9 - 2015

Компания Brunner Elektronik. От CAD-системы до кабины пилота

Solid Edge с синхронной технологией помогает компании Brunner Elektronik существенно ускорить процессы разработки и обеспечить выпуск большого числа различных исполнений изделий.

Эксперт в области разработки приводов и систем управления

При разработке cложных изделий компания Brunner Elektronik решает задачу объединения механических и электрических узлов наиболее эффективным способом. Высокие требования заказчиков задают не менее высокие стандарты качества создания изделий. Компании Brunner необходимо достигать оптимального сочетания внешнего вида и функциональности, а также выполнять тепловые расчеты. Благодаря внедрению системы Solid Edge® от Siemens PLM Software компания Brunner разрабатывает новую продукцию быстрее и эффективнее.

Фотореалистичное изображение, созданное в системе Solid Edge. Подвижная платформа пилотажного тренажера содержит мощные и точные механические приводы, а также сложные системы управления

Фотореалистичное изображение, созданное в системе Solid Edge. Подвижная платформа пилотажного тренажера содержит мощные и точные механические приводы, а также сложные системы управления

Уже 47 лет компания Brunner Elektronik изготавливает на заказ изделия высокой сложности — системы управления и электроприводы, а также поставляет интегрированные решения «под ключ». Компания, расположенная в Хитнау, близ г.Цюриха (Швейцария), получила широкую известность благодаря огромному опыту в области производства силовой электроники и мехатронных систем. В большинстве случаев это проектирование и изготовление уникальных изделий на заказ. Среди заказчиков — предприятия машиностроения, медицинской промышленности, а также производители тренажерных систем. В компании осуществляется производство полного цикла, оснащенное самыми современными токарными и фрезерными станками с ЧПУ, а также всем необходимым для конструкторско­технологической подготовки и выпуска механических узлов.

При помощи системы автоматизированного проектирования Solid Edge инженеры компании Brunner оптимизируют все аспекты создаваемых конструкций, а также выполняют численный инженерный анализ на базе цифровых макетов. В настоящее время компания Brunner Elektronik использует систему Solid Edge совместно с модулем по управлению проектными данными Insight. «Возможности этих систем позволили нам повысить качество продукции и оперативно реагировать на запросы заказчиков», — отмечает Роберт Брюннер, основатель и владелец компании Brunner Elektronik. На протяжении 10 лет компания успешно применяет в своей работе систему Solid Edge.

Анализ конструкции подвижной платформы тренажера, спроектированной в системе Solid Edge. Визуализация важнейших взаимозависимостей и выявление проблем уже на этапе конструирования повышают технологичность изделий (фотограф М. Фрутиг)

Анализ конструкции подвижной платформы тренажера, спроектированной в системе Solid Edge. Визуализация важнейших взаимозависимостей и выявление проблем уже на этапе конструирования повышают технологичность изделий (фотограф М. Фрутиг)

Solid Edge обеспечивает существенный прирост производительности (фотограф М. Фрутиг)

Solid Edge обеспечивает существенный прирост производительности (фотограф М. Фрутиг)

Интуитивно понятный интерфейс и великолепная производительность

Роберт Брюннер, инженер электронных систем, всей душой любит свою работу. Он убедился в эффективности системы Solid Edge, с которой впервые познакомился более 10 лет назад, и с тех пор использует ее для создания все более сложных проектов.

Его сын Томас Брюннер возглавляет отдел проектирования механических узлов. Вместе с коллегами он проектирует в Solid Edge корпуса и печатные платы. «Что мне особенно нравится в Solid Edge — это интуитивно понятный интерфейс, — рассказывает Томас Брюннер. — Практически с первого раза я смог использовать систему для решения реальных задач. Ранее я тестировал один широко известный аналогичный продукт и должен отметить, что полностью убедился в превосходстве Solid Edge. Эта система имеет ясную и понятную структуру процесса проектирования, что, несомненно, является большим преимуществом».

Потребности в сокращении сроков разработки и более быстрой реакции на запросы заказчиков поставили перед компанией Brunner Elektronik задачу повышения эффективности и снижения себестоимости. Оптимизация процесса внесения изменений в соответствии с пожеланиями заказчика и жесткий график работ позволяют Брюннеру и его сотрудникам выводить новые изделия на рынок гораздо быстрее своих конкурентов. В целом работа компании стала более гибкой, что помогает успешно вести деятельность и на высококонкурентных международных рынках.

От конструирования сложных мехатронных узлов до разработки документации

В компании Brunner Elektronik система Solid Edge используется при разработке не только механических, но также электрических и электронных узлов.

В мехатронных конструкциях применяются электронные компоненты, и малые габариты узлов заставляют конструкторов и технологов решать в связи с этим очень сложные задачи. В системе также предусмотрены специальные инструменты для поиска оптимальных технических решений при проектировании радиаторов теплоотвода.

