4 - 2016

Опыт применения Autodesk Inventor в проекте реконструкции цеха брикетирования АО «Уралэлектромедь»

Михаил Купар
Михаил Купар, начальник бюро ПОР ПКО филиала «Производство полиметаллов» АО «Уралэлектромедь»
Александр Соколов
Александр Соколов, ведущий специалист компании «АйДиТи» по направлению «Машиностроение» и внедрению программного обеспечения, авторизованный инструктор Autodesk

Ранее мы уже знакомили читателей с применением технологии цифровых прототипов для решения проектных задач в конструкторском подразделении АО «Урал­электромедь». Сегодня мы поделимся результатами использования Autodesk Inventor при реконструкции существующего производства в филиале «Производство полиметаллов» АО «Уралэлектромедь».

Для увеличения производительности цеха было принято решение использовать новый, изготовленный по специальному заказу брикетный пресс производительностью 50 т/ч. Задачу увеличения производительности цеха необходимо было решать комплексно, затрагивая как технологию производства, так и транспортировку брикетов. Внедрение нового оборудования предполагало решение следующих задач:

  • установка нового пресса не должна повлиять на возможность эксплуатации имеющегося — во избежание простоев при необходимости выполнения ремонтных работ на одном из прессов;
  • построение системы должно допускать использование обоих прессов поочередно в зависимости от конкретных производственных задач;
  • новый брикетный пресс должен позволять не только производить сырье для шахтных печей, но и изготавливать топливные брикеты.

Конструкторское подразделение филиала «Производство полиметаллов» АО «Уралэлектромедь» традиционно использует в своей работе Autodesk AutoCAD, поскольку в большинстве случаев его применение было и остается вполне оправданным. Но время не стоит на месте, возникают новые проектные задачи, а также идет постоянное развитие программных продуктов и технологий.

Применение AutoCAD Mechanical позволило увеличить производительность труда конструкторов­машиностроителей за счет использования специализированных инструментов. В частности, большинство чертежей из области механики стали выпускать именно таким способом.

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

Компания «АйДиТи» осуществляет:

  • поставки, как корпоративные, так и розничные, лицензионного программного обеспечения и оборудования для рабочих мест, офисов и центров обработки данных (САПР и ГИС для всех отраслевых направлений; системное, офисное, антивирусное и иное прикладное ПО; системы хранения и обработки данных; серверное и сетевое оборудование; рабочие станции и периферия);
  • консалтинг и внедрение САПР и ГИС, технологии информационного моделирования (BIM);
  • управление активами ПО (Software Asset Management, SAM);
  • разработку и реализацию проектов ИT­инфраструктуры;
  • техническую поддержку и обучение.

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

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

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

«АйДиТи» ведет свою деятельность по всей территории России через свои представительства:

«АйДиТи — Центральный офис»

Москва: +7(495) 287­4812, idt@idtsoft.ru

«АйДиТи — Урал»

Екатеринбург: +7 (343) 317­02­33, ural@idtsoft.ru

«АйДиТи — Северо­Запад»

Санкт­Петербург: +7(812) 676­1170, spb@idtsoft.ru

«АйДиТи — Юг»

Ростов­на­Дону: +7(863) 218­1157, rostov@idtsoft.ru

«АйДиТи — Северный Кавказ»

Ставрополь: +7 (962) 441­5544, skfo@idtsoft.ru

Но проекты реконструкции существующих производств на деле часто оказываются достаточно сложными, поскольку требуют использования технологий трехмерного моделирования. И здесь технология цифровых прототипов (электронного макетирования) Autodesk пришлась как нельзя кстати.

Несмотря на то что в проектно­конструкторском отделе филиала есть архитектурно­строительное подразделение, которое в своей работе использует AutoCAD MEP для трехмерного проектирования, основные задачи по реконструкции цеха были переданы конструкторскому отделу, где данное ПО не используется. Поэтому в качестве основной программы для создания модели был задействован Autodesk Inventor, и все конструкторские работы по реконструкции выполняли в нем.

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.

В процессе выполнения проекта реконструкции в связи с установкой нового пресса возникла необходимость увеличения длины существующего конвейера (фрагмент цеха показан на рис. 1).

Все вновь создаваемые модели проектировались непосредственно в Autodesk Inventor. Существующее и спроектированное ранее оборудование воссоздавали инструментами Autodesk Inventor по файлам DWG. Новое оборудование преобразовывали из моделей заказчика. Примером такого преобразования служит модель брикетного пресса (рис. 2).

Рис. 1. Фрагмент цеха

Рис. 1. Фрагмент цеха

Рис. 2. Модель брикетного пресса, преобразованная

Рис. 2. Модель брикетного пресса, преобразованная
в Autodesk Inventor

Технология цифровых прототипов (электронного макетирования) Autodesk объединяет проектные данные из 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.

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

Преобразование моделей, выполненных в SolidWorks, предполагало создание файлов Autodesk Inventor с возможностью в дальнейшем оперативно вносить все требуемые изменения. Например, возможен вариант вставки данных из других программ, как ссылочной геометрии, — в этом случае модель будет изменяться при внесении корректировок в исходной программе.

Примером цифрового прототипа, разработанного «с нуля», служит модель ванны (рис. 3) из сборки шнекового смесителя.

