеграции с другими САПР. Например, он имеет в своем составе специальный модуль, предназначенный для проектирования проводных и кабельных соединений, позволяющий разрабатывать электромеханические изделия. С продуктом пользователь получает, в частности, базы данных электрических изделий и библиотеки проводов. Имеется возможность добавлять к деталям электрические контакты и затем размещать их в сборке. Помимо собственных богатых возможностей Inventor имеет потенциал к интеграции с другими САПР.
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, Тюмени, 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 частные пользователи, работающие в различных отраслях. Компания «АйДиТи» осуществляет:
|
Мехатроника — это область науки и техники, основанная на синергетическом объединении узлов точной механики с электронными, электротехническими и компьютерными компонентами, обеспечивающими проектирование и производство качественно новых модулей, систем, машин и систем с интеллектуальным управлением их функциональными движениями. Для мехатроники характерно стремление к полной интеграции механики, электрических машин, силовой электроники, программируемых контроллеров, микропроцессорной техники и программного обеспечения. |
Технология цифровых прототипов компании Autodesk, реализованная в Autodesk Inventor, позволяет специалистам разного профиля работать с одной моделью. Но поскольку Autodesk Inventor — это продукт, ориентированный в первую очередь на инженеровконструкторов машиностроительного профиля и не позволяющий выполнять электрические проекты, здесь на помощь приходит программный комплекс E3.Series компании Zuken.
Zuken E3 — разработчик программного обеспечения E3.Series, предназначенного для автоматизации производства в областях электротехники, электроники и разводки кабельных сетей. Программные продукты разработаны для следующих направлений проектирования: создание принципиальных схем и схем соединений, разработка панелей и шкафов с выполнением внутренних и внешних проводок, разработка электронных схем и разводка печатных плат. Разработанное для решения специализированных задач электротехнического проектирования программное обеспечение E3.Series позволяет выполнять работу быстрее и легче, а все важные проектные и производственные данные с легкостью передавать в другие системы. К областям применения системы относятся энергетика, нефте и газопереработка, автомобильная промышленность, судо и авиастроение, машиностроение, электронная промышленность и телекоммуникации, производство технологического оборудования, средства измерительной техники, телеметрии и многое другое. |
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. |
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. |
E3.Series — это современное, мощное и уникальное решение на рынке электротехнических САПР. Оно позволяет выполнить полный цикл проектных задач в области проектирования систем АСУТП и РЗА в энергетике. Встроенные методы проектирования и инновационные технологии объединены в чрезвычайно мощное и эффективное решение. Работая в E3.Series, пользователь создает различные типы схем (технологические, структурные, принципиальные и др.), а также генерирует комплект выходной документации и файлы, необходимые для интеграции с другими САПР, в частности XMLфайл для Autodesk Inventor.
В Autodesk Inventor пользователь разрабатывает цифровую модель будущего электромеханического изделия, оперируя данными, полученными из проекта E3.Series. Далее мы расскажем о некоторых ключевых моментах создания нового изделия с использованием симбиоза Autodesk Inventor и E3.Series.
Создание нового изделия начинается с разработки принципиальной схемы. В качестве примера создадим схемы Э4 и Э6. Начинаем разработку со схемы общей Э6. Для этого, используя инструменты модуля Е3.Series Cable, размещаем в пространстве рабочего листа «Блок». Это специальный объект в проектах Е3.Series для представления готового изделия, в котором нас интересует не его состав, а только точки подключения (разъемы). Если «Блок» определен в базе данных изделий заранее, то в его составе уже описаны разъемы для подключения. При создании соединения с разъемами автоматически подбирается ответная часть из списка допустимых элементов. Допустимые ответные части заранее назначены в базе данных (рис. 1 и 2).
Рис. 1. «Блок» с разъемами
Рис. 2. Допустимые отчетные части
Рис. 3. Схема общая
После создания соединений работу над схемой Э6 нового изделия можно считать законченной и перейти к получению перечня изделий. При необходимости можно добавить фотографии подключаемого прибора (рис. 3).