«Мы активно применяем Solid Edge в проектировании электронных узлов, — рассказывает Томас Брюннер. — Уникальные возможности системы в области численного моделирования сложных конструкций помогают нам отслеживать кинематику движений и сразу выявлять возможные столкновения деталей. Виртуальное проектирование должно выполняться при помощи самых современных CAD­технологий. Solid Edge идеально для этого подходит».

Разработка конструкции от первых набросков до готового штурвала оптимальной формы со встроенной электроникой. Проектирование было реализовано в системе Solid Edge, а опытные образцы изготавливались на 3D-принтере (фотограф М. Фрутиг)

Разработка конструкции от первых набросков до готового штурвала оптимальной формы со встроенной электроникой. Проектирование было реализовано в системе Solid Edge, а опытные образцы изготавливались на 3D-принтере (фотограф М. Фрутиг)

Широкие возможности Solid Edge в области моделирования деталей и шасси электронных устройств, проектирования развертки конструкций, создания фотореалистичных изображений, а также наличие дополнительных модулей для численного моделирования, проектирования жгутов электропроводки, литейных форм и процессов сборки позволили компании Brunner Elektronik быстро создавать специальные видеоролики для заказчиков. Для предприятий малого бизнеса предлагаемый функционал открывает новые возможности не только в плане подготовки производства и изготовления изделий, но и в сфере маркетинга.

Томас Брюннер считает, что система имеет явные конкурентные преимущества, которые были в полной мере задействованы при работе над одним из недавних проектов — центральным узлом пилотажного тренажера. Он поясняет: «На компьютере можно детально просмотреть все перемещения платформы тренажера. Это очень удобно и для нас, и для заказчиков. Кроме того, мы применяем Solid Edge в разработке всей документации на изделия. Создаваемые системой изображения настолько реалистичны, что мы практически отказались от фотосъемки». Исключение необходимости в дополнительном привлечении фотографов привело к существенной экономии средств.

Конструкторское бюро компании Brunner Elektronik часто получает заказы от местных и зарубежных авиационно­космических предприятий, при выполнении которых особенно полезными оказываются имеющиеся в Solid Edge функции моделирования кинематики, проверки столкновений деталей, а также прочностных расчетов.

Внедрение системы Solid Edge в конструкторском бюро привело к заметному сокращению сроков проектирования. Кроме того, Solid Edge помог отследить все необходимые требования к изделиям для сертификации продукции. Автоматическое выявление возможных столкновений деталей, а также интеграция с другими процессами подготовки производства особенно важны при создании опытных образцов. Одним нажатием кнопки данные обо всех деталях и узлах передаются в централизованное хранилище, где на их основе автоматически формируются наладки фрезерного станка. «По сравнению с ручным созданием чертежей даже одна эта функция экономит массу времени», — заявляет Томас Брюннер. И добавляет: «Больше всего мне нравится исключительно удобный интерфейс Solid Edge».

Полное соответствие данных на всех этапах — от 3D-модели, созданной в CAD-системе, до управляющей программы для станка с ЧПУ — позволяет предоставлять полноценные решения «под ключ» от единого поставщика (фотограф М. Фрутиг)

Полное соответствие данных на всех этапах — от 3D-модели, созданной в CAD-системе, до управляющей программы для станка с ЧПУ — позволяет предоставлять полноценные решения «под ключ» от единого поставщика (фотограф М. Фрутиг)

Свобода проектирования и высокая технологичность

Создание поверхностей свободной формы, отвечающих требованиям к эргономике и размещению электронных компонентов, а также к технологическим ограничениям процесса литья под давлением — очень непростая задача для малого предприятия. Поэтому такие компании, как Brunner Elektronik, обладающие большим опытом в данной области, являются весьма важными партнерами.

Недавно Роберт Брюннер завершил работу над проектом штурвала самолета, полностью созданным в Solid Edge. Сначала Томас Брюннер пытался использовать другие программные продукты, но пришел к следующему заключению: моделирование можно выполнить и в других программах, но получаемые в них модели непригодны для дальнейшей разработки технологии литья из пластмасс. Поэтому компания внедрила систему Solid Edge.

Огромную поддержку при внедрении оказал Робин Ворнхольт, старший консультант компании Bytics AG (г.Фолькетсвиль) — системного интегратора и партнера Siemens PLM Software. С его помощью конструкторский отдел компании Brunner Elektronik освоил 3D­моделирование в Solid Edge. Проведенное компанией Bytics индивидуальное обучение стало основой для дальнейшего освоения системы, ее многочисленных дополнительных модулей и широких функциональных возможностей.

Компании Brunner Elektronik и Bytics совместно работали над интеграцией Solid Edge с системой управления проектными данными Insight. «Мы очень довольны полученными результатами, — отмечает Томас Брюннер. — Уже много лет система работает безупречно. С первых дней совместной работы мы консультируемся у специалистов компании Bytics. Для нас важно, чтобы инженеры технической поддержки хорошо знали нашу систему и к ним можно было обратиться в любой момент. Мы очень довольны нашим сотрудничеством».

