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

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)

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)

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)

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
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)

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