Объектноориентированная платформа E3.Series обеспечивает связь всех разделов проекта в реальном времени. Далее переходим к разработке схемы соединений Э4.
Технология цифровых прототипов (электронных макетов изделий) Autodesk объединяет проектные данные из всех стадий проектнопроизводственного цикла в единую цифровую модель, которая воссоздается в Autodesk Inventor. Передовая технология, без особого труда встраиваемая в привычный рабочий процесс, снижает потребность в дорогостоящих опытных образцах и помогает специалистам:
|
Разъемы, подобранные автоматически, как ответные части прибора, размещаем на листе схемы Э4 в виде таблиц. Соединяем разъемы, используя необходимые марки проводов, при этом вся требуемая информация выводится в таблицы автоматически (рис. 4).
После того как необходимые соединения сделаны и работа над схемой соединений закончена, формируем XMLфайл с информацией о проводах и кабелях (жгутах), используемых в проекте, посредством модуля Е3.Bridge и передаем его в Autodesk Inventor для трассировки трехмерных проводов в цифровой модели изделия (рис. 5).
Рис. 4. Табличное представление разъемов
Рис. 5. Окно выбора экспортируемой информации
Разработка электрического изделия в Autodesk Inventor начинается с создания сборки, которая в нашем случае состоит из готовых компонентов (прибор и клеммники). Перед добавлением в сборку создаем электрические соединители (коннекторы) средствами Autodesk Inventor. Создаем будущий коннектор и при помощи команды Вставить контакт добавляем необходимое количество контактов. Далее добавляем коннекторы в сборку. При размещении в ней компонента используем стандартные сборочные зависимости Autodesk Inventor (рис. 6 и 7).
Рис. 6. Создание коннектора
Рис. 7. Размещение коннектора в сборке
При помощи команды Провода и кабели создаем электрическую сборку. Далее командой Свойства прокладки кабеля задаем коннекторам нужные кодовые обозначения (рис. 8 и 9).
Рис. 8. Создание электрической сборки
Рис. 9. Процесс задания кодового обозначения вилки
Далее корректируем существующую библиотеку проводов и кабелей, добавив в нее необходимую информацию о проводах, а также добавляем модель клеммы в сборку (рис. 10 и 11).
Рис. 10. Добавление элемента проводов и кабелей в библиотеку
Рис. 11. Добавление клеммы в сборку
Полученные в Е3.Series данные в виде файла XML импортируются в Inventor, в результате чего автоматически создаются все электрические линии связи в виде «резиновых нитей», которые затем требуется уложить в жгуты. Создаем сегменты жгута, а затем выполняем трассировку вставленных проводов. Эта операция может быть выполнена в автоматическом, интерактивном или ручном режиме (рис. 12 и 13).
Рис. 12. Отображение электрических связей
Рис. 13. Формирование жгутов
При изменении положения электрических компонентов изделия ассоциативная связь сохраняется, а конфигурация жгута автоматически обновляется.
Предусмотрены также средства для формирования выходной документации. Inventor предоставляет возможность создавать различные шаблоны для формирования отчетов по электротехническому разделу проекта изделия. Полученный жгут можно развернуть и получить полностью оформленный чертеж его развертки (рис. 14 и 15).
Рис. 14. Чертеж развертки жгута
Рис. 15. Фрагмент экспорта информации о жгуте
Имеется также возможность обратной передачи данных из Inventor в E3.Series, что позволяет сформировать в E3.Series таблицу жил кабелей и кабельный журнал с реальными длинами.
Сегодня для проектирования полноценного изделия зачастую может потребоваться комплекс программ, позволяющий реализовать все преимущества мехатроники за счет быстрого создания проекта и работы с единой цифровой моделью изделия. И здесь симбиоз Autodesk Inventor и E3.Series более чем уместен, поскольку способен предоставить проектировщикам целый комплекс неоспоримых преимуществ.
Совместная работа электронщиков и механиков позволяет оптимизировать разработку продукции и вывести ее на качественно новый уровень. При этом снижаются сроки и стоимость разработки изделий, повышается их качество.