Первая партия штурвалов и блоков управления уже выпущена и отправлена заказчикам, а вторая находится на складе в Хитнау. По мнению Роберта Брюннера, именно обучение стало критически важным фактором успеха. «От обучения ни в коем случае нельзя отказываться, — заявляет он. — Система имеет массу возможностей, большинство из которых без обучения останутся невостребованными».

Благодаря мощным, но в то же время простым в использовании инструментам моделирования поверхностей свободной формы в Solid Edge компания Brunner Elektronik получает все больше заказов от предприятий авиационно­космической отрасли на создание таких сложных изделий, как рукоятки управления. «Мы способны гибко реализовывать индивидуальные потребности заказчика, что дает нам еще одно конкурентное преимущество», — отмечает Томас Брюннер.

3D-изображение внутренней конструкции штурвала с дисплеем управления автопилотом

3D-изображение внутренней конструкции штурвала с дисплеем управления автопилотом

3D-изображение внутренней конструкции штурвала с дисплеем управления автопилотом
и ЖК-панелью радиостанции

Применение синхронной технологии

С момента основания компании Brunner Elektronik потребности заказчиков существенно изменились. Речь идет уже не только о проектировании отдельных узлов и устройств, но также о создании полноценных систем управления. «Сегодня заказчикам нужны полнофункциональные решения «под ключ» от единого поставщика, в которых устранены сложности взаимодействия между различными системами, — поясняет Томас Брюннер. — Это ставит перед такими производителями, как Brunner Elektronik, новые задачи. Мы постоянно ищем новые, более эффективные инструменты, и идеальным выбором всегда оказывается именно Solid Edge. Он позволяет нам быстро и гибко выполнять запросы заказчиков.

Сроки выхода изделия на рынок — еще один критически важный фактор. Технологии 3D­моделирования и прогнозирования кинематики механизмов помогают нам оперативно находить и реализовывать проектные решения». Возможности системы позволяют компании разрабатывать изделия без дорогостоящего и трудоемкого изготовления физических образцов, требующего операций металлообработки, и с первого раза успешно запускать производство.

Компания Brunner Elektronik по достоинству оценила средства прямого моделирования, реализованные в системе Solid Edge при помощи синхронной технологии. «У нас есть крупный заказчик, который работает в другой широко известной CAD­системе, — отмечает Роберт Брюннер. — Благодаря синхронной технологии мы без проблем вносим изменения в получаемые от этого заказчика модели. Обмен данными с другими системами не вызывает никаких проблем».

 

Успешное решение задач и устранение барьеров

Еще одна задача, успешно решенная Томасом Брюннером и его сотрудниками, состояла в организации взаимодействия между собственной САМ­системой, станками с ЧПУ, программой Microsoft Excel и Solid Edge с модулем Insight. Тесное сотрудничество конструкторов с технологами повышает качество работы и устраняет ошибки в конструкции.

«Ошибки в данных незамедлительно выявляются, возникающие проблемы решаются моментально, благодаря чему мы устраняем границы между различными системами, — рассказывает Томас Брюннер. — В будущем расстояния вообще не будут иметь значения: к данным в системе можно будет обращаться отовсюду, что значительно ускорит рабочие процессы». Т. Брюннер также подчеркивает важность взаимодействия между этапами разработки: «В нашей компании передача данных на всех этапах выполняется безошибочно, что заметно снижает наши риски».

Высокопроизводительное решение при оптимальном соотношении «цена/качество»

«Нам удалось значительно улучшить взаимодействие с заказчиками и поставщиками, существенно снизить или, в некоторых случаях, полностью устранить риски на ранних этапах разработки, а также резко сократить сроки подготовки производства, — говорит Томас Брюннер. — Solid Edge — это высокопроизводительное решение с оптимальным соотношением цены и качества, на которое мы полагаемся в нашей повседневной работе».

Оптимизация конструкции корпуса и отдельных элементов авиационных систем электропитания с целью достижения максимальной компактности (фото предоставлено компанией Brunner Elektronik)

Оптимизация конструкции корпуса и отдельных элементов авиационных систем электропитания с целью достижения максимальной компактности (фото предоставлено компанией Brunner Elektronik)

Кроме того, компания Brunner Elektronik получила ряд других преимуществ. Возможности визуализации в Solid Edge позволяют представить заказчикам важнейшие элементы конструкции уже на ранних этапах, согласовывать с ними проект и обсуждать возникающие проблемы. «Безбумажный документооборот дает важное преимущество, — поясняет Роберт Брюннер. — Практически вся документация представлена в электронном виде. Сегодня я просто не могу понять, как же мне раньше удавалось работать, используя только 2D­чертежи. Электронный документооборот — это действительно великое достижение».

10­летний опыт работы с Solid Edge полностью подтвердил слова Томаса Брюннера: «Программа стабильно работает, и мы очень довольны ею. Теперь мы выполняем практически все виды работ самостоятельно. Гибкость нашей работы с заказчиками, сокращение затрат — явные преимущества компании Brunner Elektronik»

САПР и графика 9`2015