Рис. 3. Модель ванны

Рис. 3. Модель ванны

Филиал «Производство полиметаллов» АО «Урал­электро­медь», расположенный в городе Кировграде Свердловской области, образован в 2001 году на базе ЗАО «Кировградская металлургическая компания». Предприятие входит в состав медеэлектролитного производства АО «Урал­электромедь», являющегося головным предприятием Уральской горно­металлургической компании. Филиал «Производство полиметаллов» является самостоятельной производственной площадкой, интегрированной в общий технологический цикл АО «Уралэлектромедь», и включает металлургический цех, цех брикетирования, обогатительную фабрику и цех подготовки шихты. Здесь производится черновая медь, оксид цинка, брикеты и медный концентрат.

В процессе проектирования болтовых соединений активно применялся мастер проектирования (рис. 4).

В процессе реконструкции потребовалось увеличение длины конвейера. Без особых усилий удалось смоделировать существующий конвейер со всеми входящими в него деталями: ограждениями, центрирующими устройствами, скребками для очистки ленты и т.д., а затем выполнить все необходимые коррективы.

В процессе размещения оборудования требовалось посмотреть различные варианты компоновки, что легко выполнимо благодаря параметрическим возможностям Autodesk Inventor. Окончательный вариант конвейера показан на рис. 5.

Рис. 4. Болтовое соединение

Рис. 4. Болтовое соединение

Рис. 5. Конвейер

Рис. 5. Конвейер

Поскольку в процессе работы необходимо было оптимизировать работу (с точки зрения применяемого железа), то активно использовались уровни детализации и подстановки.

Для визуализации работы цеха при помощи Inventor Studio были созданы видеоролики, наглядно демонстрирующие этот процесс. Один из видеороликов, например, отображал одну из технологических схем погрузки слитков меди в автотранспорт в отделении медерозлива (рис. 6). Назначение этого ролика — создание видеоинструкции технологического процесса как наглядного пособия для стропальщиков.

Рис. 6. Пример видеоролика, созданного средствами Inventor Studio

Рис. 6. Пример видеоролика, созданного средствами Inventor Studio

Рис. 7. Autodesk Design Review

Рис. 7. Autodesk Design Review

Рис. 8. Общий вид установки пресса

Рис. 8. Общий вид установки пресса

Для удобства проверки деталей и сборок в процессе разработки проекта реконструкции модели сохранение осуществлялось в формате DWFX, который легко доступен к просмотру как при помощи Autodesk Design Review (рис. 7), так и в браузере Internet Explorer.

В процессе реализации проекта и внедрения его в производство был разработан полный комплект чертежей. Чертеж общего вида установки пресса показан на рис. 8.

Программный комплекс Autodesk Factory Design Suite

Функции

Standard

Premium

Ultimate

Проектирование компоновок предприятий в AutoCAD

Уникальные рабочие процессы компоновки в AutoCAD

*

*

*

Библиотека промышленного оборудования, в том числе облачного

*

*

*

Двунаправленная ассоциативность между AutoCAD и Autodesk Inventor 1:1

*

*

*

Создание последовательностей компонентов

*

*

*

Варианты объектов

*

*

*

3D­схемы компоновки оборудования

Создание моделей производственных помещений

*

*

Цифровое тестирование вариантов компоновки

*

*

Быстрое проектирование с помощью интеллектуальных 3D­объектов

*

*

Формирование, публикация и совместное использование параметрических компонентов

*

*

Планирование, визуализация и анализ предприятий

Визуализация компоновок крупных предприятий

*

*

Визуализация*

*

*

*

Выявление коллизий и просветов

*

Демонстрация проектного замысла с помощью анимаций

*

*

Создание динамических презентаций на основе данных САПР

*

*

*

Просмотр и редактирование облаков точек

*

*

*

Использование технологии лазерного сканирования

*

*

*

Анализ компоновки непосредственно в AutoCAD

*

*

*

Моделирование, анализ и оптимизация производственных процессов*

*

*

*

Моделирование монтажа и демонтажа

*

*

Green Building Studio*

*

*

*

Создание компонента предприятия и управление им

Расширенные инструменты машиностроительного 3D­проектирования

*

*

Облачная параметрическая оптимизация*

*

*

Практически неограниченные вычислительные мощности*

*

*

Формирователь объектов промышленного предприятия

*

*

Хранилище объектов промышленного предприятия

*

*

*

Защита интеллектуальной собственности

*

*

*

*Облачная служба становится доступной при оформлении подписки или покупке бессрочной лицензии с подпиской.

Подведем итоги:

  • применение правильных инструментов, таких как Autodesk Inventor, позволяет в кратчайшие сроки быстро и качественно реализовать проект установки пресса с разработкой задания на выполнение строительно­монтажных работ, решить практические задачи, связанные как с созданием новых, так и с реконструкцией существующих объектов;
  • построение всей технологической цепи в 3D­модели программы Autodesk Inventor обеспечивает значительную оптимизацию проектирования;
  • процесс работы становится существенно легче, удобнее и интереснее, позволяя одновременно проектировать изделие и, при необходимости, проводить с ним прочностные эксперименты, не тратя время на выполнение бумажных расчетов;
  • технология цифровых прототипов (электронного макетирования) Autodesk позволяет избежать многих ошибок проектирования, в частности при оформлении чертежей, при нестыковках геометрии в сборках;
  • применение этой технологии позволяет значительно сократить сроки выполнения задания, причем без потерь в качестве;
  • наглядное представление 3D­модели способствует исключению возникновения коллизий и нестыковок;
  • в качестве перспективы развития программных средств для решения задач проектирования промышленных предприятий, их реконструкции, планировки размещения оборудования можно рассматривать специализированный продукт Autodesk Factory Design Suite

САПР и графика 4`2016